短期使用污泥产品对汞在土壤–国槐树体迁移和积累的影响

【目的】研究城镇生活污泥产品中重金属汞(Hg)在土壤–国槐树体中的迁移和积累,探讨国槐幼苗对Hg胁迫的响应机制,明确污泥产品在国槐幼苗抚育方面的应用潜力。【方法】以国槐幼苗为研究对象,通过盆栽试验,设置3个污泥使用量梯度(0、2、4 kg/m^(2))和4个取样时间(40、80、120、160 d),将处理分为移栽国槐组和纯土壤组,探究土壤Hg含量的动态变化,进一步研究Hg在国槐根系和叶片的富集迁移规律、亚细胞分布特点及赋存形态。【结果】(1)随污泥产品使用时间增加,土壤Hg含量显著降低,在种植国槐植株土壤中添加污泥产品,短期内土壤Hg含量显著低于纯土壤。(2)污泥产品用量、取样时间及其交互作用均对国槐根和叶中的Hg含量有显著影响。污泥施用40和160 d国槐根系和叶片对Hg的吸收显著高于未施污泥组,使用污泥产品前期会促进Hg在根、叶间的转移,后期抑制。污泥产品的低施用量可以显著增加国槐生物量从而提高对Hg的积累量。(3)在国槐根、叶中,Hg主要分布在细胞壁和可溶性组分中,两者总占比超过90%。(4)国槐根系和叶片中Hg的残渣态占比最大,分别占比57.2%~59.7%和52.6%~69.0%。【结论】国槐可以应对低施用量污泥产品带来的Hg胁迫,主要途径为细胞壁固定、液泡区隔化以及将Hg转化为低活性形态贮存。

修枝强度对刺槐林木生长、干形及花叶的影响

为通过修枝科学高效地培育刺槐林并实现全面利用,以刺槐实生人工林为研究对象,通过修枝抚育措施,选取6种修枝强度进行随机区组试验,以生长指标、干形指标及花叶形态与生物量为监测指标,分析比较不同修枝强度下刺槐的响应。从生长指标来看,刺槐林分平均胸径、平均材积在1/2修枝强度下生长更好且存在显著差异;修枝对平均树高、平均冠幅影响不大;随着修枝强度的增大,枝下高也随之增大。从干形指标来看,各修枝强度对尖削度无显著影响;形率上除常规修枝外,其他修枝强度均与对照相比有显著性差异;对高径比的分析表明,1/2修枝强度下干形更加细长,对照则更粗壮;随着修枝强度的增加,活冠高逐渐降低,对照与常规修枝二者存在显著差异。从单株叶数量与重量看,1/3修枝强度下收获最多。从刺槐复叶形态上看,不同修枝强度下的刺槐复叶长无显著差异,修枝强度对刺槐复叶宽与小叶长宽都有显著影响。单株花数量与重量则是对照收获最多。对于刺槐花的形态,不同修枝强度对花序长宽无显著影响,不同修枝强度下龙骨瓣、翼瓣、旗瓣与花萼在不同的花期会有不同的表现。刺槐林分对不同修枝强度的响应具有显著差异性,可通过修枝科学高效地培育刺槐林并实现全面利用。为实现能源林培育,1/2修枝强度下生长指标最好,且修下的枝同样可作为薪炭燃烧。为培育无节、饱满、通直的优质建筑材,采用1/2修枝强度对刺槐林生长、干形的促进效果最好。叶的生物量与形态指标对饲料林培育十分关键,以1/3修枝强度最佳;花的生物量与形态指标对蜜源林培育十分关键,以不修枝为宜。

不同郁闭度林下施用污泥产品对菘蓝重金属富集的影响

【目的】为探究林下施用污泥产品对套作菘蓝的安全性和品质的影响,在不同郁闭度林下开展了污泥对菘蓝重金属富集影响的试验。【方法】分别在不同郁闭度(0.3、0.6、0.8)的林下撒施0、30 t//hm2污泥产品后种植菘蓝,比较分析各生长期不同处理对菘蓝药用部位养分吸收、重金属富集和有效成分含量的影响。【结果】(1)施用污泥产品提高了菘蓝组织中的氮、磷、钾含量,对全氮含量的改善最佳。(2)施用污泥产品增加了菘蓝组织对重金属镉、砷和锌的富集作用,降低了菘蓝叶片对汞的富集作用。(3)施用污泥产品降低了菘蓝根部有效成分的含量,但提高了重度郁闭林下菘蓝叶片中靛玉红的含量。【结论】按目前的标准施用30 t/hm2污泥产品会导致菘蓝组织中重金属富集较高,从而影响菘蓝的药用品质。

光周期处理对刺槐无性系组培苗生根的影响

【目的】研究不同光周期对刺槐无性系组培苗不定根发生的影响,分析不同光周期下根原基突出时间及不同阶段根系的生长状态和生理指标,探讨其生根能力,筛选出促进刺槐生根的最适光周期。【方法】以4个二倍体刺槐无性系组培苗为材料,设置5种光周期处理,统计分析不同光周期下刺槐生根率及生理指标变化,并观察根外部形态变化,同时每天取根基部制作石蜡切片,观察根原基发生时间。【结果】1)解剖学观察显示,刺槐无性系组培苗生根过程分为3个时期:愈伤组织形成期(0~7 d)、不定根形成期(根原基诱导期)(7~10 d)、不定根伸长期(10 d后)。2)生根情况及解剖学观察结果显示,4个刺槐无性系中,D26-5①刺槐无性系根原基较早出现,同时生根能力最强,生根率为92%,且24 h/0 h光周期处理下根原基突出时间最早,生根率提高至97.8%。3)生根过程中,可溶性糖和叶绿素含量随着光周期增加而上升,24 h/0 h光周期下含量最高。丙二醛含量呈现出下降—上升—下降的趋势,脯氨酸含量呈先上升再下降的趋势,两者在24 h/0 h光周期处理下的含量都要小于16 h/8 h光周期,说明刺槐应对连续光照时可通过调节渗透物质等方式适应环境的变化。【结论】刺槐无性系组培苗不定根发生能力受光周期影响,在24 h/0 h光周期下根原基突出时间最早,生根能力最强。

园林绿化废弃物有机肥养分释放特征及对油松生长的影响

【目的】研究园林绿化废弃物有机肥(LWOF)养分释放特征和施用后对油松(Pinus tabulaeformis)生长的影响,为合理利用园林废弃物资源提供科学依据。【方法】养分释放特征研究采用尼龙网袋法,将50 g干LWOF装入孔径8.47μm的尼龙袋中,分别埋置在0—20和20—40 cm两个土层。之后每隔1.5个月取1次样,共取4次,测定袋内LWOF以及含有的有机质和氮磷钾残留量,计算残留率。施用效果田间试验在北京平原沙地进行,供试材料为2015年营建的油松林。试验设6个LWOF施用水平处理:0、10、15、20、25、30 kg/株,依次记为CK、T1、T2、T3、T4和T5。测定试验开始时和一年后土壤理化性质,以及油松生长指标。【结果】1)LWOF干物质和有机质残留率随时间推移逐渐下降,埋置在20—40 cm土层的LWOF分解速率快于0—20 cm土层,0—20、20—40 cm土层6个月分解后的残留率有机质分别为52.46%和48.72%,氮分别为58.73%和56.93%;埋置1.5个月时0—20、20—40 cm土层的磷素残留率分别为52.23%和52.15%,之后呈现波动,没有明显下降趋势;钾素残留率在埋置1.5个月后0—20、20—40 cm土层仅分别为27.95%和28.54%,6个月后分别为22.73%和20.89%。2)施用LWOF一年后土壤有机质含量显著增加。与CK相比,T4处理0—20 cm土层土壤全氮含量升高41.81%,T4处理0—20 cm土层有效磷含量升高53.13%,T5处理20—40 cm土层速效钾含量是CK的1.63倍。3)T3处理的油松树高增长率,T1处理的油松材积增长率,T4和T5处理的油松叶片养分含量较CK均显著提高。叶绿素a、b及总叶绿素含量随施肥量的增加均呈“先上升后下降”的趋势,均在T4处理达到最大,最大值相比于CK分别增加了81.25%、85.71%和90.00%。综合油松生长和养分含量,不同处理对油松的促生效应表现为:T4>T5>T3>T1>T2>CK。【结论】园林废弃物有机肥在20—40 cm土层内的分解速率快于0—20 cm土层,其所含的氮素释放速率较为均匀,磷素释放在1.5个月内较快,氮、磷在6个月后的总释放率分别约为40%、50%,而钾素释放最为迅速,且6个月的释放率超过2/3。施用园林废弃物有机肥能改善土壤质量,提升土壤肥力。经综合评价,在环状施肥方式下以25 kg/株的施用量对油松生长的促进作用最为显著。

不同经营世代刺槐根际土浸提液对自身种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】探究豫西浅山丘陵区不同经营世代刺槐和不同质量浓度根际土浸提液对刺槐种子萌发和幼苗生长发育过程的影响,揭示刺槐多代经营培养下根系分泌物对刺槐更新的化感效应,为刺槐破解连栽障碍和实现可持续经营提供理论依据。【方法】选取刺槐不同经营世代林(一代、二代、三代林)为研究对象,以裸地为对照,各设置3块样地进行基本林分调查,分别制备1、5、10、50、100 mg/mL不同质量浓度刺槐根际土浸提液,进行刺槐种子萌发和幼苗生长试验,并测定种子萌发和幼苗生长等相应指标。【结果】刺槐根际土浸提液会对刺槐种子萌发产生一定影响,根据化感综合效应指数来看,在一代林中,随着根际土浸提液质量浓度的增加,对刺槐种子萌发的抑制作用逐渐增强;在二代、三代林中,仅在二代林5 mg/mL时表现出促进作用,其余质量浓度均表现为抑制作用;在三代林中,随着根际土浸提液质量浓度的增加,对刺槐种子萌发的抑制作用均表现为先减弱后增强的趋势。刺槐根际土浸提液会对刺槐幼苗生长产生一定影响,根据化感综合效应指数来看,在一代林与三代林中,均随着浸提液质量浓度的增加,对刺槐幼苗生长由抑制作用转为促进作用再转为抑制作用,一代林和三代林在100 mg/mL时均为抑制作用,且抑制作用最强;在二代林中,不同质量浓度刺槐根际土浸提液对刺槐幼苗生长均为促进作用;裸地中,随着浸提液质量浓度的增加,对刺槐幼苗生长的抑制作用先增强后减弱,在50 mg/mL时达到最大值。【结论】多代经营的刺槐林根系分泌物会在一定程度上抑制刺槐种子萌发,但对于种子萌发以后的幼苗生长阶段并不存在抑制作用,甚至有利于其生长。

不同经营世代刺槐人工林多功能经营的密度管理图研建

【目的】建立刺槐人工林多功能林分密度管理图,以实现对不同培育目的刺槐林的科学合理经营,为森林经营过程中的产量预测和抚育管理方案制定提供科学依据。【方法】以河南省洛宁县国有吕村林场的刺槐人工林为研究对象,针对不同经营世代的刺槐林,设置固定样地和临时样地,对胸径2 cm以上的林木进行每木检尺。测量指标包括胸径、树高、株数等,并测定刺槐一代林和二代林固定样地的土壤最大持水量,同时计算刺槐林分的碳储量。【结果】研究拟合了刺槐的最优树高生长曲线,建立了由等树高线、等直径线、等疏密度线、最大密度线以及自然稀疏线组成的林分密度管理图,最终得到了林分生产力、固碳和水源涵养能力的密度管理图。【结论】结合刺槐树高生长曲线,阐述了刺槐林分密度管理图在产量预估、资源清查和疏伐作业设计方面的应用方法。根据可靠性验证结果,本研究得出的模型适用于豫西丘陵区的刺槐人工林。

不同程度干旱胁迫和复水处理对刺槐苗木生理指标的影响

在北京市大东流苗圃(北方国家级林木种苗示范基地),采用盆栽控水法,以1年生‘豫刺槐1号’(Robinia pseudoacacia‘Yucihuai 1’)苗木为研究对象;试验设置充足供水(对照)、轻度干旱胁迫(60%田间持水量)、中度干旱胁迫(50%田间持水量)、重度干旱胁迫(40%田间持水量)4个处理,自苗木土壤含水量下降到预定值并维持一定处理时间(干旱10、30、50 d),测定苗木水分状况、光合参数、生理生化等指标;不同程度干旱胁迫处理50 d之后进行复水处理,复水20 d后测定苗木相关生理指标;采用单因素方差分析法(One-way ANOVA)、新复极差法(Duncan),分析干旱胁迫、复水处理,对刺槐苗木叶水势、光合参数、非结构性碳水化合物质量分数及酶活性等生理指标的影响。结果表明:干旱导致刺槐苗木叶水势不同程度下降,4种处理苗木叶水势由大到小依次为对照、轻度干旱、中度干旱、重度干旱。干旱导致刺槐苗木叶绿素质量分数呈现先增加后降低的趋势,重度干旱的反应更敏感,复水后逐渐恢复。轻度干旱和重度干旱导致刺槐苗木光合速率、气孔导度等光合生理指标明显下降,重度干旱时2个指标降到最低,而中度干旱时刺槐苗木光合速率未出现明显下降。干旱导致刺槐苗木叶和根可溶性糖质量分数显著增加、淀粉质量分数下降,重度干旱的影响大于中度干旱、轻度干旱处理。干旱处理后期,轻度干旱、中度干旱处理时,茎中淀粉和非结构性碳水化合物迅速积累,其中淀粉的积累在干旱50 d时达到最大值,茎中淀粉和非结构性碳水化合物分别比充足供水(对照)增加了69%、31%。复水后,非结构性碳水化合物用于器官的修复和重建,各处理茎淀粉质量分数、非结构性碳水化合物质量分数均下降。重度干旱在短期内迅速积累更多的游离脯氨酸、可溶性蛋白,同时根抗坏血酸过氧化物酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性也显著高于其他处理,以应对干旱,但在干旱10~30 d时根和叶的游离脯氨酸质量分数、叶可溶性蛋白质量分数、根和叶过氧化氢酶活性及根的过氧化物酶活性显著下降;而中度干旱,根和茎的游离脯氨酸质量分数、可溶性蛋白质量分数在干旱胁迫30~50 d时达到最大值,根超氧化物岐化酶活性始终维持在较高水平,根和叶过氧化氢酶活性均呈先升高后下降的趋势。综合研究结果表明:轻度干旱时,刺槐苗木会选择关闭气孔减少水分的丧失,同时增加非结构性碳水化合物的储存和积累,以应对干旱;而中度干旱时,刺槐苗木通过增加碳吸收进行碳积累,同时提高抗氧化酶活性和渗透调节物质质量分数,维持细胞的膨压和代谢,这是刺槐苗木应对干旱的防御机制;重度干旱时,刺槐苗木严格关闭气孔以减少水分的丧失,维持基本的生理活动时间为主。干旱后期,非结构性碳水化合物由发挥渗透调节作用逐渐为增加淀粉的积累,并将非结构性碳水化合物逐渐向根和茎转移以用于复水后的修复和重建,但当土壤含水量低于土壤田间最大持水量的40%时会对刺槐苗木生理代谢产生严重的影响,复水后难以迅速恢复。

天保工程对京津冀地区天然林资源及生态系统服务功能影响的研究

为评估实施天然林保护工程后京津冀地区天然林资源现状以及生态系统服务功能价值,为京津冀地区天然林协同保育提供技术支撑。采用国家二类森林资源清查数据,利用主成分分析法和层次分析法,构建最优模型,评价研究区内天然林生态系统服务功能及质量状况。结果表明,天保工程实施后,京津冀地区天然林资源数量、单位面积蓄积量逐年稳步增加,天然林蓄积量从天保工程实施前的3488.73×10^(4)m^(3)增加到7599.14×10^(4)m^(3);天然林生态服务功能物质量和价值量衡量指标均显著增加,相较于天然林保护一期工程初始,涵养水源量增长了28.69×10^(8) m^(3)·a^(-1),价值总量增加了550.19×10^(8)元·a^(-1),表明京津冀地区天然林提供生态服务的潜力较大;构建的天然林质量综合评价体系中,影响最大的准则层是森林生产力指标(0.41),对准则层影响最大的5个指标为龄组(0.2001)、平均胸径(0.1801)、每公顷株数(0.0925)、平均树高(0.0853)及海拔(0.0493);天然林质量总体处于中等水平。经过实施天然林保护工程,京津冀地区天然林资源量呈逐年递增趋势,提供生态服务的能力逐渐增强,但现阶段区域天然林的质量还普遍不高,有较大提升空间;实施调整优化龄组结构和林分密度等经营措施可以提升京津冀地区的天然林质量。

短期使用城镇生活污泥产品后镉在国槐中的迁移和富集

为探索短期添加城镇生活污泥产品后,重金属镉(Cd)在常用绿化树种国槐体内的积累和转移机制,通过盆栽试验,研究污泥产品不同添加量(0、2、4 kg·m^(-2))和使用时间(40、80、120、160 d)对Cd在国槐根系和叶片中的质量分数及其亚细胞分布、Cd富集和转运的影响,比较国槐不同器官中Cd积累量以及Cd在根、叶中的化学形态。结果表明:污泥产品添加量、使用时间及其交互作用均对国槐根和叶中的Cd质量分数有显著影响(P<0.001)。使用污泥产品会抑制Cd在国槐中的富集和转运,在160 d时有所改善。在国槐根和叶中,Cd主要分布在细胞壁组分、核蛋白成分和可溶性组分中,两者总质量比超过90%,随使用时间增加,会使Cd在可溶性组分中的质量比有所增加,但细胞壁中Cd的质量比仍是最大,在160 d时,发现添加污泥产品会提高Cd在根、叶细胞壁组分中的质量比。国槐根系和叶片中Cd主要以NaCl和HAc提取态存在,分别占质量比82.6%~92.0%和56.0%~86.0%,均是活性较低的形态。国槐可以应对污泥产品低添加量带来的Cd胁迫,主要途径为细胞壁固定、液泡区隔化以及将Cd转化为低活性形态贮存,可考虑以2 kg·m^(-2)污泥产品添加量在国槐幼林中推广应用。

刺槐林下凋落物浸提液对刺槐种子萌发和胚生长的化感作用

【目的】探究不同世代和不同林龄刺槐Robinia pseudoacacia林下凋落物浸提液对自身种子萌发和胚生长的化感作用,旨在阐明刺槐林实生更新困难的原因。【方法】以刺槐人工林凋落物浸提液为化感物质来源,以刺槐种子为研究对象,采用培养皿滤纸法,分析不同经营世代及不同林龄的刺槐林下凋落物浸提液对刺槐种子发芽率、发芽势、发芽速度指数、活力指数以及胚生长的影响。【结果】刺槐林下凋落物浸提液抑制刺槐自身种子萌发和胚生长,且凋落物浸提液对胚根生长的抑制作用强于胚芽,不同林分以及不同质量浓度浸提液之间差异显著。在二代林和三代林中,随着林龄的增加,刺槐凋落物浸提液对种子萌发和胚生长的抑制作用呈减弱的趋势;在一代林中,中龄林凋落物浸提液对种子萌发具有促进作用,对胚生长的抑制作用较弱,化感综合效应指数分别为0.006和−0.032。随着经营世代的增加,幼龄林和中龄林下,刺槐凋落物浸提液对种子萌发和胚生长的抑制作用增强;成熟林下,随着经营世代的增加,其凋落物浸提液对种子萌发的抑制作用呈增加趋势,化感综合效应指数从0.044增加至0.097,对胚生长的抑制作用呈下降趋势,化感综合效应指数从0.124下降至0.050。部分林分下的凋落物浸提液具有质量浓度效应,对种子萌发和胚生长的抑制作用随着质量浓度的降低而减弱。【结论】不同林分刺槐林下凋落物浸提液对自身种子萌发和胚生长呈抑制作用;在二代和三代林下,凋落物浸提液随着林分年龄的增加,对刺槐种子萌发和胚生长的抑制作用呈减弱趋势;在幼龄林和中龄林下,凋落物浸提液随着经营世代的增加,对刺槐种子萌发和胚生长的抑制作用呈上升趋势。综上所述,连栽阻碍了刺槐实生苗的天然更新,但随着林龄的增加,对实生苗更新的阻碍作用会减弱。

刺槐林腐殖质浸提液对自身种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】探究河南豫西低山丘陵地区不同经营世代及不同林龄人工刺槐林腐殖质浸提液对自身种子萌发和幼苗生长的影响,揭示在连续多代栽培下腐殖质对刺槐苗更新的影响,为刺槐多代连栽及可持续经营提供科学依据。【方法】选取刺槐不同经营世代及不同林龄的9种林分(编号为F1~F9)为研究对象,各设置3块样地进行基本林分调查,制备0.4 g/mL(C1,原液),0.2 g/mL(C2),0.1 g/mL(C3),0.05 g/mL(C4),0.025 g/mL(C5)不同林分腐殖质浸提液,进行刺槐种子萌发和幼苗生长试验,测定刺槐种子发芽率、发芽势、发芽速度指数、活力指数,胚根长、胚芽长、苗鲜质量、苗干质量,以及刺槐幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、叶绿素a/b,根系SOD、POD、CAT活性等指标,采用GC-MS技术分析不同林分乙酸乙酯腐殖质浸提液中的化合物质组成和相对含量。【结果】刺槐腐殖质浸提液会影响刺槐种子萌发及胚和幼苗生长,各指标在不同林分以及不同质量浓度间存在差异。大部分林分C1、C2和C3处理腐殖质浸提液对刺槐种子萌发和幼苗生长各指标具有抑制作用,C4和C5处理腐殖质浸提液对各指标呈低抑制作用或促进作用。化感综合效应指数表明,一代和三代刺槐林腐殖质浸提液对自身种子萌发和幼苗生长的抑制作用随着林龄增加呈下降趋势,二代林腐殖质浸提液对自身种子萌发和幼苗生长的抑制作用较强且稳定。从9种刺槐林分腐殖质浸提液中共检测出31种化合物质,且各林分中均以酯类物质相对含量较高;在三代林中,随着经营世代的增加化合物质种类呈上升趋势;异胆酸乙酯、4,4,6a,6b,8a,11,11,14b-八甲基-13-氧化十二碳二烯-3-乙酸酯、十八碳酸甲酯、2-[3-乙酰氧基-4,4,14三甲基雄甾-8-烯-17-基]丙酸和Z-5-甲基-6-二十一碳烯-11-酮5种化合物质在9种林分腐殖质浸提液中均被检测到。【结论】刺槐林腐殖质浸提液对自身种子萌发和幼苗生长具有一定的抑制作用,影响刺槐实生苗更新,但不同刺槐林分腐殖质浸提液的抑制程度有差异。

不同无性系刺槐生长、材性及适用性

【目的】通过对刺槐不同无性系林木之间生长、材性和适应性的研究,为刺槐建筑用材林培育选用优良无性系和刺槐优质木材的加工利用提供科学的依据。【方法】以河南省洛宁县国有吕村林场无性系试验林中的豫刺1号、豫刺2号、豫刺7号、豫刺8号、无性系3-Ⅰ共5个刺槐无性系为研究对象,分析林木生长过程,比较林木生长及材性差异并进行适用性评价。【结果】5个无性系胸径大小排序为无性系3-Ⅰ>豫刺1号>豫刺8号>豫刺7号>豫刺2号;材积大小排序为无性系3-Ⅰ>豫刺1号>豫刺7号>豫刺8号>豫刺2号。其胸径、树高均呈现前期生长迅速后生长逐渐减缓趋势。其木材气干密度、全干密度、基本密度测量范围为0.769~0.812、0.731~0.775、0.644~0.673 g·m^(-3);干缩率中气干差异干缩和全干差异干缩变化幅度分别为1.41~1.82、1.47~1.62;湿胀率中全干至气干湿胀率(径向、弦向、体积)、全干至饱水湿胀率(径向、弦向、体积)分别在2.34%~2.67%、3.23%~3.59%、5.88%~6.73%、5.1%~5.81%、8.05%~8.67%、13.77%~15.23%之间;力学性质中顺纹抗压强度、横纹全部抗压强度(径向、弦向)、抗弯强度、抗弯弹性模量测量值范围分别为53.44~58.89、12.00~15.46、14.23~18.11、107.386~122.299、9737.701~10410.325 MPa。【结论】5个无性系刺槐中最适合作为结构用材原料的是无性系3-Ⅰ;最适合作为装饰用材原料的是豫刺7号。

刺槐离体叶片高效再生体系的优化

【目的】通过优化再生过程中的重要影响因素,建立刺槐离体叶片高效的再生体系,这将为刺槐苗木繁殖、诱变育种、遗传转化以及进一步开展刺槐分子育种等奠定良好的基础。【方法】以刺槐组培苗离体的叶片为外植体,观察叶片再生不定芽的整个过程,探究基因型、取材时期、黑暗处理时长以及植物生长调节剂对刺槐叶片再生不定芽的影响,同时筛选适合不定芽生根的IBA浓度。【结果】1)二倍体基因型普18-22再生能力最佳;2)组培苗继代45天为最佳外植体取材时期;3)黑暗处理14天为最佳黑暗处理时长;4)最佳的叶片再生不定芽的培养基为:MS+6-BA3.0 mg·L^(-1)+KT 1.0 mg·L^(-1)+2,4-D 0.1 mg·L^(-1)+蔗糖30 g·L^(-1)+琼脂6.5 g·L^(-1);普18-22不定芽诱导率达96.67%,平均每个叶片再生7.4个不定芽;5)不定芽生根最佳培养基为:1/2MS+蔗糖30 g·L^(-1)+琼脂6.5 g·L^(-1)+IBA 0.3 mg·L^(-1);生根率达100%。【结论】以继代培养45天的二倍体刺槐组培苗普18-22叶片为外植体,接种至MS+6-BA 3.0 mg·L^(-1)+KT 1.0 mg·L^(-1)+2,4-D 0.1 mg·L^(-1)+蔗糖30 g·L^(-1)+琼脂6.5 g·L^(-1)的再生培养基中,黑暗处理14天后转移至正常光照培养,45天后将再生的不定芽转移至生根培养基1/2MS+蔗糖30 g·L^(-1)+琼脂6.5 g·L^(-1)+IBA 0.3 mg·L^(-1)中,待不定芽生根后进行炼苗移栽,得到完整的再生植株。

污泥制有机营养土养分释放规律及对国槐的效应

为探究污泥制有机营养土养分释放特征及其施用后对国槐的养分作用效果,以污泥制有机营养土为试验材料,采用尼龙网袋法,对土壤深度(h)为0<h≤20 cm和20 cm<h≤40 cm的2个土层取样,定期监测袋内物质及成分的变化。同时,以国槐人工林为对象,采用完全随机区组试验设计,选设6个施用量水平(CK(0)、T1(15 kg·株^(-1))、T2(30 kg·株^(-1))、T3(45 kg·株^(-1))、T4(60 kg·株^(-1))、T5(75 kg·株^(-1))),监测国槐生长效果。结果表明:污泥制有机营养土在2个土层分解速率规律均为先快后慢,埋放在20 cm<h≤40 cm土层的污泥制有机营养土分解速率更快。0<h≤20 cm和20 cm<h≤40 cm土层的污泥制有机营养土有机质经过6个月的分解后,残留率分别为26.72%和23.53%。N元素在污泥制有机营养土埋放后的6个月内大量释放,释放规律为先快后慢;P元素残留率在最初的1.5个月大幅度上升,半年的生长期内P元素残留率均高于初始;K元素释放最为彻底,1.5个月时分解了约70.00%。T3、T4处理对国槐胸径、材积生长促进效果比较明显;T4、T5处理有利于国槐叶片叶绿素的合成。施用污泥制有机营养土1 a后,国槐叶片的氮、磷、钾元素质量分数没有明显上升,N元素和K元素质量分数甚至均低于对照。2个土层的污泥制有机营养土分解速率均为先快后慢,埋放在20 cm<h≤40 cm土层的污泥制有机营养土分解速率更快。适量施用污泥制有机营养土有利于国槐胸径、材积生长和叶绿素积累,但对叶片养分元素积累无促进作用。

刺槐苗木碳水生理参数对长期干旱及复水的响应变化

【目的】探究刺槐如何应对气候变化引起的干旱与恢复,了解其在干旱及复水期间水分状况变化、非结构性碳水化合物(NSC)平衡分配策略和生理生化响应机制,为揭示全面气候变化背景下刺槐林生产力衰退的生理学机制以及为刺槐林培育的水分管理提供理论参考。【方法】本研究采用自然干旱试验方法,设置正常供水和自然干旱处理,测定1年生刺槐苗在干旱导致全部落叶期间及复水后新叶长成时苗木的水分状况、压力-容积曲线参数、非结构性碳和抗氧化酶活性等生理指标,比较不同处理及干旱时期对刺槐生理参数的影响。【结果】刺槐处于轻度干旱时期,叶中淀粉的积累和细胞维持膨压能力增加,根和叶内的渗透调节和部分抗氧化防御机制也开始启动。中度干旱时期,叶的淀粉转化为可溶性糖增加,脯氨酸(Pro)含量显著增加,以改善渗透调节和应对干旱压力;同时根内抗坏血酸过氧化物酶(APX)、超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均达到峰值,渗透调节及抗氧化防御机制全面启动。刺槐处于重度干旱时期时,根内淀粉、NSC含量均呈上升趋势,NSC由可溶性糖(SS)发挥渗透调节作用逐渐转为增加淀粉(Sta)的积累。复水后根和茎储存NSC显著降低。【结论】干旱胁迫可显著抑制刺槐苗木的生长,并对其水分运输、碳代谢及其他生理生化反应产生了显著影响。当干旱胁迫超过中度干旱时,刺槐幼苗的生理适应性降低。干旱胁迫的增强,可能导致碳水化合物的净损失,重度干旱时期,刺槐苗木将更多的NSC从叶中分配到根,NSC也由主要发挥渗透调节功能逐渐转为储存功能,以用作复水后水力传导的修复与重建。

刺槐林下枯落物浸提液对自身幼苗生长的化感效应

探究刺槐不同林分的枯落物浸提液对刺槐自身幼苗生长的影响,旨在阐明刺槐林下实生苗更新困难问题。以刺槐幼苗为研究对象,采用盆栽与生物检测相结合的方法,分析刺槐一代幼龄林、一代中龄林、一代成熟林、二代幼龄林、二代中龄林、二代成熟林、三代幼龄林、三代中龄林、三代成熟林下枯落物浸提液对刺槐幼苗生长指标、叶绿素含量以及根系保护性酶活性的影响。研究结果显示,大部分刺槐林分下的枯落物浸提液对幼苗生长指标和根系保护性酶具有抑制作用,对叶绿素含量具有促进作用。在三代林中,随着刺槐年龄的增加枯落物浸提液对幼苗根系保护性酶的抑制作用呈增加趋势,化感综合效应指数从-0.049下降至-0.182;在中龄林和成熟林中,随着刺槐经营世代的增加其对幼苗生长指标以及根系保护性酶的抑制作用呈上升趋势。在一代和二代林中,随着刺槐年龄的增加枯落物浸提液对幼苗生长指标以及根系保护性酶的抑制作用呈下降趋势,幼苗生长化感综合效应指数的变化范围-0.095~0.067,根系保护性酶化感综合效应指数的变化范围-0.165~0.021。

施用污泥制有机营养土对沙地苗圃土壤微生物的影响

采用磷脂脂肪酸标记法(PLFA),按照不同污泥制有机营养土施用量设置4个处理梯度,分别为0(CK)、3 kg·m^(-2)(T1)、6 kg·m^(-2)(T2)、9 kg·m^(-2)(T3),再对土壤微生物数量及微生物多样性进行监测和分析。结果表明:施用污泥制有机营养土可以增加土壤中微生物数量,当有机营养土施用量为6~9 kg·m^(-2)时,最利于土壤微生物的生存与繁衍。当施用量为9 kg·m^(-2)时,能显著提高土壤深度(h)为0<h≤20 cm土层的微生物多样性指数、均匀度指数、优势度指数。不同施用量对深层土壤微生物的生存与繁殖无显著影响。

复合结构功能指标法在人工林健康评价中的应用

为了解北京山区主要造林树种人工林的健康状况,采用复合结构功能指标法构建一套评价森林健康的指标体系和评价方法,对北京西山地区几个主要树种人工林进行以实地调查为基础的健康评价研究,结果表明:西山地区侧柏、元宝枫人工林处于亚健康状态,刺槐、黄栌人工林处于不健康状态。试验结果证明:该指标体系和评价方法能够客观反映人工林的健康状况,具有良好的科学性、适用性和可操作性,对北京山区人工林健康经营效果的评价具有重要参考价值。

世界干旱半干旱地区集水造林技术研究应用的现状及其发展动向

通过概述国内外在干旱半干旱地区研究和应用径流集水开发水资源的历史和现状，较详尽地阐述了作为径流林业核心的集水造林的理论。从构成一个完整集水系统的各个组成部分、集水造林技术及其效益等方面出发，归纳总结了国内外径流集水造林技术研究的主要内容。主要针对发展中国家的现状，指出了目前集水造林技术在应用上存在着的局限性以及今后研究和应用需要解决的主要问题。