崂山麻栎树干液流变化特征及其对环境因子的响应

以崂山自然保护区麻栎Quercus acutissima为研究对象,利用TDP插针式热扩散探针技术,在不同生长季节进行树干液流监测,并同步记录样地内空气温度、湿度、气压、风速、光合辐射和土壤温度等环境因子,分析树干液流对不同环境因子的响应特征。结果表明:树干液流日变化呈昼高夜低的单峰曲线,8月份是树干液流速率峰值和均值最高的时间段;树干液流受光合有效辐射、饱和水汽压差、空气温度和相对湿度因子的影响,检验水平为极显著(P<0.01),其中光合有效辐射是最显著的影响因子;通过多元回归分析建立了以上因子与树干液流的回归方程,决定系数为R^(2)=0.824。

不同更新方式对麻栎生长及生物量分配的影响

研究纯林更新、混交更新和林下更新等3种不同造林更新方式对麻栎生长量及生物量的影响,并分析土壤物理性质与麻栎生长量、生物量之间的相关性。研究表明,不同林分更新方式对麻栎生长量及生物量影响显著;纯林更新的麻栎树高、地径、冠幅的生长量及生物量均最大,其次为混交更新方式,林下更新方式最低;林下更新的麻栎的根生物量占比最高,而纯林更新及混交更新的麻栎的干与枝生物量占比均最高。相关分析表明,麻栎枝生物量与土壤非毛管孔隙呈极显著正相关(P<0.01);树高与非毛管孔隙呈显著正相关(P<0.05);地径与土壤总孔隙度呈极显著正相关关系(P<0.01)。

模拟酸雨条件下生物炭对北亚热带栎林土壤生物活性的影响

为探究在模拟酸雨条件下生物炭对土壤微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性的影响,选取江苏省句容市南京林业大学实习林场的麻栎纯林为研究对象,设置空白对照组、酸雨pH 2.5、酸雨pH 3.5、酸雨pH 4.5、生物炭-酸雨pH 2.5、生物炭-酸雨pH 3.5、生物炭-酸雨pH 4.5共7个处理,对林内0~10、10~20、20~40 cm土层微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性进行测定.结果表明:(1)在酸雨pH 2.5处理下微生物量碳和微生物量氮质量分数与空白对照组相比下降幅度均最大,分别达25.96%和31.15%(0~40 cm土层均值);在生物炭-酸雨pH 4.5处理下微生物量碳和微生物量氮质量分数提升效果均最好,与酸雨pH 4.5相比分别提高119.21%和70.49%(0~40 cm土层均值).(2)在酸雨pH 2.5处理下过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均最低,与空白对照组相比分别降低了2.45%~12.77%、2.54%~24.32%、12.62%~39.94%;在生物炭-酸雨pH 4.5处理下过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均最高,与酸雨pH 4.5处理相比分别升高34.76%、29.01%、50.71%(0~40 cm土层均值);生物炭对20~40 cm土层酶活性影响较弱.因此,生物炭对模拟酸雨条件下北亚热带栎林土壤微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性具有不同程度的提升作用,且生物炭-酸雨pH 4.5处理对各指标的提升效果最显著.该研究可为酸雨地区尤其是长三角地区利用生物炭改善土壤酸化状况提供依据.

施肥对麻栎短轮伐期炭用林土壤、叶片养分及林分生长的影响

麻栎(Quercus acutissima)短轮伐期炭用林培育模式导致大量土壤养分输出,合理施肥是改善土壤肥力,提高林分生产力的关键措施。以砍伐4轮后的3a生麻栎萌生林为研究对象,开展3种施肥类型(有机肥、复合肥和有机肥+复合肥)和2种施肥量试验,分析不同施肥处理对林木胸径、地上生物量影响以及土壤养分和叶片养分含量的变化。结果表明,不同施肥处理对林木胸径多样性没有显著影响,但增加了林木个体大小分化。不同施肥处理地上生物量定期生长量比未施肥处理增加了14.4%~39.5%,但相同施肥类型施肥量对地上生物量的影响相对较小。土壤磷有效性较低是制约林木生长的主要因素,施肥改善了土壤养分状况,尤其是显著提高了土壤磷钾有效性。施肥并没有显著改变麻栎叶片氮磷养分含量,但有利于改善林木自身营养状况。综合来看,试验区麻栎炭用林培育以有机(2 250kg·hm^(-2)有机肥)+无机(500 kg·hm^(-2)复合肥)肥料配施效果较好,这对麻栎炭用林高效经营提供了重要依据。

两种立地条件下麻栎人工林地上部分养分的积累和分配

麻栎(Quercus acutissima)是一种分布广、用途大、耐干旱瘠薄的乔木树种,掌握其生长规律和养分利用特性对麻栎人工林的科学经营十分必要。对安徽省滁州市红琊山林场两种立地条件下的麻栎人工林的生长和养分状况进行了对比研究,结果表明:在土壤含石量较高、养分含量较少的立地条件下,12年生的麻栎人工林地上部分生物量为49180.2kg.hm–2;林木养分总累积量为633.9kg.hm–2,其中N、P、K、Ca、Mg的累积量分别为119.9、18.7、88.5、368.6和38.2kg.hm–2。在土壤含石量较少、养分含量较高的立地条件下,12年生麻栎人工林地上部分生物量为90774.8kg.hm–2;林木养分总累积量为993.6kg.hm–2,其中N、P、K、Ca、Mg的累积量分别为203.5、23.0、146.9、553.6和66.6kg.hm–2。所以,立地条件对麻栎生长和养分累积具有显著影响。较差立地条件下的麻栎对土壤养分的富集系数较大,但其凋落物的养分含量较低。研究显示,麻栎可以通过养分奢侈吸收、提高养分内循环、减少养分损失等途径来适应低养分环境。

不同种源麻栎种子和苗木性状地理变异趋势面分析

麻栎(Quercus acutissima Carr.)是优良的能源和用材树种,在我国分布广泛并已有悠久栽培利用的历史,研究其种子和苗木性状地理变异规律对选择优良种源和适生区十分必要。研究收集了13个省(区)36个种源的麻栎种子,在测定麻栎种子性状的基础上,在安徽省滁州市红琊山林场进行了苗期试验和苗木性状测定,并采用趋势面分析方法对这些性状在经纬2维方向的地理变异模式进行了剖析。结果表明:1)麻栎种源间种子长度、宽度、百粒重和营养内含物存在极显著差异。种子百粒重、长度和宽度总体表现双向渐变趋势,随经度增高而增大,随纬度增高而减小,主要受到经度的控制;以西南到东北为中间地带,可溶性糖含量向东南表现先下降后上升的趋势,向西北则相反;淀粉含量从西北到东南呈逐渐减小的趋势。2)麻栎种源苗高、地径、生物量、热值和木材化学组分存在极显著差异。苗高、地径和生物量均呈双向渐变,经正向变异且变化幅度较大,纬负向变异且变化幅度较小,经度影响大于纬度;热值拟合回归方程不显著,方程无意义。木质素含量北部大于南部,但北部以西北部最高,南部以东南部最高。3)研究显示,麻栎种子和苗木性状多数存在显著的地理变异模式,这也是麻栎在长期进化过程中为适应复杂多变的环境而产生与之相适应的遗传变异结果。

皖东麻栎国家储备林造林技术初探

麻栎在木材储备、燃料和生物质能源方面的作用和潜力已经得到公认。为给其他地区营造麻栎林提供技术参考,以皖东地区营造麻栎国家储备林造林项目为例,总结了种子采集与处理、育苗管理、整地造林、修枝间伐、病虫害防治等技术要点。

春季麻栎树干边材木质部液流垂直变化及其滞后效应

利用热扩散式边材液流茎流探针(TDP)和微型自动气象站组成的测定系统,对泰山林科院林场麻栎(Quercus acutissima)人工林树干不同高度边材液流及其相关环境因子进行了连续观测,对影响边材液流的主要环境因子进行了相关性和滞后效应分析。结果表明:同一立木,树干上位边材液流流速上升快,高峰期持续时间短,但高峰流速较高,最大流速在0.002cm.s-1以上;树干下位边材液流流速上升、下降慢,液流高峰期持续时间较长,最大流速不超过0.001cm.s-1。太阳净辐射是麻栎边材液流最主要的影响因子,且成正相关,空气温度、空气相对湿度对边材液流的影响较小,空气温度与麻栎边材液流的影响成正相关,相对湿度与边材液流速率成负相关。边材液流与主要环境因子日周期波动在时间上存在延迟效应,延迟效应因树干高度和环境因子而变。树干上、中和下部边材液流与太阳净辐射变化的滞后时间分为80、20和30min,与空气温度的滞后时间分别为60、130和110min,与空气相对湿度的滞后时间分别为170、160和90min。

麻栎光合作用的特性及其对CO_2倍增的响应

研究了 1 2年生麻栎的光合作用特性、净光合速率的日变化及其对CO2 倍增的响应。结果表明 :( 1 )麻栎叶片的光饱和点约为 1 2 0 0 μmol/ (m2 ·s) ,光补偿点约为 50 μmol/ (m2 ·s) ,表观光量子效率为 0 .0 2 5mol/mol。麻栎叶片CO2 补偿点为 60 μmol/mol,CO2 饱和点为1 2 0 0 μmol/mol,叶片的羧化效率为 0 .0 2 ,麻栎为喜光的C3植物 ;( 2 )麻栎叶片的净光合速率日变化在生长初期和末期为单峰曲线 ,其走势与光合有效辐射走势一致 ;而在生长盛期为双峰曲线 ,净光合速率在中午出现了明显的下降 ;( 3 )主成份分析表明 ,影响麻栎净光速率的主导因子在生长初期是光强和叶室CO2 浓度 ,在生长盛期是饱和蒸汽压差和温度 ,在生长末期是饱和蒸汽压差和相对湿度 ;( 4 )CO2 倍增条件下 ,麻栎叶片净光合作用速率平均增幅为 89.1 7%。

塔杨松散型均质胚性愈伤组织培养体系

为了获得塔杨(Populus×canadensis Moench‘Tower’)松散型、均质、胚性愈伤组织(LHEC),以塔杨试管苗叶片为外植体,通过不同浓度激素(BA、KT、2,4-D)、蔗糖和无机盐处理,建立了松散型愈伤组织(LC)诱导—继代培养—胚性愈伤诱导的高效体系。结果显示:塔杨叶片在低蔗糖和低无机盐(1/4MS+2 mg·L^(-1)2,4-D+1mg·L^(-1)BA+10 g·L^(-1))的培养基上培养可以诱导出完全的LC(诱导率100%)。LC在继代培养基(MS+2.0mg·L^(-1)2,4-D+2.0 mg·L^(-1)BA+Vc100 mg·L^(-1)+30 g·L^(-1))上进行2~3次转接后,再转移到LHEC培养基(MS+0.5 mg·L^(-1)2,4-D+3 mg·L^(-1)BA+Vc100 mg·L^(-1)+40 g·L^(-1)蔗糖)上培养4~5周(每7天转接1次),即可诱导出具有许多球状体(原胚状体)的松散型胚性愈伤组织。此外,适当的2,4-D与BA浓度比例,可以使LC保持细胞的松散特性、不形成根、无褐变,生长快;含有30 g·L^(-1)蔗糖的培养基利于LC生长和LHEC的形成;维生素C能较好的抑制继代培养中的褐变;BA有利于形成LC,而KT有利于紧密型愈伤组织的形成,同时BA处理的愈伤组织生长较KT处理的快;当2,4-D浓度为0.5~1 mg·L^(-1)时,随着BA浓度的增加,LHEC的数量也随之增加,当BA为3 mg·L^(-1)时,LHEC数量达到最大值100%。本文还对影响愈伤组织胚性化的主要因素进行了讨论。提出的各项建议对均质胚性愈伤组织LHEC的培养有重要的指导意义。

间伐强度对云南松中龄低产林分结构的调整研究

2008年通过对禄丰村林场徐家山林区具有代表性的25 a生塘播云南松人工用材林进行本底调查,依据云南松的林分密度、林木平均胸径、云南松单株林木平均占据的面积和云南松的枯立木百分比等判断该林分为云南松的劣质低产用材林,确定抚育间伐是该林分改造的主要措施。选择相似立地条件的林地,在同一坡向(SE)分别以1 hm2为间伐单位,设置4个研究区,分别设为3块样地及1块对照样地,以研究区内原有林木株数控制进行间伐,间伐的强度样地分别为40%(样地1)、30%(样地2)、20%(样地3)和0%(对照),每个研究区选择林木生长均匀的900 m2(30 m×30 m)作为长期调查研究的标准样地。间伐结束进行第2次调查,1年后进行第3次调查。结果表明:处理1～3间伐前后林木胸径与对照相比,无论其平均值、最小胸径或林木的胸径集中分布范围的下限,均得到了明显的提高,胸径分布较为均匀。云南松的林分质量也相应的得到了提高,达到了间伐的效果。对照样地仅实施下层灌草清理和对部分天然更新的阔叶树伐除,故其云南松林木株数的胸径仍呈左偏态分布,胸径分布极不均匀,林木胸径的分布仍处于自然松散的状态。云南松间伐后,不但林木的胸径得到了普遍的提高,其平均树高也同样有一定程度的提高;但间伐后云南松林木平均高生长量的提高比例显著小于平均胸径生长量的提高比例。根据株数间伐强度20.5%～31.5%的林分间伐1 a后的各项指标分析,以31.5%的株数进行间伐有利于改善该类劣质低产云南松人工林的生长环境,促进林木生长。

减少多年生麻栎茎段外植体褐化的材料采集与组织培养条件优化

以20年生麻栎当年的枝条截取带腋芽的茎段为外植体进行组织培养育苗,为解决培养过程中枝条外植体易褐化的技术难题,对枝条的采集时间、取材部位、灭菌方法、预处理温度和光照条件,培养基中无机盐、激素、抗氧化剂等组分的用量及培养基pH进行优化试验。能有效降低外植体褐死率的多年生麻栎枝条采集与处理条件是：采集春枝不带生长点（茎尖）的幼嫩茎段作为外植体,用1 g/L HgCl2溶液灭菌7 min,将枝条遮光处理5 d和在茎段外植体初代培养阶段暗培养5~7 d。设计的低浓度无机盐及适当激素配比和抗氧化剂添加量的较佳培养基配方是1/2MS0＋4.0 mg/L 6-BA＋3.0 mg/L KT＋0.5 mg/L IBA＋0.5 mg/L NAA＋1.0 mg/L PVP,培养基最优pH为5.4,使用该配方的培养基也可有效降低外植体的褐死率。在上述优化条件下,多年生麻栎枝条外植体的成活率达到37.5%,其中褐死率由对照的34.38%下降至21.88%。

麻栎茎段体胚发生和组织学观察初报

分别于2010年4月和6月采集同一麻栎母株的成熟茎段,在培养基MS+6-BA 1 mg.L-1+IBA 1 mg.L-1+谷氨酰胺1 000 mg.L-1+脯氨酸500 mg.L-1上诱导体胚发生,选出较好的外植体采集时间。通过组织学和扫描电镜观察,研究麻栎体胚的起源和愈伤组织结构特征。结果表明,外植体较好的采集时间为4月。组织切片表明,麻栎体胚具有三种不同的起源方式,起源于愈伤组织内部、表皮或者初生胚性复合体表面;胚性愈伤组织的细胞较小,细胞质浓厚,染色较深,和非胚性组织细胞明显不同。扫描电镜(SEM)观察表明,胚性愈伤组织细胞呈球形,大小均一,多以细胞团形式存在;非胚性愈伤组织细胞无规则形状,细胞间隙较多,大多分散存在,这些可以作为区分两类愈伤组织的典型特征。

川滇高山栎种群统计特征的海拔梯度变化

川滇高山栎广泛分布于横断山地区,属于亚高山硬叶栎林,是中国植被非常特殊的类型。种群统计是种群生态学研究的核心,主要研究种群在时间和空间上的数量变化规律。本文采用标准地法和样方收获法,对卧龙林区五个海拔梯度的川滇高山栎种群的大小结构、高度结构和生物量结构等方面探讨川滇高山栎种群的海拔梯度变异性规律。结果表明(1)川滇高山栎种群径级分布表现为两类,一类为海拔3000m以下地带的双峰型,径级峰值出现在2cm^4cm,约占70.33%;另一类为海拔3000m以上地带的单峰型,径级峰值出现在1cm^3cm,约占76.35%。(2)川滇高山栎种群高度级分布表现为两类,一类为海拔3000m以下地带,高度级峰值出现在2m^3m左右,约占65.38%;另一类为海拔3000m以上地带,随高度级增大,高度级百分率呈递减趋势。(3)川滇高山栎种群总生物量随海拔升高呈递减趋势,其平均总生物量为26408.7kg.hm-2,各器官平均生物量大小排序为干>枝>叶>皮,其生物量占种群总生物量的百分率分别为29.85%、18.54%、18.54%和6.91%。海拔2720m^2920m地带川滇高山栎种群地上部分器官生物量,干∶枝∶叶∶1皮的比例约为4∶3∶2∶1;海拔3020m^3120m地带川滇高山栎种群地上部分器官生物量,干∶枝∶叶∶皮的比例约为4∶2∶2∶1。

无想寺森林公园麻栎次生林群落学特征

无想寺森林公园麻栎次生林群落中立木密集程度因样地不同存在一定的差异,群落垂直结构分为乔木、灌木和草本3个层次,群落中木本植物占优势;群落的植物区系特征具有明显的热带性质,但温带区系成分也占有一定比例;群落的外貌是由小型叶、单叶、纸质叶、非全缘叶为主的落叶高位芽植物所决定的,具有明显的温带向亚热带阔叶林过渡的特点;由麻栎立木结构表明该群落处于旺盛生长期;在演替过程中能够保持落叶阔叶林的稳定结构。

麻栎ISSR-PCR扩增条件的优化

采用改进的SDS法提取麻栎基因组DNA,利用单因素试验对ISSR反应体系中的Mg2+浓度、dNTP浓度、模板DNA用量、TaqDNA聚合酶用量、BSA浓度、引物用量进行筛选和优化,得出了适用于麻栎ISSR分析的扩增条件:10μL PCR反应体积,1×Taq酶配套缓冲液(200 mmol/L Tris.HC l,pH值8.8,100 mmol/L KC l,1%TritonX-100,100 mmol/L(NH4)2SO4,15 mmol/L MgC l2),0.75 UTaqDNA聚合酶,10 ng模板DNA,10 pmol引物,0.4 mmol/LdNTP,3.5 mmol/L Mg2+。利用优化反应体系从100个ISSR引物中筛选出12个重复性好、稳定性高的引物对21个麻栎个体的DNA进行扩增,共得到85个位点,其中61个为多态位点,多态位点百分率为71.76%,Ne i指数为0.322 2,Shannon信息指数为0.459 3,表明麻栎的遗传多样性处于较高水平。

不同种源不同播种密度下麻栎幼苗生长特性比较分析

利用4个种源的麻栎种子进行不同播种密度的育苗试验,对其苗期生长性状、生物量进行测定分析.结果表明,至9月中旬,重庆巫山种源的最适播种密度为10cm×20cm,其幼苗平均苗高为45.51cm,地径为5.48mm,根长为38.73cm,根粗为10.35 mm;重庆武隆种源的最适播种密度为15cm×20cm,其幼苗平均苗高为56.60cm,地径为6.27mm,根长为45.47cm,根粗为11.63 mm;贵州丹寨种源的最适播种密度为15cm×20cm,其幼苗平均苗高为55.29cm,地径为5.86mm,根长为40.21cm,根粗为10.67mm;四川通江种源的最适播种密度为10cm×20cm,其幼苗平均苗高为60.30cm,地径为6.23 mm,根长为37.40cm,根粗为13.08mm.方差分析表明:4个播种密度下,重庆巫山种源幼苗地径、根长、叶鲜质量、叶干质量存在极显著差异;重庆武隆种源苗高表现出极显著差异;贵州丹寨种源幼苗苗高、茎鲜质量和茎干质量存在极显著差异.主成分分析表明:不同种源不同密度幼苗间生长特性的差异性主要由生物量和地径决定的.筛选出10cm×20cm和15cm×20cm两个播种密度为最佳育苗密度,四川通江种源为优良种源.

不同种源辽东栎种子表型性状与淀粉含量变异分析

[目的]探明辽东栎（Quercus liaotungensis Koidz.）种子表型性状和淀粉含量的地理变异规律。[方法]以8个种源的辽东栎种子为材料,对其表型性状及淀粉含量进行测定分析。[结果]不同种源辽东栎种子在种长、种宽、种长/种宽、单粒重及淀粉含量方面均存在极显著差异（P〈0.01）。不同种源辽东栎种长、种宽变异幅度分别为14.38~18.72和11.10~12.82 mm,种长/种宽变异幅度为1.19~1.53,单粒重变异幅度为0.69~1.28 g,淀粉含量变异幅度为46.71%~52.56%;种子种长与种长/种宽呈显著正相关（P〈0.05）,种长与单粒重呈极显著正相关（P〈0.01）,种长/种宽与单粒重呈显著正相关（P〈0.05）;7月均温与种长呈显著正相关（P〈0.05）,与单粒重呈极显著正相关（P〈0.01）,种宽与年日照时数呈显著负相关（P〈0.05）;聚类分析表明,8个辽东栎种源可以划分为两大类群：大果高淀粉率类群和小果低淀粉含率类群,前者主要分布于辽东栎天然分布区的西部,后者主要分布于辽东栎天然分布区的东部;陕西黄陵、陕西陇县和内蒙古赤峰种源种子为优良种源。[结论]该研究结果可为辽东栎良种选育、种子调运和原料林基地建设提供科学依据。

Regression Relationship between WI and FMC at Different Growth Periods of Sawtooth Oaks Leaf

[Objective] The aim was to study the regression relationship between water index （WI） and fuel moisture content （FMC） of different growth periods of sawtooth oaks leaf.[Method] Taking sawtooth oaks in Huaguo Mountain,Lianyungang City as research object,the sensitivity of WI to leaf FMC was studied at leaf level,and statistical characteristics were analyzed.[Result] The WI of sawtooth oaks leaves was sensitive to the changes of FMC,and the line regression level between them was significant.A fitting curve between leaf FMC and WI was obtained.[Conclusion] The research provides reference for acquisition methods of vegetation water remote sensing within the range of study area.

施肥对麻栎幼树生长发育的影响

采用正交试验设计法,通过施用尿素、过磷酸钙、氯化钾3类肥料对麻栎生长发育的影响作了试验分析。结果表明尿素是影响麻栎高、径生长的主要因素,其次是过磷酸钙和氯化钾;株施50g尿素对麻栎地径生长效果明显,与对照相比达到显著水平;麻栎幼树综合施肥,N、P_2O_5、K_2O施肥比例以2.5:5:1效果较好,与对照相比高、径生长分别提高56.20%和46.72%。