不同林龄马尾松人工林叶片–土壤碳氮磷生态化学计量特征研究

以桂中5年生、13年生、23年生、30年生、40年生、60年生马尾松人工林为对象,分析了叶片和土壤C、N、P含量,探讨叶片C、N、P化学计量特征及其与土壤环境因子关系。结果表明:C、N、P含量均表现为叶片>土壤,且C、N、P含量和化学计量在不同林龄间及叶片与土壤间均存在显著差异。随林龄增加,叶片C、N含量呈上升趋势,过熟林(40年生和60年生)显著高于其他林龄,P含量呈先上升后下降趋势,30年生显著高于其他林龄;土壤中C、N、P含量呈先下降后上升的趋势,其中幼龄林(5年生)和过熟林(40年生和60年生)中C、N含量显著高于其他林龄,60年生中P含量显著高于其他林龄。根据叶片中N∶P值,马尾松林主要受到P素限制。马尾松对于环境适应性表现出更强的植物稳定性,但对于系统内N∶P养分平衡状态的敏感性较强,同时土壤N、AP、AN含量及C∶N是马尾松叶片C、N、P化学计量特征变化的关键决定性因素。因此,马尾松生长过程中,尤其要注意N∶P养分平衡,为提高其生产力,建议在抚育管理过程中合理施用N、P肥以改善土壤养分状况和提高植物养分利用效率。

基于转录组测序的枫香EST-SSR引物开发及有效性评价

枫香是广西重要的乡土树种之一,具有较高的用材、观赏及药用价值。为验证枫香SSR引物的实际应用效果,该研究基于转录组测序技术,检测枫香SSR位点并设计引物,通过PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选出具有较高多态性的枫香EST-SSR引物,并对1个枫香天然群体进行遗传多样性分析。结果表明:(1)共发掘到23777个SSR位点,单核苷酸重复类型SSR位点占总位点比例最高(46.54%),在重复次数上5~12次之间的SSR位点占比最高(72.36%)。(2)共开发出262对SSR引物,有效扩增率为53.1%,最终筛选出扩增稳定、条带清晰的引物18对。(3)多态性检测结果显示所有位点均具有多态性,天然群体遗传多样性结果显示该天然群体中等位基因数量(Na)、有效等位基因数量(Ne)、Shannon多样性指数(I)、观测杂合度(Ho)变化范围分别为2~4、1.1128~2.6096、0.2089~1.1127和0.2759~1.0000,平均值分别为2.3333、1.9574、0.7085和0.7226。综上认为,枫香中占优势的SSR位点重复类型和重复基序与其他物种基本相同,所开发的18对枫香EST-SSR引物可以满足开展枫香群体遗传学研究的需要。该研究结果为后续枫香种群遗传多样性研究提供了丰富的标记引物,对该树种的保护、开发和利用具有重要意义。

古蓬种源马尾松优树子代遗传测定及选择

为探索古蓬种源马尾松优树子代生长性状变异规律,筛选品系优良的家系和单株,为古蓬种源马尾松天然群体保护和遗传改良提供参考。以54个古蓬种源马尾松优树子代半同胞家系为材料,通过对4 a生和8 a生马尾松的生长性状变异分析和遗传参数估算,并基于主成分估计法的因子分析、聚类分析与遗传增益相结合筛选优良家系及单株。结果显示:(1)4 a生和8 a生马尾松家系间胸径、树高、单株材积分化明显且均存在显著差异(P<0.05);遗传参数估算发现4 a生时马尾松半同胞家系受低等遗传力控制,8 a生时则为中等水平。(2)4 a生和8 a生两个年龄的马尾松分别入选的优良家系14个和11个,均入选的优良家系4个,入选的优良家系各性状(胸径、树高和单株材积)的平均遗传增益4 a生分别为0.95%、1.04%和3.57%,8 a生时为4.06%、1.91%和10.17%,8 a生更宜作为马尾松优良家系选择林龄;8 a生时从11个优良家系中筛选出26株优良单株,其胸径、树高和单株材积平均现实增益分别为46.24%、26.34%和137.50%,平均遗传增益分别为11.44%、5.15%和33.49%,选择效果显著。结果表明:古蓬种源马尾松生长性状家系间具有很大的选育潜力,所选出的优良家系及单株可为古蓬种源马尾松天然种群的保护和遗传改良提供极佳的种质资料。

5年生湿地松半同胞家系遗传变异和早期选择

为筛选适用于广西沿海地区树种结构调整的湿地松(Pinus elliottii)优良家系,以5年生湿地松子代测定林为研究对象,采用方差分析、遗传分析及增益估算,对生长性状进行评估,开展早期选择与评价。结果表明,20个参试家系间生长性状均差异极显著,变异丰富。19个参试家系的平均材积高于CK1,15个参试家系的平均材积高于CK2。参试家系的胸径、树高和材积遗传力分别为0.448、0.359和0.433,属中、高等遗传力。以材积为评选指标,初步选出4个优良家系,平均材积为0.0351 m^(3),比CK1高出31.0%,材积遗传增益为5.75%;湿地松15-524家系可作为广西沿海地区树种结构调整选择家系。采用综合法,初步选出14株优良单株,材积遗传增益为12.32%。

不同林龄马尾松各器官C、N、P质量分数及化学计量特征

为探明桂南地区马尾松人工林C、N、P元素在马尾松各器官中的分配格局及其化学计,量特征,揭示马尾松人工林的养分平衡机理及时空动态,为合理经营管理马尾松人工林生态系统提供科学依据。以广西国有派阳山林场不同林龄马尾松人工林为研究对象,分析比较不同林龄马尾松各器官C、N、P质量分数及生态化学计量特征。结果表明:马尾松人工林树叶的C、N、P质量分数最高,树根的C质量分数最低;树干的N、P质量分数最低,且与树叶、枝、皮、根的差异显著(p<0.05)。w(C)∶w(N)和w(C)∶w(P)均表现为树干最高,w(N)∶w(P)表现为树皮最高;w(C)∶w(N)和w(C)∶w(P)均表现为树叶最低,w(N)∶w(P)表现为树干最低。随林龄增加,树叶C、N、P质量分数均呈现先上升后下降的趋势,树根C、N质量分数均呈先下降后上升的趋势。N、P平均质量分数由大到小均依次为树叶、树枝、树根、树皮、树干,马尾松C、N、P质量分数均值在成熟林阶段均为最高。马尾松各器官具有复杂的协调机制。整体而言,马尾松各器官养分元素质量分数具有高C、低N、低P的特点,且马尾松叶片w(N)∶w(P)受N元素限制。因此,为保证马尾松人工林发育,在抚育管理过程中需要增施N、P肥。

采脂处理对湿地松幼龄林生长和材性的影响

为了解采脂对湿地松生长和材性的影响,以广西华山林场湿地松幼龄林为对象,进行了不同时间长度的采脂试验。设置不同起始采脂年龄,通过不同采脂处理的湿地松,分析了其生长和材性的变化情况。结果表明:采脂对湿地松胸径和年轮宽有一定负面影响,但影响程度不大。采脂强度40%左右时,立木的自身生长势对胸径和年轮宽的影响远远大于采脂对胸径和年轮宽的影响。采脂对树高和晚材率没有显著影响。采脂会降低湿地松的密度,采脂时间越长对密度的影响越大,离树皮越近受采脂影响也越大。采脂降低了顺纹抗压、抗弯强度和冲击韧性等几个力学性能指标。虽然是幼龄林的早期采脂,但是采脂强度适中的前提下采脂对其生长影响不大。湿地松幼龄林采脂导致了密度和力学性能等材性指标不同程度的降低。

不同采脂处理对湿地松幼龄林纤维形态的影响

为了解采脂对纤维形态的影响大小,以广西华山林场湿地松幼龄林为对象,进行了不同时间长度的采脂试验,并分析了不同采脂处理对湿地松纤维形态的影响。结果表明:采脂导致纤维长平均变短5.07%。采脂对纤维宽的影响不大,对纤维壁厚的影响较大。切线方向和射线方向纤维壁厚各变薄了6.32%和5.05%。采脂时间越早,采脂时间越长对纤维形态的影响越大。纤维形态的变化导致纤维长宽比平均降低3.34%,壁腔比平均降低7.57%,柔性系数平均升高2.36%,刚性系数平均降低4.89%。采脂处理后的纤维长宽比平均值范围在71-79之间,壁腔比平均值范围在28-41之间,柔性系数范围在73-80之间,刚性系数范围在20-27之间。从几个指标的范围可以判断,幼龄林早期采脂的湿地松仍然可作为优质的纸浆材。

早期采脂对马尾松生长和材性的影响

【目的】研究早期采脂对马尾松生长和材性的影响,并为马尾松两用林的经营和规范生产提供科学依据,丰富其培育技术体系。【方法】以广西华山林场马尾松为研究对象,通过对比不同采脂处理结果,分析早期采脂对马尾松生长、年轮宽度、晚材率、木材基本密度和径向变化规律的影响。【结果】早期采脂对马尾松胸径生长有一定负面影响,但与未采脂未达到差异显著水平。18径级以上立木起始采脂后胸径的连年生长量无一负增长,16径级以下立木连续5 a采脂负增长占32.1%,连续4 a采脂负增长占23.3%。直到15 a树龄,马尾松的平均年轮宽度始终保持在2 mm以上,马尾松的平均晚材率均未超过50%,即马尾松尚处于生长旺盛阶段。起始采脂后采脂反面马尾松年轮宽度变大,晚材率降低,显示很强的自身恢复势。采脂降低马尾松的木材基本密度,与未采脂未达到差异显著水平,仅表现出密度径向增长势的降低。与相同采脂处理湿地松的比较显示,2种松树生长和材性受采脂影响均有限,连年生长量的斜率差异明显,但都遵循胸径越大,连年生长量越大,胸径越小负增长越多的规律。【结论】马尾松早期采脂控制采脂强度(40%以下),选择18径级以上立木,可有效降低采脂对生长和材性影响,并有效控制胸径变小和材性降低带来的收益损失,提高马尾松两用商品林经济效益。早期采脂对湿地松的生长和材性影响大于马尾松。在合理采脂的前提下,2种松树采脂后的自身恢复势大于采脂导致的胸径损失。

金花茶芽苗砧嫁接除萌研究

[目的]金花茶在产区抽梢期为秋季,根据其生长特性,探索金花茶芽苗砧嫁接除萌的最佳时间。[方法]试验设4个处理,重复3次。[结果]以嫁接定植75 d剪除砧木萌芽时留叶2片待30 d再剪除全部砧木萌芽的处理为佳,其平均保存率是82.05%,显著高于嫁接定植90 d、嫁接定植60 d剪除砧木萌芽全部的2个处理,其平均值分别高于33.35%、45.45%;其次是嫁接定植75 d剪除砧木萌芽全部的处理为好,其平均保存率为76.07%,显著高于嫁接定植90、60 d剪除砧木萌芽全部的2个处理,其平均值分别高于23.63%、34.85%;从平均抽梢率看,以嫁接定植75 d剪除砧木萌芽时留叶2片待30 d再剪除全部砧木萌芽的处理为好,其平均值为49.81%,显著高于嫁接定植90、60 d剪除砧木萌芽全部的2个处理。[结论]从嫁接苗成活的保存率、抽梢率分析,以嫁接定植75 d剪除砧木萌芽时留叶2片待30 d再剪除全部砧木萌芽的处理为佳。

不同马尾松家系抗旱性评价

以183个马尾松优良家系苗木为试验材料,结合干旱池反复干旱法和田间鉴定法筛选抗旱材料。结果表明:反复干旱胁迫下,50%苗木永久萎蔫时,各家系马尾松苗木萎蔫度分布区间为60.8%~100.0%,均值为(85.0±8.2)%;胁迫结束后,马尾松家系苗木存活率差异很大,在0.0%~100%之间,均值为(56.1±23.0)%;各马尾松家系萎蔫度与存活率极显著负相关,说明这两个指标评价结果一致。用于田间鉴定的20个马尾松家系中,耐旱性较好的10个家系树高生长量、保存率分别较耐旱性较差的10个家系高出18.3%、18.7%,均差异极显著;20个马尾松家系的苗木萎蔫度、存活率,造林保存率、树高生长量共4个评价指标均显著相关或极显著相关。以苗木存活率、造林保存率、林木树高生长量作为马尾松家系抗旱性评价指标,采用隶属函数法对初选的20个家系抗旱性进行综合评价。结果表明,苗木耐旱性强的马尾松家系较苗木耐旱性弱的家系抗旱,其抗旱性排名分别为P-8>P-43>P-39>P-41>P-26>N-62>P-16>T-3>P-18>P-30>T-15>T-4>T-17>N-64>N-67>N-22>Q-7>T-6>P-25>T-14,以P-8家系抗旱性表现最佳、T-14抗旱性表现最差。

马尾松抗旱性研究进展

综述了国内外学者近20多年来的马尾松(Pinus massoniana)抗旱研究进展,主要包括干旱胁迫对马尾松的种子萌发、苗木以及接种外生菌根提高抗性机理等问题与进展,旨在为马尾松的抗性育种提供理论支撑和技术支持。近年来的研究主要集中在干旱胁迫下幼苗的光合特性、质膜结构、渗透调节、内源酶活性和内源激素含量等生理生化方面,随着干旱胁迫程度的加重和胁迫时间的延长,幼苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量和暗呼吸速率等5个光合指标不断下降;质膜透性和丙二醛(MDA)含量等2个质膜结构指标不断上升;游离脯氨酸和可溶性糖含量等2个渗透调节物质不断上升;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和硝酸还原酶(NR)3种内源酶类在胁迫条件中的表现不一,SOD随着胁迫加剧活性加大,NR变化趋势相反,POD则呈先上升后下降趋势;内源激素类表现为脱落酸(ABA)含量在胁迫初期反应较敏感,生长素(IAA)和玉米素核苷(ZR)含量随着胁迫加剧含量急剧下降,而赤霉素(GA3)含量无明显变化规律。由于研究方法和研究对象有限,导致了目前抗性筛选的局限性。如何有效解决抗性表型特征选择和评价以及在表型选择基础上开展生化以及分子水平研究是当前马尾松抗性研究的正确途径。

采脂对湿地松幼林生长的影响与效益分析

通过对5年生湿地松幼林连续5年的常规采脂,分析采脂对湿地松幼林生长的影响及其经济效益,研究开展湿地松早期利用的可行性。结果表明:采脂对5年生湿地松林木生长的抑制作用主要表现在前2年,对林木胸径、树高、单株材积生长均存在较大的负面影响;林木枯损率随采脂年数增加快速上升,到第5年时,采脂林分的枯损率为51.5%,是非采脂林分的2.5倍;松脂产量不稳定,第2年产脂量最高,整体随采脂年数的增加、林木径阶的减小而下降;若在10年生主伐,采脂林可获得98 919.8元/hm^2的松脂产值,是非采脂林分原木产值的3.6倍,采脂林分和非采脂林净现值分别为32 338.49元/hm^2和-2 977.4元/hm^2,内部收益率分别为39.5%和7.8%,采脂林分折现率远大于12%,非采脂林分折现率低于12%。综合分析认为,采脂对速生期的湿地松生长具有显著的抑制作用,使林木生长提前进入生长缓慢期;林木枯损主要出现在采脂后期,导致林分蓄积量损失严重,合理的采脂周期有待研究;松脂产值是开展湿地松早期利用的主要收益来源,而且效益可观,有利于缩短投资收回周期。

金花茶嫁接繁殖试验

设切接、劈接、髓心形成层腹接、单芽腹接和芽苗砧嫁接5个处理。试验结果:芽苗砧嫁接、单芽腹接2种方法嫁接的平均成活率达99.00%、92.11%,显著高于切接、劈接、髓心形成层腹接3种方法嫁接的平均成活率,其中芽苗砧嫁接的平均成活率分别高于切接、劈接、髓心形成层腹接平均成活率的52.31%、56.87%、22.39%;芽苗砧嫁接的平均抽梢率为73.97%,显著高于切接、劈接、髓心形成层腹接、单芽腹接4种方法嫁接的平均抽梢率,分别为342.67%、496.05%、185.27%、158.37%;单芽腹接、髓心形成层腹接的平均抽梢率分别为28.63%、25.93%,2种方法嫁接的平均抽梢率之间差异不显著;劈接、切接的平均抽梢率分别为12.41%、16.71%,2种方法嫁接的平均抽梢率之间差异也不显著。

百色市林药栽培发展现状与对策

百色市丰富的土地和森林资源蕴藏着种类繁多、品质优良的天然药物资源。典型而复杂的地理环境和特殊的气候条件为中草药的人工栽培提供了适宜的自然条件。截至2014年上半年,全市中草药栽培面积超过3 936.33 hm2,林下套种面积超过1 747.27 hm2,约占中草药栽培总面积的44.39%。通过对百色林药栽培品种、面积、种苗、生产经营情况调查,分析了林药栽培现状、存在问题和发展潜力,提出了相应的对策。

广西不同气候条件下马尾松人工林生物量模型构建及分配格局

为科学地理解马尾松Pinus massoniana人工林地上生物量的分配格局及随气候带的变化,以广西中亚热带、南亚热带和北热带不同气候条件下马尾松人工林幼龄林、中龄林和过熟林为研究对象,构建生物量模型,并基于所得的模型比较分析不同气候条件下马尾松人工林生物量分配特征。结果表明:(1)灌木层立木生物量模型中,干和整株地上部分生物量的拟合效果较好,且模型Ⅱ:W=a×D b×H c的各项评价指标最好;(2)马尾松中龄林的群落及乔木层各部分生物量的积累均表现为南亚热带>北热带>中亚热带,灌木层的叶和枝生物量积累均表现为北热带>南亚热带>中亚热带,干和地上生物量均表现为南亚热带>中亚热带>北热带;幼龄林和过熟林(除叶生物量外)群落各部分生物量积累分别均为南亚热带最少;(3)中龄林叶生物量表现为南亚热带>北热带>中亚热带,枝、干和地上生物量均表现为北热带>南亚热带>中亚热带,马尾松各部分生物量(除叶生物量外)在群落中占比以及乔木层马尾松各部分生物量占比均表现为北热带>中亚热带>南亚热带。幼龄林和过熟林生物量积累分别均为南亚热带最少,马尾松各部分占比均为南亚热带最低。气候条件变化对马尾松不同阶段各部分均有着明显的影响,不同气候条件下马尾松生物量有明显不同。

广西不同林龄和区域马尾松人工林的土壤C、N、P化学计量特征

为探明广西马尾松Pinus massoniana人工林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,揭示马尾松人工林土壤养分平衡机理及其时空动态变化,为马尾松人工林可持续经营提供理论依据,研究以广西4个典型区域马尾松人工林为对象,采用空间代替时间的方法,比较不同区域各林龄土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量及其化学计量比的变化规律。结果表明:SOC、TN和C/N的变异系数较小,分别为21%、27%和22%,属弱变异,在不同林龄和区域中其值比较稳定。林龄、区域及其交互作用对SOC、TN、TP、C/P、N/P的变化均有显著影响(P<0.05)。SOC、TN含量呈波动性变化,在成熟林阶段最低;SOC含量在幼龄林阶段最高,TN含量在近熟林阶段最高。土壤TP含量在中龄林阶段最低,且随林龄增加呈先减少后增加的趋势。土壤C/N、C/P、N/P平均值均在成熟林中最高,且显著高于近熟林和过熟林(P<0.05);土壤C/P、N/P平均值随林龄增加呈先减少后增加再减少的趋势。华山地区SOC、TN和TP含量最低,而土壤C/N、C/P、N/P平均值最高。天洪岭地区土壤C/N平均值最低,镇龙地区土壤C/P、N/P平均值最低。相关性分析表明,土壤C/N与TN含量显著负相关;土壤C/P与TN、TP含量均呈显著负相关关系;土壤N/P与SOC、TP含量均呈显著负相关关系,与C/P显著正相关。总体来说,广西马尾松人工林主要受到P限制,且在速生阶段比较明显。为保证马尾松人工林发育,在马尾松速生阶段可适当施加P肥。

马尾松不同家系苗期耐旱性分析

选取70个马尾松(Pinus massoniana)初级种子园半同胞家系为试验材料,结合反复干旱胁迫试验和大田试验,测定苗木萎蔫度和死亡率,离体针叶失水率,大田实验保存率,利用隶属函数法初步评价筛选出抗旱性较强的家系。结果表明:干旱胁迫下各家系苗木死亡率与萎蔫度存在极显著正相关性,评价结果具有较好的一致性;各家系苗木反复干旱胁迫死亡率变异系数为0.317,大于萎蔫度和离体针叶失水率变异系数,离散程度高,同时能体现苗木复水后的恢复能力,该评价指标具有更好的代表性和分辨能力。综合评价认为,在70个马尾松家系中,N-68号和N-28号家系苗木具有较强的抗旱性。

二代种子园马尾松苗期耐旱型优良家系的筛选

为了筛选出持续自然干旱胁迫下马尾松耐旱型优良家系,以二代种子园54个马尾松优良家系(19-201~19-255)幼苗作为研究对象,调查其在持续自然干旱胁迫下苗高、地径、萎蔫度和存活率等生长指标,运用因子分析和隶属函数法综合评价不同家系马尾松幼苗的耐旱性,并利用聚类分析进行分等定级。结果表明:干旱胁迫下各生长指标变异幅度较大,苗高增长量为0.6~1.8 cm,变异系数为35.17%;地径增长量为0.01~0.38mm,变异系数为96.02%;萎蔫度为34.48%~68.00%,变异系数为13.00%;存活率为23.33%~96.67%,变异系数为28.00%。其中,地径增长量与存活率呈极显著正相关,与萎蔫度呈极显著负相关;萎蔫度与存活率极显著负相关。家系间综合耐旱度量D值差异较大,变幅为0.090~0.748,19-249和19-220家系的D值较高,分别达到0.748和0.743;19-208和19-219家系的D值较低,分别为0.090和0.235。系统聚类分析将54个家系耐旱性划分3类:Ⅰ类(高度耐旱型,14个家系);Ⅱ类(耐旱型,29个家系);Ⅲ类(干旱敏感型,11个家系)。复水干旱胁迫试验表明,保存率变异幅度为0-66.67%,保存率与D值的回归方程为y=0.946x-0.154(R^2=0.562),说明保存率与D值存在较好的直线回归关系。因子分析和隶属函数能够有效用于马尾松耐旱家系筛选,19-249和19-220家系的耐旱效果最佳。

湿地松人工林生长规律

采用连续测定资料,分析了广西华山林场11年生湿地松（Pinus ellottii）松脂原料林的生长过程及林分结构。结果表明：湿地松胸径生长高峰出现在第3年,6年生前为速生期,随后胸径生长量快速下降;胸径分布随年龄的增加由左偏逐步转为右偏,在6年生时趋于正态分布;林分树高连年生长量波动大,无明显变化规律,连年生长量均值为0.62 m,8年生前为速生期,树高分布为右偏,优势木相对较少,林相较为整齐;自然整枝在8年生时最强烈,枝下高年上升1.20 m,适宜在7年生时进行适当修枝间伐抚育;单株材积生长率在11年前均大于10%,处于速生期。湿地松在该试验区适应性良好,若以8.0、10.0、12.0 cm作为最小起始采脂胸径,则在湿地松林分5-6年生、7-8年生或11年生以后采脂即可获得较高的利用率。

营林措施对马尾松幼树阶段生长的影响

在相同的立地条件下,通过比较不同营林措施下马尾松(Pinus massoniana)幼树阶段林分保存率、郁闭度、生长量和蓄积量的差异,探讨适宜的营林措施。结果表明,在传统营林措施管理下,马尾松林分保存率在造林后第2年快速下降,林分平均胸径、树高、蓄积量生长缓慢,5年生时未能郁闭;使用速生营林措施的林分则维持较高的保存率,林分平均胸径、树高、蓄积量生长迅速,3年生时基本郁闭。3年的持续养分供应、土壤管理和杂草抑制能有效促进马尾松幼树快速生长,加速幼林郁闭,利于形成相对稳定的群落。