黄河中游多沙粗沙区土壤水蚀时空变化及动态驱动力分析

[目的]揭示黄河中游多沙粗沙区2000-2020年土壤水蚀时空演变特征,分析其动态驱动力。[方法]基于RUSLE模型,计算多沙粗沙区逐年土壤水蚀模数,分析2000年、2005年、2010年、2015年、2020年土壤水蚀强度变化特征,利用Sen+MK趋势分析法结合Hurst指数探究土壤水蚀模数时空变化特征,使用参数最优地理探测器中的因子探测与交互探测量化年平均降水、海拔、坡度、植被覆盖度、土地利用/覆盖类型、土壤类型6个因子对土壤水蚀空间分布的解释力。[结果](1)2000-2020年5期多沙粗沙区中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积分别下降48.09%,77.93%,83.01%,36.13%;微度和轻度侵蚀面积分别上升46.22%,0.33%。现阶段多沙粗沙区以微度和轻度侵蚀为主,二者面积占比分别为62.49%,42.07%。(2)多沙粗沙区土壤水蚀模数总体年际变化呈波动显著下降趋势,由2000年的2214.89 t/(km^(2)·a)降至2020年的1169.44 t/(km^(2)·a)。2000-2020年多沙粗沙区土壤水蚀模数空间变化趋势主要表现为下降状态,面积占比为76.13%,未来仍将以下降状态为主,面积占比为62.50%。(3)6个因子间的交互作用解释力均大于单因子,且主要表现为非线性增强和双因子增强;多沙粗沙区土壤水蚀2000-2005年由降水和土地利用/覆盖主导,2010-2020年由植被覆盖度和土地利用/覆盖主导。[结论]2000-2020年多沙粗沙区土壤水蚀状况不断好转;未来共有62.50%的区域土壤水蚀模数为持续下降与未来下降状态,但仍有20.44%的区域存在上升的潜在风险;退耕还林还草工程改变土地利用/覆盖格局,使得多沙粗沙区土壤水蚀驱动力呈动态变化;在今后多沙粗沙区土壤水蚀防治,优化土地利用/覆盖格局时需要充分考虑坡度因子。

不同世代樟子松育种资源遗传评价

当前樟子松遗传改良正处于升级换代的关键时期,但是不同地区育种资源调拨与交换频繁,导致了育种资源信息模糊、亲缘关系混乱,增加了樟子松遗传改良工作中近交衰退的风险,因此开展育种资源评价研究是樟子松优良单株利用的重要基础。本文以樟子松1、1.5、2代种子园224个无性系为研究对象,开展了基于SSR的遗传多样性和单株亲缘关系分析以及遗传差异分析。结果表明:按育种资源的来源分析,良种基地、头道桥、榆林1.5和泰来4个群体的遗传多样性水平较高,宝根园和榆林群体相对较低;按育种资源的世代分析,不同世代樟子松育种资源维持着较高的遗传多样性水平,高世代种子园的遗传多样性水平有所下降,2、1.5代种子园的期望杂合度He较1代种子园分别下降4.13%、1.31%。2代种子园群体的近交系数F值(0.173)较高,纯合子较多,显著偏离了哈迪-温伯格平衡。同种源、不同生境的樟子松育种资源没有发生明显的变异,主要的遗传变异存在于个体之间(96%);随着种子园世代的提高,无性系之间的亲缘关系聚类现象逐渐明显,2代种子园内存在两组完全一致的无性系(CH3、CH10组和TL1417、TL1411组)。研究结果完善了樟子松育种资源评价体系,确定了不同世代育种资源的亲缘关系,为樟子松高级遗传改良工作提供了材料和信息基础。

不同地理环境下的樟子松遗传结构分析

【目的】本研究旨在探究樟子松在不同地理环境下的生态适应性问题,了解遗传多样性与环境因子之间的关系,在群体遗传结构层面揭示樟子松林分衰退现象。【方法】本文以红花尔基(HHEJ)种源天然林和章古台(ZGT)、围场(WC)、榆林(YL)3个人工引种林,共计4个樟子松群体为研究对象,利用SSR分子标记方法对樟子松不同群体的遗传多样性、遗传平衡、遗传结构稳定性、遗传距离以及影响遗传变异主要因素进行了系统分析。【结果】结果表明:4个群体的遗传多样性大小由低到高依次为HHEJ、ZGT、WC、YL;只有YL群体符合哈迪-温伯格平衡,ZGT群体的连锁不平衡位点达到128对,偏离哈迪-温伯格平衡的程度最大;HHEJ和ZGT群体之间的遗传距离最为接近,WC群体相距较远,YL群体的遗传距离最远;4个樟子松群体的遗传分化相对稳定,不易产生遗传分化;多元回归分析显示樟子松期望杂合度(He)与地理纬度(La)具有显著的负相关关系(r=-0.957),线性关系在α=0.05的水平上显著(P=0.012)。【结论】本研究发现樟子松的遗传多样性可能随着纬度的升高而降低,阐明了不同地区樟子松群体的遗传差异情况,及其林分衰退的可能因素,为樟子松科学的遗传资源保护、引种造林提供了数据支撑和理论指导。