陈山红心杉母树林与种子园遗传多样性分析

掌握陈山红心杉母树林和种子园的遗传背景信息,为陈山红心杉种子园的生产经营和有效利用提供依据。本研究利用SSR标记分析陈山红心杉母树林、1代和1.5代种子园的遗传多样性。结果表明,陈山红心杉(母树林+种子园)平均等位基因数4.8,有效等位基因数1.826,观测和期望杂合度分别为0.408和0.398,Shannon′s信息指数0.747。与母树林相比,1代和1.5代种子园的等位基因数等遗传多样性参数发生变化,但没有显著差异。遗传结构和PCoA分析显示陈山红心杉遗传聚类不明显,遗传背景较为一致。

铅胁迫下杉木幼苗生长与养分含量的变化及铅富集特性

【目的】探讨铅(Pb)胁迫对杉木幼苗生长与营养元素吸收的影响及Pb的富集与转移特性。【方法】以1年生杉木幼苗为试验材料,采用盆栽试验,设置0(CK)、250 mg/kg(T1)、500 mg/kg(T2)、750 mg/kg(T3)、1000 mg/kg(T4)和1500 mg/kg(T5)Pb胁迫处理,测定不同处理杉木幼苗的形态(株高、地径)、生物量、叶片光合色素含量及各器官(吸收根、运输根、主干、枝、叶)中氮(N)、磷(P)、钾(K)、Pb含量,计算各器官的Pb富集系数和不同处理的Pb转运系数。【结果】(1)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗株高、地径净生长量以及总生物量均呈先升高后下降的趋势,但各处理株高净生长量与CK之间均无显著差异,T4、T5处理地径净生长量和总生物量与CK差异达到显著水平。(2)随着土壤中Pb含量的增加,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈先升后降的趋势,其中T5处理的叶绿素a和总叶绿素含量显著小于CK,其余各处理与CK无显著差异,各处理间叶绿素b和类胡萝卜素含量无显著差异。(3)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官的N、K元素含量均呈先升高后下降的趋势;而地下部分P元素含量总体呈上升趋势,地上部分则呈先上升后下降趋势,吸收根、运输根、枝、叶P元素含量均显著大于CK。(4)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官中Pb含量呈上升趋势,且在同一Pb胁迫处理下,各器官Pb含量由大到小依次为吸收根、运输根、主干、叶、枝。(5)随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官Pb富集系数总体呈先升高后下降的趋势,各处理间Pb转运系数无显著差异。【结论】杉木幼苗对Pb的转运能力有限,但在低含量Pb胁迫环境中生长受到促进,由于杉木生长迅速,因此可将其作为低含量Pb污染地区的造林树种。

杉木自毒作用的研究

对杉木自毒作用研究表明，杉木纯林中的土壤、枯落叶、半分解枯落叶和杉木鲜叶、枝条、树皮、树根的水浸液及其添加乙烯吡咯啉酮ｋ３０（ＰＶＰ） 的溶液对杉木种子、空心菜种子和萝卜种子的萌发均有影响．所有水浸液均表现出高浓度下抑制种子萌发，随着浓度降低，抑制作用减弱、消失，甚至转变为促进作用的规律；其中根和鲜叶水浸液抑制作用最强，但水浸液添加ＰＶＰ 后抑制作用明显减弱，且在低浓度时表现出促进作用．

连栽桉树人工林土壤微生物和酶活性的分析

桉树人工林多代连载的经营方式对林地土壤和酶的活性具有一定影响。对广西七坡林场连栽桉树人工林不同栽植世代:一代林(G1)、二代林(G2)、三代林(G3)林地以及对照林地(G0)的0～20cm土层进行了微生物及土壤酶的分析。研究表明:土壤微生物中真菌数量表现为G3>G2>G1>G0,放线菌为G3>G2>G1>G0,细菌为G2>G0>G3>G1;其中二代林中微生物总量最多;各代林地之间土壤中果聚糖蔗糖酶活性差异显著,且表现出随着连栽代数的增加酶活性逐渐降低的趋势;不同样地土壤中磷酸酶活性差异不显著。

不同凋落物水浸提液对杉木种子萌发和幼苗早期生长的化感作用

凋落物可以通过产生化感物质影响种子萌发及幼苗生长,进而影响林下植被的更新。通过盆栽试验研究不同凋落物类型[杉木凋落物、木荷凋落物、杉木凋落物与木荷凋落物的混合物(质量比为1∶1,简称混合凋落物,下同)]和5种浸提液浓度(0、10、20、50、100 g/L)对杉木种子萌发及幼苗早期生长的影响。结果显示,(1)在3种凋落物水浸提液处理下,杉木种子萌发和早期生长整体表现为低浓度促进(RI>0)、高浓度抑制(RI<0)的现象。(2)在不同浓度浸提液处理下,杉木幼苗各器官的敏感程度和反应存在差异,幼苗根部受到浸提液浓度的影响较大,根长、根生物量在高浓度浸提液处理下受到明显抑制。(3)在低浓度浸提液处理下,杉木叶片中的丙二醛(MDA)含量变化不大,超氧化物歧化酶(SOD)活性呈上升趋势。随着凋落物浸提液浓度的提升,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性呈递增态势,杉木叶片中的MDA含量大幅上升,SOD活性下降。由上述研究结果可见,浸提液浓度会对杉木种子萌发和早期生长产生影响,低浓度凋落物浸提液处理对杉木幼苗萌发和成长起到一定的促进作用,而高浓度浸提液处理则破坏了幼苗细胞的生物膜,最终抑制杉木幼苗叶片的正常代谢及生长。

杉木种子园测土施肥模式

通过对福建省三明市官庄林场杉木种子园深翻施肥试验结果进行数理统计分析,以获得土壤养分含量对球果产量的多元回归方程,作为预测种子园球果产量的模式;进而求得在一定限制条件下能获取最高产量的土壤养分状况,作为种子园土壤养分标准状况。其它杉木种子园土壤经测定养分后与之相比,便知土壤养分缺乏的种类和程度,由此确定合理施肥方案,这便是测土施肥模式。

陈山红心杉材性变异及其基因资源利用的研究

比较分析了安福种源 (陈山红心杉 )同全国公选 5个优良杉木种源 (广西融水、贵州锦屏、湖南会同、福建建瓯、江西铜鼓 )的木材材性 ,得出 :在木材的纤维长度、晚材率、基本密度三方面 ,陈山红心杉与其它 5个优良种源无差异 ,材性优良 ;木材的红心比率在 6个种源间差异显著 ,其中以陈山红心杉红心比率最大 ,红心比率变异系数最小。研究了陈山红心杉材性遗传变异规律 ,认为安福陈山红心杉引种外地不会导致材性变异 ,可在杉木主产区推广应用。此外 ,在陈山红心杉基因资源利用上 。

广西维都林场杉木红椎混交林早期生长对比试验

在广西国有维都林场进行红椎纯林、杉木纯林、“红椎+杉木”混交林(5∶5行状混交)早期生长量对比试验,结果表明,杉木纯林、红椎纯林、“杉木+红椎”混交林的成活率、保存率皆超84%以上,不同造林模式对树种成活率、保存率无显著影响;混交林杉木的平均树高较纯林增长13.11%,平均胸径增长9.13%;混交林红椎的平均树高、平均胸径分别比纯林增长2.03%、36.65%;混交林中红椎、杉木生长值皆超过相应树种的广西壮族自治区地方标准规定的生长指标。采取杉木与阔叶树红椎混交造林,对杉木、红椎的早期生长量均有促进作用。

杉木(Cunninghamia lanceolata)、火力楠(Michelia macclurei)纯林及其混交林细根分布、分解与养分归还

用土钻法研究了杉木（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａｌａｎｃｅｏｌａｔａ）、火力楠（Ｍｉｃｈｅｌｉａｍａｃｌｕｒｅｉ）纯林和混交林的细根分布，用分解袋法研究了杉木和火力楠细根的分解，计算了３个林分中细根分解的Ｎ，Ｐ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ的归还量。活细根的垂直分布以火力楠纯林层次性最强，混交林次之，杉木纯林最差。火力楠细根的养分含量比杉木细根高，而Ｃ／Ｎ比低。火力楠细根年分解率比杉木快，火力楠为５７．７％，而杉木为３２．７８％。细根分解的养分归还量多少顺序依次为：火力楠纯林、杉木火力楠混交林和杉木纯林。混交林中，细根分解的Ｎ，Ｐ，Ｋ，Ｃａ和Ｍｇ归还量分别为枯枝落叶的３３．３８％，５．８２％，２６９．３３％，３４．１２％和３７６．０８％。细根在３个林分的物质循环和周转中起着不可忽视的作用。

发育林下植被是恢复杉木人工林地力的重要途径

论述我国中亚热带杉木盛产区，通过间伐发育林下植被，改良土壤理、化性质，提高森林土壤生物活性，从而为通过合理的森林经营、发育林下植物群落，维护和提高森林土壤肥力，改良杉木人工林地力衰退，提供可靠的科学数据和途径。

杉木、火力楠纯林及混交林细根周转的研究

系统研究了杉木、火力楠纯林及混交林细根生物量、生产力及年周转率．结果表明，杉木、火力楠纯林及混交林活细根生物量分别为８８０、３０３５和１５６０ｋｇ·ｈａ－１；死细根生物量为２３５、３９８和５６５ｋｇ·ｈａ－１；细根年周转率为１．２９、１．４２和１．４０；年生产量为１１３７、４３１８和２１７９ｈａ·ｈａ－１，年死亡量为４９７、５９５和１１４９ｋｇ·ｈａ－１，分别相当于林分枯枝落叶年凋落量的３６．８、２１．６和６５．９％．可见混交林比纯林更具较高生产力和良好的生态协调性．

杉木生长与材性联合遗传改良研究

系列研究结果表明:CSBHTP法是生长与材性联合遗传改良实用材性测定取样技术;比重(SG)直接与杉材强度指标紧密相关,比重(SG)和管胞长度(TL)是材性改良的重要性状;杉木种源生长量与纬度呈负相关,SG与经度呈正相关,分布中心区东部似生长材质兼优的基因库;不同交配系统中遗传型间生长和材性均存在明显的遗传变异,SG的单株遗传力为0.29,家系遗传力为0.50,生长和材性性状主要受母本一般配合力效应和母本效应的控制;生长与材性性状在遗传上似为相互独立;幼龄材-成熟材材性相关密切, 1～15年龄段幼龄材能较好预测成熟材SG和TL;两阶段独立选择是联合改良的有效方法,在最大限度提高生长量的同时,又可使SG保持不变或提高5％左右。

杉木杂交亲本分子遗传变异与子代生长相关的研究

以 30个杉木杂交亲本的RAPD分析为基础 ,对亲本间分子遗传变异与子代树高、胸径和材积及其变异系数和亲本间各性状的特殊配合力的相关关系进行了研究。结果表明 ,亲本间遗传距离只与胸径特殊配合力和材积特殊配合力在 0 .10显著性水平上呈负相关 ,而与其它因子相关不显著。分别对亲本聚类分析的组内和不同组间的亲本间遗传距离与各因子进行相关分析 ,组内亲本间遗传距离与各因子的相关基本不显著 ;在中等平均遗传距离上 ,组间亲本间遗传距离与子代树高、胸径和 /或材积性状达 0 .0 5显著水平的相关 ,但与各性状的变异系数和亲本间特殊配合力相关不显著。共检测到 2 3个标记位点显著影响材积性状 (α 0 .10 )。根据亲本携带的材积显著性位点对各家系进行赋值 ,家系的显著性位点值与胸径和材积两性状及其变异系数达 0 .0 1显著水平的相关 ,但与树高性状和其它各因子相关不显著。结论认为 ,杉木亲本的分子遗传变异与子代生长的相关关系较为复杂 ;亲本的分子遗传变异对亲本选配有一定的参考价值 ;材积显著性位点对分子标记辅助的亲本选配和子代表现预测有较大的应用潜力。

不同栽杉代数根际土壤肥力及生物学特性变化

通过对位于南平溪后安曹下和邓窠２９ａ龄１代、２代、３代实生杉木的根际养分、微生物、酶及生化活性的为期２ａ的研究，结果表明：随杉木连栽代数增加，根际微域土壤酸化趋势增强，有机质和全氮沉积量下降，速效性养分亏缺程度减弱，根际土壤中三大类微生物所占的比例发生一定的变化，真菌和放线菌所占比例增加，细菌所占比例减少，生理类群数量下降，除接触酶活性变化不大外，其它土壤酶和生化活性均有明显下降，体现了杉木多代连栽根际土壤的基本特征；

杉木人工林不同发育阶段林下植被、土壤微生物、酶活性及养分的变化

土壤微生物总数及细菌、真菌数量、土壤酶活性（特别是蛋白酶、磷酸酶和蔗糖酶）及土壤养分状况（主要是有机质含量）从杉木幼龄林到中龄林随着林冠的郁闭，林下植被盖度急剧下降，呈明显下降趋势；土壤微生物总数，细菌总数，蛋白酶，磷酸酶，蔗糖酶以及土壤有机质从中龄林到成熟林随着林木密度及郁闭度下降，林下植被盖度逐步得到恢复，也呈明显的上升趋势。由于过氧化氢酶和多酚氧化酶活性的降低，有可能导致中龄林土壤中多酚类有毒物质的积累，这或许是杉木连栽产量下降或成活率低的原因之一。

论炼山对杉木人工林生态系统影响的利弊及对策

随着杉木人工林面积的不断扩大，杉木人工林地力衰退问题日益严重，而炼山是导致杉木人工林地力衰退的主要原因之一。本文在国家“七五”攻关子课题《炼山对杉木幼林生态系统影响机理及计量评价研究》连续１０ａ定位研究成果的基础上，对国内外有关炼山对采伐剩余物、水土流失、土壤肥力、杉木生长影响等问题进行全面阐述，同时对炼山利弊问题进行归纳与总结，并提出相应对策，这对变革传统杉木经营制度、可持续利用南方山地资源具有重大指导意义。

不同栽杉代数29年生杉木林净生产力及营养元素生物循环的研究

对南平溪后２９年生杉木林不同连栽代数林分生物量、净生产力及营养元素生物循环的研究结果表明：随连栽代数增加，林分总生物量下降，林分净生长量及乔木层净生长量占林分净生长量比例均有明显降低，生态系统中营养元素贮量减少，乔木层营养元素吸收量、存留量和归还量均下降，但林下植被层营养元素吸收量、存留量和归还量则明显增加，林分的营养元素吸收量、存留量和归还量却增大。不同代数杉木林营养元素总的循环速率为２代（０４９３）＞１代（０４６０）＞３代（０４３９）。

不同林地清理方式对杉木人工林生态系统的影响

在杉木中心产区福建尤溪建立径流场，进行不同林地清理方式对杉木人工林生态系统影响的６ａ定位研究结果表明：炼山清理迹地导致了林地严重的水土流失，炼山后６ａ中林地的水、土、肥流失分别达８７６７．３２ｍ３／ｈｍ２、３８．００ｔ／ｈｍ２、５２３．１６ｋｇ／ｈｍ２，分别是不炼山林地的３．１０、１９．７０、６．１０倍。两种清理方式林地流失量差异随时间推移逐年缩小，至第６年趋于一致；炼山具有短期激肥效应，经雨季冲刷，林地肥力急剧下降，至幼林郁闭，肥力趋于稳定；不炼山林地经采伐剩余物分解。林地养分得到富集。炼山能明显提高杉木造林成活率，短期内促进杉木生长及林下植被发育，炼山持续时间虽短。

改善杉木人工林的林地质量和提高生产力的研究

杉木人工林在我国亚热带森林生态系统中和木材生产上占有十分重要的地位。但杉木纯林在整个生长发育过程中,林地养分被大量消耗,土壤微生物数量逐年减少,生化活性和氧化代谢功能下降,致使林地质量退化,生产力降低。特别是杉木纯林连栽,地力递减,香草醛类有毒物质积累,环境退化更加严重,生产力下降30％以上。试验证明,杉木火力楠混交林不仅能减轻杉木纯林诸多弊端,而且表现了良好生态、经济效益,是解决上述问题的一个重要途径。

香草醛对杉木幼苗生长的影响

为了解杉木连栽土壤中有毒化感物质对杉木幼苗毒害作用 ,采用水培杉木幼苗方法 ,通过投加不同浓度香草醛 ,发现 1mg·kg- 1 香草醛显著抑制杉木种子胚根的伸长 (P<0 .0 5) ,只为对照的 70 % ;香草醛浓度达 1 0mg·kg- 1 时 ,叶绿素总量明显下降到对照的80 % ;超过 2 0mg·kg- 1 对杉木幼苗地径与高度生长产生明显抑制作用 ;50mg·kg- 1 以上将明显影响地上部分枝叶的正常生长发育 ,及至植株冠层的生长 ;超过 1 0 0mg·kg- 1 ,整个植株的生长受到显著抑制 .香草醛是连栽土壤中毒性较大的一种有毒化感物质 ,是杉木存活率低的重要原因之一 .