两种土壤条件下山杨幼苗不同叶位叶片适应干旱胁迫的光合特性分析

[目的]本文通过研究叶片对不同土壤类型下的干旱胁迫的响应特征,揭示杨树不同叶位叶片光合作用对干旱胁迫的适应策略及耐旱机制,为不同土壤类型的旱区造林提供科学依据。[方法]以3~4月龄的山杨(Populustremuloides)幼苗作为材料,加拿大常用的商业混合土(PMX)和典型的山杨生长的土壤(ELL)为供试土壤,采取土壤逐渐干旱的方法进行控水试验,对山杨幼苗的叶片伸长生长,植株上、中、下部叶片的光合特性等参数进行测定,比较干旱胁迫下两种土壤类型对山杨幼苗生长及光合特性的影响。[结果]干旱胁迫下,较为紧实的土壤(ELL)中,土壤含水量较高,但可利用水分较低;杨树幼苗在干旱处理前期加速生长,尽可能多的获取资源来积累生物量,但存活的时间较短;此外,ELL基质上的幼苗会把有限的水资源优先供应给生长比较旺盛的上部叶片,加速生长,并保持较高的光合活性;较为疏松的土壤(PMX)保水性差,失水快,但土壤有效水分较高,杨树幼叶受旱后采取保守策略,叶片减缓生长,植株存活时间较长,具有较高的耐旱性。此外,干旱处理前期土壤中有限的水分优先供应功能比较成熟的中部叶片,中部叶片的光合活性、WUE也较高,直至干旱后期才转移至上部叶片。干旱中前期(≤8 d)光合速率的下降主要是气孔限制因素,后期主要是非气孔限制因素引起,而PMX基质上幼苗叶片的光合能力则可能还受其它因素如叶肉细胞导度(gm)等影响。

核桃叶δ^(13)C、δ^(15)N和碳氮含量对海拔变化的响应

【目的】探明海拔对核桃碳和氮代谢的影响,评估不同海拔范围核桃生长与环境气候因子的关系。【方法】以青藏高原东南部不同海拔(2500~3868 m)样地的核桃Juglans regia L.为材料,测定了叶片的稳定碳同位素组成(δ^(13)C)、稳定氮同位素组成(δ^(15)N)和碳氮含量及其比值,进行了各指标间的相关性分析及其与气候因子的逐步回归分析。【结果】核桃叶片δ^(13)C值在-27.06‰~-30.03‰之间,平均值为-28.45‰;δ^(15)N值在2.35‰~7.41‰之间,平均值为5.35‰。随海拔的升高,δ^(13)C值呈先升高后降低的趋势,而叶C∶N值呈先降低后增加的趋势,碳含量变化趋势不明显。δ^(15)N、单位面积氮含量和单位质量氮含量随海拔的升高均呈先升高后降低的趋势,拐点在海拔3100 m。δ^(15)N与单位面积氮含量显著正相关(P<0.01),而δ^(13)C与碳含量无显著相关性(P>0.01)。逐步回归分析发现,δ^(13)C和δ^(15)N与年均气温、最热月平均气温、月平均气温范围和年均降水量显著相关。可见,海拔范围是影响同一物种叶片δ^(15)N和δ^(13)C响应海拔变化趋势的重要因素,但δ^(15)N能较好地反映核桃氮积累及其对环境气候的适应性,δ^(13)C对碳的积累依赖程度却较低。【结论】核桃叶片δ^(15)N和δ^(13)C响应海拔变化的趋势和对气候因子的依赖均相似,但对碳和氮积累的依赖程度不同。除了降水和气温等气候因子外,氮营养和海拔范围是影响核桃生长适应性的重要决定因素。

胁迫条件下山新杨 PdPapMYC2 基因的组织表达模式

【目的】解明山新杨PdPapMYC2基因在生物胁迫、非生物胁迫及激素诱导下的组织表达模式。【方法】克隆山新杨PdPapMYC2基因,采用生物信息学技术分析其编码蛋白特性。采用qRT-PCR技术分析PdPapMYC2在山新杨顶尖、茎、叶和根等组织中的表达量,以及其在盐(NaCl)、碱(Na 2CO 3)和高渗透压(PEG6000)3种非生物胁迫处理,核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、链格孢菌(Alternaria alternata)和金黄壳囊孢菌(Cytospora chrysosperma)5种生物胁迫处理及脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)3种激素诱导下的组织表达量变化。【结果】PdPapMYC2基因长1944 bp,编码647个氨基酸,存在bHLH-MYC_N superfamily和bHLH_SF superfamily保守结构域。预测PdPapMYC2蛋白定位在细胞核;二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,三级结构与拟南芥4rru.1.A模型的一致性最高。系统进化结果显示,PdPapMYC2与毛白杨PtMYC2的亲缘关系最近。qRT-PCR分析结果显示,PdPapMYC2基因在山新杨顶尖、叶、茎和根中均有表达;与对照(CK)处理相比,在NaCl、Na 2CO 3和PEG6000胁迫处理下,顶尖部位PdPapMYC2的表达量均显著下调(P<0.05);成熟叶中PdPapMYC2的表达量在NaCl胁迫时显著上调(P<0.05),在碱和高渗透压胁迫处理中下调;3种胁迫处理下其在根中的表达量均下调,但均未达显著水平。与对照(CK)处理相比,5种土传致病真菌胁迫48 h后,顶尖中PdPapMYC2表达量均下调,成熟叶中表达量仅在链格孢菌诱导下略上调,根部表达量在尖孢镰刀菌、金黄壳囊孢菌、链格孢菌和核盘菌作用下上调。JA诱导下PdPapMYC2在各组织中的表达量均显著上调(P<0.05),ABA和SA诱导下其在各组织中的表达量均下调。【结论】PdPapMYC2基因在山新杨多组织中表达,参与植物抵御逆境胁迫,并响应相关激素诱导。

山杨次生林枯枝落叶蓄积量及其水文作用

通过对黄土丘陵区中龄山杨次生林的凋落物及其分解过程,以及蓄积量随时间变化的分析,研究了枯枝落叶层的持水和截留作用及其蓄水减沙效益。认为枯枝落叶层的水文作用,最终体现在其水土保持和水源涵养效能上,为综合评价该地区广泛分布的山杨次生林生态功能,提供了科学依据。

山杨木材性状及个体内变异的研究

在山杨主要分布区６省内，各抽样１个天然林分，每个林分随机抽样２０株。其中５株伐倒木作标准材性试验；另１５株钻取木芯条测试。试验结果：（１）胸径处木芯条的木材密度与纤维长度等与伐倒木测定结果具有一致性；（２）株内髓心向外水平方向年轮组之间，木材密度及纤维长度的差异都极显著（α＝０．０１），两性状随年龄增大而增长，符合“Ｓ曲线”与“Ｓａｎｉｏ规律”，木材密度与纤维长度的相对增长率的最高值分别在１１～２０ａ与６～１５ａ；（３）材性幼一成龄相关，在木材密度与纤维长度性状方面表现不同，主要性状在１０～１５ａ进行早期选择具有合理性。

利用热扩散式边材液流探针(TDP)对山杨树干液流的研究

利用热扩散式边材液流探针和Watch dog 小气候观测仪对延庆县上辛庄水土保持站山杨(Populusdavidiana)边材液流速率及其与环境因子的关系进行了观测研究。结果表明,山杨树干边材液流曲线呈宽峰状,表现出明显的昼夜变化和季节变化规律,日出后7:00-8:00时液流开始上升,并于13:00-16:00 时达到峰值,然后迅速下降,19:00时速度变慢,至次日日出之前液流微弱,时断时续;7 月份进入雨季,液流速率提高,8 月份由于持续干旱,有所下降,进入9月份,地形雨增加,含水量湿度提高,液流速率又重新上升,10 月份山杨生长变慢,液流速率明显下降。同时,分析了液流速率的波动规律与主要气象因素波动的相关性。

中国山杨与美洲山杨杂交育种的研究

通过采用山杨 7个种源 1 1株优树与美洲山杨 8个优树进行杂交 ,共进行 88个组合 ,其中 46个杂交获得成功 ,进行播种育苗 ,建立子代测定林。 5年的试验结果表明 ,山杨作母本时 ,以苇河种源较好 ;美洲山杨作父本时T 32 5 7和T 2 8 5 6较好 ,其它亲本的杂交组合尚需进一步观察。而在部分山杨与美洲山杨杂交种无性系试验林中 ,Id42 3、Gd42 1、Ca42 1和Bd44 1生长速度快、光合能力较强 ,抗病虫能力强 。

山杨林地枯落物层对溅蚀的影响

天然降雨下３０年生山杨林内溅蚀试验结果表明，当Ｉ＿（３０）（最大３０分钟雨强）为０．０７６ｍｍ／ｍｉｎ或Ｐ＿ｏ（林内降雨量）为３．３ｍｍ时，清除枯落物层林地发生溅蚀，在Ｉ＿（３０）为０．３５ｍｍ／ｍｉｎ或Ｐ＿ｏ为２５．５６ｍｍ时具１ｃｍ枯落物层的林地不发生溅蚀；从溅蚀月动态看出７、８月份占全年溅蚀量的６０％以上；在同一土壤和坡度条件下，Ｉ＿（３０）、Ｐ＿ｏ、Ｈ＿１（枯落物层厚度）是溅蚀发生的主要因素，且溅蚀量（Ｓ＿ｔ）与其呈二次多项式回归关系，但当枯落物层具有一定厚度时溅蚀与其他因素无关。溅蚀主要发生在清除枯落物层的林下，随枯落物层厚度增加，溅蚀量剧减，当枯落物层积累到１ｃｍ时防止土壤溅蚀量达９７．５０％。

欧美杂种山杨体细胞无性系变异的分析

以成年欧美杂种山杨(Populustremula×P.tremuloides)优良无性系为材料,通过组织培养方法获得体细胞无性系,利用细胞学和分子生物学方法对其发生的变异进行研究。结果表明:用3.0mg.L-12,4-D诱导的再生植株的细胞染色体稳定性较差,所检测的144个细胞中,变异的细胞中多数发生了染色体加倍,二倍体细胞数仅占36.81%。有些染色体还发生了形态变异,染色体加长,形成带有随体或长臂较长的大型染色体。用1.0mg.L-16-BA诱导再生植株中染色体数量稳定性介于对照和3.0mg.L-12,4-D诱导的再生植株之间,在观察的142个细胞中二倍体细胞占54.93%。再生植株的AFLP分析表明,由激素诱导的再生植株中,AFLP谱带发生了变化,表明发生了体细胞无性系分子水平变异。

秦岭北坡及陕北黄土高原区山杨林初步研究

山杨林是秦岭和黄土区系顶极森林群落破坏后的次生林代表,秦岭上限受温度的限制,一般不超出针阔叶混交林的上限。山杨林在黄上区的北限,主要受水条件的制约,与落叶阔叶林的北限基本吻合。由于秦岭和黄土区山杨林水热条件配合的差异,群落区系组成、层片结构以及生态类型等方面,均表现明显不同。山杨林在这里皆被落叶栎林演替。

山杨材性群体变异趋势及个体遗传差异的研究

在山杨主要分布区随机抽取６个天然群体，每群体随机抽样１５株采集木芯，分析结果表明：群体间及个体间的木材密度和纤维长度差异都极显著。群体平均密度０．４３２ｌｇ／ｃｍ３，极差０．０６６２ｇ／ｃｍ３；平均纤维长度１．０７７５ｍｍ，极差０．２６５０ｍｍ。东北、华北群体的密度呈梯度变异，纤维长度的梯度变异不明显。木材密度群体重复率０．５４１，个体重复率０．４７１；纤维长度重复率分别是０．４７１与０．４１２。不同群体、不同年轮组的密度与纤维长度的个体重复率有所不同。密度、纤维长度等与生长性状呈微弱遗传相关，可以进行材性与生长的同步遗传改良。

山杨天然林林分结构的研究

本文利用７３块山杨标准地资料，研究分析了山杨天然林的林分结构，验证了ｆ（Ｄ）＝ａＤＢ十Ｋ关系成立，林分直径分布遵从Ｗｅｉｂｕｌｌ分布时，其林分树高分布、年龄分布也遵从Ｗｅｉｂｕｌｌ分布的理论。结果表明，山杨天然林多属单层同龄纯林，且直径结构表现出了很强的规律性；在直径较小的山杨林分中，其直径分布为正偏，峰度较显著。当林分平均直径大于８ｃｍ，其分布为负偏，用Ｗｅｉｂｕｌｌ分布函数拟合时，在年龄较小，林分平均直径小于６ｃｍ时，其形状参数１．５＜Ｃ２；当林分平均直径大于７ｃｍ时，形状参数２＜Ｃ３。

山杨林枯落物对面蚀的影响

中龄山杨林下清除枯落物和原状枯落物（２ｃｍ厚），在天然降雨下分别测定溅蚀量和小区冲刷量，研究枯落物对面蚀的影响。表明有原状枯落物覆盖下不发生溅蚀，清除枯落物有微量溅蚀发生。其侵蚀径流量由有枯落物的０．２５７４ｍ￣３／（１００ｍ￣２·ａ）变为清除枯落物的０．２８２０ｍ￣３／（１００ｍ￣２·ａ），增加了侵蚀径流量８．７２％，有枯落物覆盖地表其侵蚀模数为１．５９１５ｔ／（ｋｍ￣２·ａ）比清除枯落物的林下侵蚀模数３．６２３５ｔ／（ｋｍ￣２·ａ）减少５６．０８％，在山杨林集水区，因原状枯落物保护较好，所以在该流域几乎不发生面蚀。

腐朽对山杨木材吸水性和电阻的影响

以山杨木材试件为研究对象,研究在健康状态和腐朽状态下木材电阻和含水率的关系、木材腐朽前后绝干质量、含水率、电阻的变化及关系。结果表明,腐朽木材电阻受含水率的影响规律与健康木材相似,即随着含水率升高木材电阻下降;纤维饱和点以上相同含水率下,健康木材的电阻远远高于腐朽木材电阻,而木材腐朽后吸水性增强含水率升高使得电阻进一步降低,木材腐朽之后电阻明显减小;腐朽后木材电阻与健康木材电阻和增水率整体显著相关,木材减阻率与其失重率和增水率间具较强的二元线性关系。

柽柳不同遗传材料的扦插成活率及苗期生长变异

对来自4个种源共33个柽柳无性系的扦插试验及苗期生长变异研究表明:柽柳不同种源、不同无性系扦插苗在扦插成活率和生长性状上存在广泛变异,几个主要性状的差异达到显著或极显著水平,种源内无性系间差异大于种源间。3年生时,4个种源中以利津种源生长最差,其他3个种源在各性状上差异不大。盐城种源相对具有较多>1cm分枝。利用主成分分析对无性系进行评价,选出了生长相对稳定,生长和分枝数均较优的3个无性系YC-2、YC-1及KL-2。结合聚类分析,将3年生参试无性系分为4类,前3类无性系可根椐不同培育目标加以繁殖利用。

山杨育苗及造林技术

山杨育苗及造林技术李福强（吉林市林业局）许恩泽，于万才，沈延辉（吉林造纸厂）山杨（ＰＯｐｕｌｕｓｄａｖｉｄｉａ１ｉａｄｏｄｅ）为杨柳科，杨属，白杨派，高大落叶乔木。它在世界分布很广泛，在中国分布范围达２３省区，也是吉林省的乡土树种。它是森林采伐火烧迹...

山杨林的水土保持作用

分析了山杨林的水土保持作用。结果表明:林冠截留量与降水量为幂函数关系,截留率为15.58％;林内雨滴径级不连续,降雨动能大于空旷地;枯枝落叶阻延径流流出时间随其厚度增加而延长,随波度和径流深度增加而减小;枯枝落叶能够提高土壤的抗冲性;与荒地相比,山杨林减小径流、泥沙量各为69.8％和98.9％,采伐上层林地各减小为73.9％和99.2％。

马尾松材性遗传改良研究进展

综述了马尾松木材密度、管胞形态、微纤丝角和化学组分等材性性状在种源、家系、无性系和个体间及个体内各层次的变异模式和规律,以及遗传相关等遗传参数。同时从材性分析技术、测定林持续跟踪、多层次遗传材料的研究进展、人工杂交和基因工程应用等领域概述了马尾松材性遗传改良中存在的问题,并提出展望。

山杨混交类型生产力及土壤质量综合评价

对黄土高原沟壑区４种人工山杨林分的试验研究表明，山杨沙棘混交林年生产力最高（为各对比的２．２～８．２倍），改良土壤作用最好，具体表现在林地土壤水分储量、供水能力、养分容量、供肥能力均为最大。用试验区各对比土壤水肥的数量和强度指标建立的土壤质量综合评价体系是很成功的。土壤质量评价结果与各对比年生产力相当吻合，并有极显著的线性关系。文中指出。

山杨种源及家系的选择

通过对山杨9个种源、29个优树家系在2处试验点的栽培试验,根据对树高、胸径、冠幅、感染指数、纤维长宽比等因子的调查分析,初步选择出适合吉林地区营造山杨纸浆林的最佳种源和家系,为吉林地区营造短轮伐期的山杨造纸林提供了依据。