尾巨桉萌芽林与混交改造林径流水质变化特征

【目的】探讨桉树纯林及桉树混交林坡面径流水质变化特征,揭示水质变化的客观规律,为正确回答和解决桉树人工林水质问题,实现桉树人工林可持续发展提供重要科学依据。【方法】以桉树纯林、桉树×灰木莲混交林(带状混交、行间混交、株间混交)、灰木莲纯林为研究对象,选取对森林水质有关键影响作用的因子,采用连续监测与实验室分析相结合的方法,对比不同栽培模式条件下径流水质变化差异。【结果】1)试验样地坡面径流水pH值、COD、BOD5均达到我国农田灌溉水质标准(GB 5084—2021)对pH值(5.5~8.5)、COD(<150.00 mg·L^(-1))、BOD5(<60.00 mg·L^(-1))浓度的要求;2)桉树纯林坡面径流水中单宁含量(7.77 mg·L^(-1))显著高于其他样地,达到空白对照样地(1.22 mg·L^(-1))的6.4倍,桉树×灰木莲混交后可以有效降低坡面径流水中单宁含量,其中桉树×灰木莲行间混交模式效果最明显;3)桉树和灰木莲纯林坡面径流水中腐殖酸含量均高于混交林,其中桉树×灰木莲带状混交模式更有利于其坡面径流水中腐殖酸含量的降低。【结论】桉树混交模式的营建在保证坡面径流水质主要指标达标的同时能有效降低坡面径流水中单宁及腐殖酸含量,桉树混交栽培模式进一步缓解了桉树纯林对土壤酸碱性及微生物的影响。

尾巨桉林分生长对间伐和修枝响应的分析与预测

[目的]探究不同强度的间伐与修枝对尾巨桉林分生长的影响,建立BP神经网络模型并验证模型对间伐和修枝处理下尾巨桉林分生长的预测作用,为尾巨桉的高效经营技术提供理论指导。[方法]以南方国家级种苗示范基地20%、40%和60%间伐与38.18%、42.39%和48.18%修枝强度的尾巨桉为对象,在处理后连续7 a调查林分生长指标,计算累积增量,分析不同间伐和修枝处理对林分生长增量的影响,并运用BP神经网络建立了5种林分生长累积增量对间伐和修枝响应的预测模型,以均方根误差、Kappa值和Pearson相关系数对模型预测效果进行对比,判断最优模型。[结果]间伐促使尾巨桉林胸径、冠幅和单株材积的增长,但不促进树高增长和出材量增加,60%间伐的样地尾巨桉胸径和单株材积增量最高,20%间伐的冠幅增量最大,不间伐的树高增量最高。修枝促进尾巨桉胸径增长,对树高和蓄积量增长无影响,38.18%修枝的胸径增量最高,60%间伐+48.18%修枝是处理中有助于尾巨桉林分生长的组合。间伐和修枝均能促进尾巨桉林分径阶分布右偏,但修枝的效果不如间伐显著。综合来看,隐含层节点数为4的尾巨桉BP神经网络模型预测结果的均方根误差最低,Kappa系数和r值最高,可预测7 a内的间伐和修枝效果。[结论]间伐和修枝均显著促进尾巨桉林分生长和径阶分布右偏。高强度间伐和修枝相结合更有助于尾巨桉人工林生长和大径材培育。合理的BP神经网络模型能准确地预测间伐和修枝对林分生长的促进效果,是林分生长预测的优异模型。

大花序桉心边材变异规律和候选基因挖掘研究

为探究大花序桉(Eucalyptus cloeziana)心材比例差异显著的不同家系间心边材变异规律,挖掘心材变异相关的候选基因,为珍贵用材树种高效培育及育种利用提供基因资源。以18 a生的2个心材比例差异显著的大花序桉家系为材料(家系1和2),各制作解析木3株,沿着树干以1 m为区间分段截取圆盘,测量东西和南北2个方向的带皮直径、去皮直径、总年轮数、边材年轮数、边材直径,并开展心材和边材径向和轴向分析。同时利用各解析木胸径处初生木质部样品进行DNA混池测序,发掘等位基因频率差异显著的SNP位点并挖掘相关功能基因。结果表明,大花序桉边材宽度和心材半径的方位变异中家系2大于家系1,平均差值分别为0.7和5.5 cm,在随树高的变异中,家系1和2的心材半径和心材年轮数的下降速率分别为0.40和0.64及0.43和0.36。两家系间基本密度差异显著,家系1为0.80~0.82 g/cm^(3),家系2为0.75~0.78 g/cm^(3)。基本密度与树高、横截面半径和心材半径呈显著负相关,与顺纹抗拉强度、弦面硬度和部分力学性质呈显著正相关。利用DNA混池测序共筛选到两家系间基因频率显著差异的SNP位点1842个,SNP注释分析表明位于基因间、上游区域、下游、外显子和内含子区域的SNP位点分别为55.8%、18.3%、16.3%、5.1%和4.4%。基因功能注释及富集分析发现SNP位点区域的基因主要与植物细胞分裂、植物细胞膜和植物蛋白激酶相关。通过大花序桉心材比例差异大的两家系间解析木径向和轴向分析,探讨了它们的心边材变异规律,结合DNA混池测序,挖掘了心材变异相关的SNP位点并筛选出一些木材形成相关候选功能基因。

基于高光谱分析技术的桉树叶片黄化识别

桉树黄化病是一种较特殊的生理性病害,存在一定的突发性和随机性,及时发现并补充养分可大幅减少病害带来的损失。采集桉树黄化叶片、未发病叶片和正常叶片,采用高光谱仪测定不同叶片的光谱特征,基于偏最小二乘法判别分析(Partial Least Squares Discriminant Analysis,PLS-DA)和正交偏最小二乘法判别分析(Orthogonal Partial Least Squares Dis-criminant Analysis,OPLS-DA)方法,分别建立判别分析模型,对比模型判别效果。结果表明,不同叶片光谱反射曲线呈相同趋势,反射率差异明显,差异较大的波段主要为近红外波段800~1260、1400~1720和2000~2400 nm,受病害影响叶片的原始光谱反射率明显高于正常叶片;对数变换可在一定程度上减少光谱数据冗余量,突出差异;两种线性判别分析方法均能识别潜在黄化叶片,Log-OPLS-DA的判别效果更好,模型R2为0.91,RMSE为0.203。高光谱分析技术结合OPLS-DA对桉树黄化叶片具有一定的预测和识别潜力。

辊压树脂浸胶法对桉木重组木尺寸稳定性影响机理

【目的】为解决重组木制备过程中重组单元施胶不均匀导致的尺寸稳定性差的问题,通过辊压树脂浸胶工艺制备重组木,探究辊压树脂浸胶工艺对桉木重组木尺寸稳定性的影响机理。【方法】分别通过吊笼式浸胶法和辊压树脂浸胶法制备桉木重组木,采用超景深显微镜、扫描电子显微镜、微计算机断层扫描仪和激光共聚焦显微镜观察重组单元和重组木表面形貌、微观结构和胶液分布情况,并采用X射线光电子能谱仪、粗糙度仪、接触角测定仪以及63℃水泡24 h和28 h循环法(沸水煮4 h,63℃烘20 h,沸水煮4 h)研究重组木表面化学成分、表面粗糙度、表面润湿性和耐水性能。【结果】与吊笼式浸胶法制备的重组木(CWS)相比,辊压树脂浸胶法制备的重组木(RWS)表面裂隙减少,粗糙度降低,表面润湿性减弱,耐水性能显著增强。RWS表面粗糙度R_(a)和R_(z)相比CWS分别下降了34.38%和72.75%。接触角测试结果表明,第20 s时RWS的表面接触角相对于CWS增大幅度为283.95%。63℃水泡24 h测试结果显示:RWS的吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率分别为5.47%和1.11%,与CWS相比降低幅度分别达到52.16%和50.09%。28 h循环测试结果显示:RWS的吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率分别为6.24%和1.17%,与CWS相比降低幅度分别为51.45%和58.51%。辊压浸胶过程对重组单元产生了二次破坏,增加了胶液进入的通道;同时,辊压使细胞在被压缩到恢复原貌的过程中产生的负压,增加了胶液的渗透深度,形成网状胶合结构,加强了重组木的胶合性能,抑制了木材细胞在吸水后的回弹。【结论】辊压树脂浸胶法提高了重组木内部胶液分布的均匀性,降低了桉木重组木表面的粗糙度和润湿性,显著提高了重组木的耐水性能,改善了重组木的尺寸稳定性,对重组木的工艺优化和连续化生产具有重要的参考和指导意义。

桉树林和马占相思林的林下植物多样性及其与环境因子的关系

2021年因海南热带雨林国家公园的建立,园内部分人工林停止经营并进入次生自然演替状态,使其林下植物较往年更为丰富,亟待研究.通过研究该区域林下植物组成、性状构成以及植物群落特征与环境因子的关系,在马占相思林设置了60个10 m×10 m的样方,桉树林设置了53个10 m×10 m的样方,详细记录了林下植物的信息,同时采用典范分析分析了桉树林与马占相思林林下植物群落的分布格局及其与环境因子的关系.主要结果如下:(1)马占相思林下维管束植物共计109科312属530种,桉树林林下维管束植物共计96科302属445种;(2)通过对研究区域的植物群落与环境因子进行典范分析(CCA),解释率达58%,能够较好地反映林下植物群落与环境因子的关系,其中年降水量、年平均气温、海拔、平均气温日较差、郁闭度对林下植物群落的影响显著(P<0.05);(3)林下植物多样性受多种环境因素相互作用的影响,海拔和郁闭度是影响热带雨林人工林林下植物群落特征最显著的生境因子,雨林的高湿高温环境对林下植物多样性有负面影响.这一研究结果深化了对马占相思和桉树林林下植物群落的了解,同时为该区域生态系统功能和生物多样性保护提供了科学基础.

巨桉EgrGBF1基因的克隆和表达模式分析

G-box结合蛋白(GBF)是一类能够识别并结合G-box的转录因子,广泛参与植物基因响应外界刺激的表达调控。通过巨桉(Eucalyptus grandis)初生生长到次生生长的转录组测序筛选出差异表达基因EgrGBF1,为探讨其在桉树生长发育中的功能,从巨桉中克隆了该基因,并进行了结构和进化分析。结果表明,EgrGBF1编码区长度为984 bp,编码327个氨基酸,存在2个转录本,分别命名为EgrGBF1α和EgrGBF1β。实时荧光定量PCR结果表明,EgrGBF1α和EgrGBF1β在不同组织中,不同激素、胁迫处理下的表达模式不同,EgrGBF1α主要在茎尖表达,沿节间向下表达量逐渐降低,而EgrGBF1β在韧皮部高表达,在节间的表达量无显著差异。在水杨酸和缺硼处理下,EgrGBF1α和EgrGBF1β的表达趋势相反。EgrGBF1α在缺磷处理168 h的表达量最高,而EgrGBF1β在处理6 h的表达量最高。因此,EgrGBF1在桉树生长发育以及响应胁迫中发挥着重要作用,且转录本EgrGBF1α和EgrGBF1β可能具有不同的功能。

9个桉树无性系木纤维径向变异研究

为研究不同无性系桉树的木纤维特性和变异规律,采用木材解剖技术,测定9个尾叶桉×巨桉无性系的纤维长度、纤维宽度、纤维双壁厚、长宽比、壁腔比和腔径比等纤维特性指标,分析这些特征在径向上的变异规律。结果显示:9个无性系的纤维长度、宽度、双壁厚、长宽比、壁腔比和腔径比的变异范围分别为899.74~1038.08μm,17.41~20.77μm,8.07~12.13μm,44.15~60.07,0.96~2.04,0.41~0.57;综合分析各纤维指标,DH33-9、LEI9、DH32-22综合指标达到优质纸浆材原料的要求;其中无性系DH33-9还具有长宽比>35,壁腔比<1的特征,可作为优质的纤维原料。研究结果为桉树有针对性的培育以及木材的合理加工利用提供参考和依据。

大花序桉林沼液水肥一体化应用效果研究

为探究沼液水肥一体化在林业上的应用效果,研究了沼液水肥一体化对大花序桉幼林生长、林下土壤养分及林下种植的百部、天冬、勃氏甜龙竹生长的影响。结果表明,沼液水肥一体化对大花序桉、百部、天冬、勃氏甜龙竹生长及林下土壤养分有一定影响。山高部、山中部和山底部施沼液处理大花序桉树高分别较不施沼液和水对照高10.59%、13.93%和25.93%,山高部、山中部和山底部施沼液处理大花序桉胸径分别较不施沼液和水对照高17.93%、20.47%和28.32%。施用沼液可提高土壤水解性氮含量、有效磷含量和速效钾含量,能提高土壤肥力。沼液水肥一体化能提高百部和天冬产量,增加勃氏甜龙竹出苗数和出笋量。

巨桉GRF基因家族生物信息学分析及其在不同氮水平下的组织表达模式

【目的】从全基因组水平上鉴定巨桉生长调节因子(growth-regulating factor,GRF)基因家族成员,分析其在不同氮素水平下的组织表达模式,为巨桉GRF基因功能研究及氮高效利用桉树品种的培育奠定基础。【方法】在NCBI网站中选择巨桉基因组,用拟南芥和毛果杨的GRF蛋白序列与巨桉基因组数据库进行BLAST蛋白序列同源比对,并通过InterPro和SMART数据库进行保守结构域分析,获得巨桉GRF基因。利用在线网站Ex-pasy protparam、SignalP-5.0、WoLF PSORT和SOPMA,对巨桉GRF蛋白进行基本理化性质分析、信号肽预测、亚细胞定位及二级结构预测。利用MEGA7.0软件构建系统进化树,使用MEME在线平台分析EgrGRF蛋白的保守结构域和基序,用Plant CARE预测基因上游的顺式作用元件,并使用TBtools软件将结果可视化。以2年生巨桉苗为供试材料,浇灌氮素浓度分别为45(高氮)、15(常规氮)和1.5(低氮)mmol/L的营养液,4 d后取样,采用实时荧光定量PCR技术检测EgrGRF基因在3种氮素水平下的叶片、茎和根中的表达情况。【结果】鉴定得到6个巨桉GRF基因家族成员(EgrGRF1~EgrGRF6),分布于4条染色体上;6个EgrGRF蛋白的氨基酸数目为296~605个,分子质量为33415.86~64630.89 u,理论等电点为7.29~8.85,脂溶指数为39.93~64.79,均为亲水性蛋白;无规则卷曲和α-螺旋为主要二级结构元件,均定位于细胞核上,未检测到信号肽存在。系统进化树分析表明,巨桉、毛果杨和拟南芥的GRF家族成员可分为4组,各组中EgrGRF蛋白数量分别为0,3,1和2个,多数EgrGRF成员与毛果杨亲缘关系较近。基因结构及蛋白基序分析结果显示,巨桉GRF基因家族成员具有2~4个内含子;6个EgrGRF蛋白均具有CX_(9)CX_(10)CX_(2)H和QX_(3)LX_(2)Q保守基序。顺式作用元件分析表明,EgrGRF基因启动子区含有茉莉酸甲酯、脱落酸、分生组织表达及低温等响应元件。实时荧光定量PCR结果显示,EgrGRF2和EgrGRF6基因在低氮处理的巨桉叶片中优势表达,EgrGRF2、EgrGRF3、EgrGRF5和EgrGRF6基因在低氮处理根中的表达量较高氮和常规氮处理显著升高,EgrGRF4基因在常规氮处理茎中的表达量最高。【结论】鉴定获得6个巨桉GRF基因家族成员,其中EgrGRF4基因可能参与茎生长发育的调控,EgrGRF2、EgrGRF3、EgrGRF5和EgrGRF6基因可能参与了巨桉对低氮胁迫的响应。

邓恩桉种源幼龄材树皮率·心材率和基本密度变异

采用质量法、体积法及排水法测定了邓恩桉种源幼龄材树皮率、心材率和基本密度,结果表明:5年生邓恩桉重量树皮率、体积树皮率、心材率、基本密度分别为17.003%、15.139%、16.950%、0.484 g/cm^(3)。3个性状在不同种源间差异不显著。10个种源木材基本密度属于中等密度,满足纤维用材要求。

大花序桉树皮化学成分分析及其抗氧化活性研究

利用超高效液相色谱-串联四极杆静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-EXACTIVE-MS)法快速分析大花序桉树皮抽提物的化学成分,同时测定其体外抗氧化活性,为其树皮资源的开发利用提供科学依据。采用ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(2.1 mm×50 mm×1.7μm),以0.1%甲酸水(A)-甲醇(B)流动相进行梯度洗脱,流速为0.3 mL/min;采用ESI离子源,在正负离子模式下扫描,根据高分辨质谱提供的准分子离子峰和二级离子碎片的精确分子质量信息,结合数据库和相关文献材料,从大花序桉树皮中鉴定出化学成分共26种,其中黄酮类2种、机酸类15种、三萜类1种、生物碱类2种、脂肪酸酰胺类6种;体外抗氧化试验结果表明,大花序桉树皮抽提物对DPPH、ABTS均有较好的清除能力,其IC50分别为60.02、76.94μg/mL。本研究建立的UPLC-Q-EXACTIVE-MS法能快速、准确、较全面地鉴定大花序桉树皮化学成分,所得的裂解规律可为其他同类化学成分鉴定提供参考;大花序桉树皮具有良好的抗氧化活性,可作为天然抗氧化活性物质来源。

桉树林地土壤养分状况与施肥策略探讨

在桉树的生长过程中,需要从土壤中吸收氮、磷、钾、钙、镁、锌和硼等营养元素,这些元素对桉树都很重要,但桉树对这些元素的需求量和比例是有区别的,这就需要结合林地土壤养分状况进行科学施肥。该文结合广西国有六万林场土壤养分监测评价结果,提出了适合当地林场桉树施肥的策略方法,对促进桉树林地科学施肥具有积极意义。

桉树高产造林及其栽后管理技术措施

桉树作为一种重要的用材树种,广泛应用于建筑、家具等领域。文章以广西国有博白林场桉树种植为例,介绍了广西博白林场的基本情况,从林地选择、林地整理、定点挖穴、施放基肥、苗木养护、苗木移植分析了桉树高产造林技术要点,探讨了桉树高产造林栽树后管理措施。

桉树人工林种植技术及虫害防治方法探析

桉树适应性强、生长迅速、轮伐期短、用途广泛,是一种兼具经济、生态和社会价值的林木。由于桉树对种植技术要求比较高,导致其在某些区域的种植效益不够理想。鉴于这一情况,该文对桉树的选地与整地、树苗培育与种植、肥料的施用、抚育管理及虫害防治等进行了较为详尽的探讨,旨在进一步提升我国的桉树造林质量与生产效率。

大叶桉根、茎、叶转录组比较和AP 2/ERF基因家族分析

2021年对广西六峰山林场的大叶桉(Eucalyptus robusta)进行采样,采用Hiseq 2000对大叶桉根、茎、叶组织分别进行转录组测序。结果获得40786个Unigene;通过数据库比对,共注释了31662个Unigene。GO注释结果最多的条目为膜组成部分;KEGG注释结果表明,5654条序列参与129条代谢通路,参与基因最多的通路为核糖体。对比分析大叶桉根部和茎,以及根部和叶之间的转录差异,发现多条富集的通路,包括α-亚麻酸代谢和萜类骨架生物合成等。鉴定出AP 2/ERF家族基因84个,其中AP 2家族含有9个基因,RAV家族含有2个基因,ERF家族包含73个基因,各基因家族在根茎叶中的表达模式有所差异。

不同树种混交对桉树生长量的影响

为探索出有利于巨尾桉Eucalyptus grandis×E.urophyllax生长的混交模式,以火力楠Michelia macclurei、刨花润楠Machilus pauhoi、红锥Castanopsis hystrix 3种广西本土阔叶树种为混交树种,与3年生巨尾桉混交,分析不同混交模式下桉树的生长情况。结果表明:巨尾桉与红锥混交时,巨尾桉的树高、胸径、单株材积最大且蓄积量最高,分别为16.80 m、14.16 cm、0.126 m^(3)/株、140.01 m^(3)/hm^(-2),显著高于巨尾桉+火力楠、巨尾桉+刨花润楠的混交模式。以红锥作为3年生巨尾桉混交树种,可以显著促进巨尾桉的生长,增加木材蓄积量。本研究结果可为桉树混交造林提供参考。

桉树人工混交林下植物多样性特征

[目的]了解紫金县黄砂林场不同桉树人工混交林下植物组成与多样性特征。[方法]选取桉树-香樟混交林(Ⅰ)、桉树-杉木混交林(Ⅱ)和桉树-马尾松混交林(Ⅲ)3种桉树人工混交林为研究对象,探讨桉树人工林树种组成与林下植物多样性的关系。[结果]3种人工林下植物共有35科50属51种,其中,灌木植物15科19属20种,以粗叶悬钩子、杜茎山和野牡丹为主;草本植物15科24属24种,以芒萁、山菅、乌毛蕨和金星蕨居多;藤本植物6科7属7种,以葛藤、海金沙和清风藤分布较广。灌木层、草本层和藤本植物层物种Simpson优势度指数和Shannon多样性指数均表现为桉树-香樟混交林(Ⅰ)最大,桉树-马尾松混交林(Ⅲ)最小。3种桉树人工林Simpson优势度指数(D)、Shannon多样性指数(H)均表现为草本层>灌木层>藤本植物层。[结论]营造桉树-香樟混交林更有利于促进林分生长,提高林下植物多样性,在制订提高桉树林分质量措施时,要重视经营措施下人工林下植物多样性与树种组成间的关系。

桉树优良无性系简介

‘新桉8号’是尾叶桉x粗皮桉(Eucalyptus urophyllax E.pellita)杂交种,于2004年人工控制授粉获得,2006年开展杂交子代测试。2010年进行子代选优和无性扩繁。2013年经多立地测试后,于2019年开展扩大规模的测试。经广东省3个地点异质环境的测试结果显示,该品种干型通直饱满、速生、抗病、成材率高,可利用材积大,木材质量和制浆性能优良,多项指标均明显优于对照品种。

广西国有三门江林场桉树大径材培育关键技术

根据国家储备林政策,广西营造了大面积桉树速生丰产林,并且以桉树大径材培育为主要建设目标。为了给桉树大径材培育提供参考,以广西国有三门江林场为例,从树种选择、选地与整地、合理密植、幼林抚育、病虫害防治等方面总结桉树大径材培育关键技术。