大气O3浓度升高对城市油松光合作用的影响

为了揭示臭氧（O3）浓度升高对城市森林光合作用的影响机理,利用开顶式气室研究了高浓度O3对沈阳城内油松光合生理特性的影响。结果表明：与对照（自然O3浓度,约45 nmol/mol）相比,在O3浓度升高（80±8）nmol/mol条件下,油松针叶的叶绿素含量降低,而类胡萝卜素含量则呈现出先升高后降低的变化趋势;净光合速率和Hill反应活力明显下降,降幅分别为18.36%-45.95%和11.35%-20.84%;羧化效率降低,降幅为7.50%-26.59%;叶绿体ATP酶活性受到抑制,但Ca^2＋ -ATP酶活性与Mg^2＋ -ATP酶活性的变化趋势略有差异。同时O3浓度升高抑制了油松针叶可溶性糖和淀粉含量的积累,说明O3浓度升高对油松光合作用具有较强的抑制作用。

油松天然群体种实性状表型多样性分析

在油松天然林分布区共抽取了10个群体,分别测量了8个种实性状。方差分析表明:油松种实性状在群体间和群体内存在广泛的变异,8个性状在群体间和群体内差异均达极显著水平。表型分化系数即群体间的变异为51.86%,大于群体内变异(48.14%),是油松表型遗传变异的主要部分。球果长、球果径、球果形状指数、种子长、种子宽、种子厚、种子形状指数和千粒重的变异系数分别为:12.87%、12.43%、11.19%、13.97%、16.92%、18.8%、11.53%和32.50%。利用群体间欧氏距离进行UPGMA表型性状的聚类分析,可将油松10个天然群体划分为5类。相关分析表明,油松球果长和果径相关紧密,种长、种宽和千粒重两两相关显著。种形指数与纬度、海拔和生态梯度值(EGA)呈显著负相关,与年均温、年降水量和生长期呈显著正相关。

油松松针的化学成分

目的研究油松松针中的化学成分,为松属植物的化学分类学提供一定的依据。方法采用反复硅胶、聚酰胺、ODS、Sephadex LH-20柱色谱等方法进行分离纯化,根据理化性质和1H-NMR、13C-NMR等技术对分离得到的化合物进行结构鉴定。结果从油松松针中分离得到7个化合物,分别鉴定为(13S)-15-羟基半日花烷-8(17)-烯-19-酸[(13S)-15-hydroxylabd-8(17)-en-19-oicacid,1]、5,4′-二羟基-3,7,8-三甲氧基-6-甲基黄酮(5,4′-dihydroxy-3,7,8-trimethoxy-6-methylflavone,2)、柚皮素(naringenin,3)、芹菜素(apigenin,4)、高良姜素(galangin,5)、β-谷甾醇(β-sitosterol,6)、胡萝卜苷(paucosterol,7)。结论化合物1-3为首次从该属中分离得到,化合物4-7为首次从该植物中分离得到。

油松26个种源苗期生长及光合特性比较

为了筛选油松优良种源,调查了26个种源1年生和2年生苗的株高和地径,1年生苗的根长、侧根数、根茎鲜干质量,以及苗期的光合参数。分析了各性状间的相关系数,将2年生苗高和地径作为指标进行油松不同种源苗期生长的综合评价。结果表明:1年生和2年生苗的株高和地径在26个种源间均差异显著,1年生苗的茎鲜质量和根干质量差异显著;光合速率、蒸腾速率和叶片气孔导度均存在显著差异。株高和地径的隶属函数值高于当地种子园种源(平泉)的5个种源分别是内蒙古宁城、辽宁北票、山西隰县、山西和顺和河北围场。

大气CO_2体积分数升高对油松叶片光合生理特性的影响

近年来大气CO2体积分数不断升高,虽然CO2体积分数升高对植物影响的研究已取得一定进展,但目前针对城市森林树种的相关研究甚少。利用开顶式气室研究了大气CO2体积分数升高对沈阳市城市森林主要树种油松(PinustabulaefomisCarr.)光合生理特性的影响。结果表明,整个生长季内,与对照相比,在大气CO2体积分数为700×10-6条件下,油松叶片的Chla、Chlb及Chl(a+b)质量分数提高,Chla/Chlb值降低,而类胡萝卜素质量分数则呈现出降低—升高—降低的趋势;整个处理期间,净光合速率显著提高,提高幅度为23.68%～133.18%(P<0.05或P<0.01);可溶性蛋白质量分数增加,并随着处理时间延长增加幅度增大,在通气40d时就达到差异极显著水平(P<0.01);大气CO2体积分数升高促进了油松叶片中可溶性糖、淀粉的积累;实验中并未观察到光合下调现象。

油松花粉离体萌发及萌发特征研究

为了加强油松有性杂交,为种子园育种研究奠定基础,对油松花粉离体萌发的适宜条件及萌发特征进行了系统研究。结果表明,油松花粉在无蔗糖培养基中仍具一定萌发能力,蔗糖的添加可显著促进花粉萌发,但高浓度蔗糖可抑制花粉管的生长;油松花粉管易形成分枝,蔗糖浓度与分枝花粉频率呈正相关;硼酸的添加在培养初期可有效加速花粉萌发,但过高浓度的硼酸对花粉萌发具抑制作用;Ca2+对花粉萌发的影响较小,不同浓度Ca2+处理均可获得较高的萌发率;培养温度对花粉萌发的促进作用明显,但温度的持续升高将抑制花粉萌发。综合萌发率、花粉管生长及分枝花粉管频率,油松花粉萌发的最适液体培养基组成为:2.00%蔗糖+0.075%硼酸+0.005%Ca2+,26℃下光照培养,72h时萌发率可达(96.10±0.47)%。

基于指数施肥法的一年生油松菌根化容器苗的供N研究

为了探讨一年生菌根化油松容器苗的最适苗木供N量和供N速率,采用4种不同指数施肥量进行了试验。通过测定苗木生物量和N含量,显示总供N量为80 mg/株的处理组在生物量积累和苗木N含量上显著优于其它各组(P<0.05);在100 d时,该处理可获得0.47 mg/株·d的N最适添加速率;在该速率下,苗木生物量、N含量分别可以达到845.60 mg/株和6.51 mg/株。根据生物量和N含量随着供N量增加的回归拟合结果,在107 d的生长过程中,67.96 mg/株至84.15 mg/株的供N总量可以使得一年生油松幼苗获得较高的生物量积累水平和N含量。

种子萌发胁迫下不同生态型油松抗旱性的评价

将油松天然分布区7个生态型10个种源的种子在不同浓度PEG溶液中进行萌发试验。结果表明,随着水分胁迫程度的加深,各油松种源种子的萌发均表现为发芽率、发芽势及发芽指数值降低,平均发芽时间延长。采用种子萌发抑制相对指数比较参试各类型的油松种子在萌发过程中耐水分胁迫能力的强弱顺序,可得出油松各生态型种源的抗旱性由弱至强的顺序为:东部型、东北型、中部型、西南型、中西型、西北型、南部型。其中以东部型、东北型和中部型为第一类;西南型、中西型为第二类;西北型和南部型为第三类。

山西高原天然油松群体过氧化物酶和多酚氧化酶分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对山西高原5个油松(Pinus tabulaeformis)天然种群的过氧化物酶和多酚氧化酶进行了分析。从140份供试材料的带型计算出油松种群多态位点百分数为95%,等位基因平均数为1.95,期望杂合度为0.357,遗传分化系数为0.036。表明山西高原天然油松种群间产生一定程度的分化,在同工酶水平上呈现出遗传多态性,且大部分遗传变异存在于种群内。

乌拉山自然保护区不同林分类型的土壤特征

以乌拉山自然保护区7种林分类型为研究对象，在白桦林、蒙古扁桃林、油松林和草地设置7块样地，从0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm和40—60cm土层取样，测定其物理和化学性状，探讨了研究区不同林分类型的土壤特征。结果表明，土壤物理性状（土壤容重、含水量与最大持水量）具有明显的分层特征，土壤容重表层最低，随土层加深逐渐增加；土壤含水量、最大持水量则表层最高，随土层加深逐渐降低，样地间物理性状具有显著差异。土壤有机质含量与土壤容重呈极显著负相关关系（r=-0．843＊＊），而与土壤含水量（r=0．714＊＊）、最大持水量（r=0．713＊＊）呈极显著正相关关系，不同林分类型通过凋落物的组成和产量影响土壤有机质含量从而间接影响土壤的物理性状。土壤化学性状中有机质及全N含量具有明显分层现象，表现出随土层加深而降低的趋势，而土壤全P含量及pH值各土层无显著差异。各样地土壤有机质含量与全N含量具有极显著正相关性（r=0．817＊＊）；群落结构及其动态变化与土壤有机质及全N含量具有显著关系。该地区不同林分类型之间的土壤——植被协同反馈机制主要由土壤有机质含量调控。

大青山地区油松枯梢病发生规律研究

对内蒙古大青山阳坡油松枯梢病的发生规律进行了研究,结果表明:油松枯梢病病原菌为松球壳孢菌。油松枯梢病各个发生阶段症状明显,每年5~6月,油松枝条自下部、外部向上部、中部逐渐枯黄,少数针叶尖端枯死变灰或针叶段枯死。8月下旬,枝干皮下生长子实体、分生孢子器,10月中下旬,分生孢子器成熟后突破寄主表皮而外露。油松枯梢病的发病与立地条件有一定关系。

GC-MS对松叶脂溶性化学成分的研究

目的用气相色谱-质谱法对松叶脂溶性化学成分进行研究。方法采用乙醚提取后经甲酯化,然后经毛细管色谱柱进行分离,用归一化法计算含量。结果共鉴定出51个成分,占总成分的93%,主要成分为山牵牛醇、丁香烯、α-丁香烯、α-蒎烯等萜类化合物,此外还含有亚麻酸、棕榈酸等脂肪酸。结论本法可靠,为松叶植物资源的开发利用奠定基础。

奥地利黑松幼树期对赤枯病的抗病研究

本文通过自然抗性测定、人工接种和叶片结构解剖观察,比较了奥地利黑松和油松对赤枯病的抗性。结果表明,奥地利黑松在幼树期对赤枯病有较强的抗性,而当地树种油松则对赤枯病的抗性较差。这一结论为今后奥地利黑松在陕西的引种提供了一定的依据。

油松松塔多糖提取工艺及抗氧化活性研究

目的研究油松松塔多糖的最佳提取工艺及其抗氧化活性,为充分开发利用油松松塔多糖提供依据。方法:研究单因素试验,再通过正交实验考察各因素对多糖提取率的影响,以确定油松松塔多糖的最佳提取工艺。采用DPPH、ABTS及还原力法测定油松松塔多糖的抗氧化能力。结果单因素对多糖提取率的影响由大到小依次为:料液比>提取温度>提取时间,热回流提取油松松塔多糖的最佳条件为:料液比1:30(g/mL),回流时间8h,回流温度100℃,其多糖含量为1.12g/100g。油松松塔多糖对DPPH、ABTS自由基有较好的清除作用,当浓度为10mg/mL时清除率分别为86.2%和83.7%。其还原力也较强。结论得出热回流法提取油松松塔多糖的最佳提取工艺,其抗氧化效果良好。

油松和巴山松种源选择研究

油松和巴山松是用材树种,林木生长量的大小是选择优良树种1个重要指标。根据2次21a油松和巴山松种源试验和种源选择的结果,第1批陕西宁陕和黄陵及四川广元种源,7a生树高比其它种源平均值提高15.9%。第2批陕西商县和黄龙官庄、河南栾川2#,湖北巴东1#和四川广元种源17a生长量比其它种源平均值材积提高22.8%。

刺槐和油松根系密度分布特征研究

通过分层挖掘法,对20龄刺槐、油松林根系密度的空间分布进行了研究。结果表明：油松主根和副主根粗壮发达,水平根系形成构架根;刺槐水平根极为发达,无明显主根。刺槐和油松根系重量、长度和体积密度的垂直分布趋势基本相同,随土层深度增加而降低。0～60 cm土层的根长和根重密度占总根量密度的70%以上,粗根（直径〉3 mm）在上层所占比例比下层略大,细根（直径〈1 mm）和较细根（直径1～3 mm）在各土层分布较为接近,总根量中粗根占较大比重。刺槐和油松林下土壤干密度随深度加深而增大,油松林下土壤含水量高于刺槐林,土壤干密度低于刺槐林。与刺槐林地相比,油松林地的土壤物理性质得到了明显改善,增强了土壤的抗旱、保墒能力。

山西省油松林生态系统碳密度与分配格局

针对森林生态系统的碳密度估算精度低的问题,以山西的油松人工林和天然林为对象,在林分尺度上采用实测样地数据和异速生长方程相结合的方法,分析了油松幼龄林和中龄林生态系统各组分的碳密度及分布特征.结果表明,(1)人工幼龄林(AY)、人工中龄林(AM)、天然幼龄林(NY)和天然中龄林(NM)生态系的统碳密度分别为44538.05kg/hm2、90314.68kg/hm2、119928.99kg/hm2和261036.39kg/hm2;(2)相应的4种生态系统中乔木层碳密度所占的百分比分别为12.99%、34.51%、26.25%和45.34%,灌草层和凋落物层碳密度合占的百分比分别为0.77%、3.96%、9.71%和2.98%,土壤层碳密度所占的百分比分别为86.24%、61.53%、64.04%和51.68%;(3)山西油松林生态系统碳密度平均为127525.25kg/hm2低于全国油松林平均值,但0—100cm土壤层平均碳密度76975kg/hm2与全国的平均水平相当,反映出林分的质量不高需要采取抚育措施;(4)采用林分尺度调查与异速生长方程相结合的方法,比采用材积源生物量法推算乔木层的生物量估算森林整体碳密度法具有更高精度.