不同林龄光皮桦林土壤养分含量与酶活性相关关系

为探索不同林龄光皮桦(Betula luminifera)林土壤养分管理和养分循环,以广西壮族自治区西北部的雅长林场3、7、13年生的光皮桦林土壤为研究对象,在0~20cm和20~40cm土层中,分析不同林龄土壤养分特征、土壤酶活性特征及土壤养分和土壤酶活性的相关关系。结果表明,在0~20cm土层中,不同林龄光皮桦林养分含量和酶活性均高于20~40cm土层;随着林龄的增加,除土壤全磷含量和蔗糖酶活性外,其他指标均先下降后上升,在13年生达到最大;光皮桦林在速生期(7年生)土壤养分含量和酶活性明显下降。研究表明,土壤酶活性与土壤养分含量关系密切,其中,过氧化氢酶、脲酶活性与土壤中的氨氮、速效钾和速效磷呈极显著正相关,而全磷含量与这4种酶活性的相关性较小。综上,林龄对光皮桦林土壤养分和酶活性变化产生了显著的影响,随着林分生长对土壤养分摄取量增加,会导致土壤肥力下降。提出在光皮桦幼林阶段有必要通过施肥措施增加氮、磷、钾元素的输入,以满足光皮桦林速生阶段对土壤养分的需求,加快林木生长。

不同立地条件下光皮桦人工林生长及土壤理化性质分析

研究不同立地条件下光皮桦(Betula luminifera)人工林生长及土壤理化性质,为南方山区光皮桦的栽培推广及大径材的培育提供参考。在光皮桦人工林内设置阳坡上部、阳坡下部、阴坡上部、阴坡下部4种类型的样地,测定不同立地条件下光皮桦树高、胸径、枝下高和冠幅,并对土壤酶活性和养分含量进行测定,利用单因素方差分析法(ANOVA)分析不同立地光皮桦生长及土壤理化性质差异,用Pearson相关系数和主成分分析(PCA)对不同立地条件下光皮桦的土壤质量进行综合评价。结果表明,阳坡下部和阳坡上部的光皮桦人工林树高、胸径、枝下高和冠幅较阴坡下部和阴坡上部的生长更佳。不同立地条件下光皮桦人工林土壤酶活性和土壤养分含量存在显著差异(P<0.05),总体表现为阳坡下部高于阳坡上部、阴坡下部高于阴坡上部,随着坡位下降,光皮桦人工林土壤肥力上升。相关分析表明,除枝下高外,光皮桦人工林树高、胸径和冠幅的生长与大部分土壤酶活性及土壤养分指标存在高度正相关关系(r>0.800),表明光皮桦人工林的生长与土壤肥力在空间上的变化具有一致性。主成分分析显示,不同立地条件光皮桦人工林土壤质量综合得分由高至低为阳坡下部、阳坡上部、阴坡下部、阴坡上部。不同坡位和坡向对光皮桦人工林的生长量和土壤肥力有明显影响,阳坡下部为光皮桦人工林生长的最佳地段。

光皮桦不同家系种子生活力研究

光皮桦是速生、耐瘠薄、适应性强、材质上等的优良用材树种,但在生产中存在采种难、种子小、种子寿命短等问题。本试验以光皮桦22个家系的种子为材料,在低温贮藏的条件下,每月进行1次种子发芽能力检测,探讨各家系种子发芽能力的变化趋势。结果表明,储藏12个月后,14号家系种子发芽率由86.67%下降到20.00%,下降了76.92%;11号家系种子发芽率由58.00%下降到8.00%,下降了86.21%;而50号家系种子发芽率降为0。整个试验中平均发芽率较高且下降较为平缓的3个家系为26号、17号、51号,其平均发芽率分别为75.00%、61.83%、61.67%。方差分析结果表明,光皮桦不同家系之间的种子发芽率差异极显著。

光皮桦生长与环境因子的关系研究

以雅长林场九龙分场13 a光皮桦纯林作为研究对象,探索土壤酶活性、土壤化学元素以及林分温度对光皮桦生长的影响,采用相关性分析探究影响光皮桦生长的主要环境因子。结果表明,土壤酶活性与光皮桦树高、胸径、冠幅呈正相关,且相关性均较高,光皮桦生长受土壤酶活性的影响作用较大;除速效磷外,土壤中其他化学元素含量与光皮桦生长量相关性较高,其中总氮含量相关性最高,对光皮桦的生长起主导作用;光皮桦林分内地表温度、空气温度与其生长量的相关系数均较低,其与光皮桦的生长没有直接影响;土壤中的蔗糖酶活性、酸性磷酸酶活性、土壤总氮与光皮桦的相关性相对较高,因此,土壤蔗糖酶活性、酸性磷酸酶活性、总氮含量可能是影响光皮桦生长的主导环境因子。

光皮桦菌材林造林苗木质量调查分析

为高效营建光皮桦菌材林提供理论依据,抽样调查在黔西市培育的光皮桦苗木生长表现及造林初步成效。结果表明:5月上旬采种、6月上旬撒播,7月底前移植到无纺布容器中,年终苗木平均地径0.51 cm、苗高74.3 cm,合格苗率达100%;8—9月中旬移植到无纺布容器中,苗木平均地径0.31 cm、苗高27.2 cm,合格苗率达90%。0.5 a生光皮桦容器合格苗出圃规格为地径>0.25 cm,苗高>18 cm;培育裸根苗营造光皮桦菌材林,可有效降低苗木及造林成本。

光皮桦天然林群落优势种群的种间联结性研究

运用 2× 2列联表 χ2 检验方法对邵武光皮桦天然林群落 16个优势树种进行总体相关性和各种对间的联结性检验 ,同时利用Jaccard指数测定各种对间的关联度 .结果表明 ,除个别种对外 ,邵武光皮桦群落多数种群间的联结性不显著且联结程度较低 ,光皮桦与毛竹、拟赤杨之间存在显著的负关联 ,光皮桦与木荷、锥栗、马尾松的关联度较高 .

光皮桦优树子代性状遗传变异及选择

在福建省选择101株光皮桦(BetulaluminiferaH.Winkl.)优树,利用其中55株优树的种子在福建省邵武卫闽林场开展子代测定分析。结果表明,光皮桦种内存在丰富的遗传变异,优树子代间差异显著,这些差异主要由遗传因素控制;3a生树高家系遗传力、单株遗传力分别为0.446和0.327,胸径的家系遗传力和单株遗传力分别为0.431和0.291;各生长性状与冠幅间存在紧密的相关性;以3a生树高为主要指标,从参试的家系中初步选出12个优良家系和31株优良个体,优良家系的树高和胸径的平均遗传增益分别为7.95%和11.87%;优良个体的树高和胸径的平均遗传增益分别高达26.60%和40.37%,选择效果非常明显。这些优良家系和个体可用作种子园建园材料或无性繁殖材料。

武夷山不同海拔光皮桦种群遗传多样性及其与生态因子的相关性

运用RAPD技术,对现存于武夷山国家级自然保护区内4个不同海拔光皮桦天然种群共91个基因株的遗传多样性进行分析。18个10碱基随机引物共扩增出199条清晰的条带,种群平均多态位点百分比(PPL)为60.05%,Nei’s基因多样性指数(h)为0.2242,Shannon信息指数(I)为0.3181;不同种群遗传变异水平随海拔差异呈规律性变化,表现为沿海拔升高而呈由高到低的分布;在物种水平上光皮桦具有较高的遗传多样性(PPL=87.44%,h=0.3442,I=0.4899),种群间的遗传分化系数Gst=0.3486。利用AMOVA软件对遗传变异的等级剖分结果表明,种群间有显著的遗传分化,约1/3的遗传变异存在种群间,种群内占2/3。Pearson相关分析表明,光皮桦种群内遗传多样性与海拔、气候因子(年均温和年降水)、土壤养分(全氮、碳氮比、有机质含量)之间存在极显著或显著的相关关系。Mantel检验结果显示,光皮桦种群间遗传距离与海拔差距、土壤养分因子的分异相关显著。以上结果表明不同海拔区域的生态因子、低基因流等对光皮桦种群间的遗传分化影响较大。

云南富源光皮桦种群与主要伴生树种生态位研究

运用Levins和Shannon-Wiener生态位宽度指数,对云南富源县光皮桦种群及其主要伴生树种的生态位进行了研究。结果表明:光皮桦生态位宽度最大,杉木、华山松次之,其他主要伴生树种的生态位宽度均较小,表明光皮桦对环境具有广泛的适应性,在群落中优势地位明显。光皮桦与杉木、华山松的生态位相似性比例较大,对资源有共享趋势;光皮桦与其他树种的生态位相似性比例较小。光皮桦群落中主要树种间的生态位重叠较低,表明主要树种间生态位分化程度较高,种间竞争关系较弱。

不同保存方法对光皮桦总DNA提取效果的影响

光皮桦是一种顽拗类植物,其鲜叶组织中富含酚类、糖类及其他次生代谢物。这些物质很容易使鲜叶发生褐变,从而严重影响植物基因组DNA的提取质量。本文以新鲜嫩叶为对照,比较了-20℃冷藏、硅胶干燥、改进的饱和NaCl-CTAB溶液保存和核分离缓冲液固定4种鲜叶保存方法对提取光皮桦基因组总DNA效果的影响,寻找最佳的光皮桦嫩叶保存方法。并以提取的核酸得率、纯度、片段分布情况、是否含有PCR反应抑制剂等指标来评价其保存效果。结果表明:-20℃冷藏的样品未能提到DNA;新鲜样品、改进的饱和NaCl-CTAB溶液保存和核分离缓冲液保存的样品均提到纯度较好的DNA,大小在48Kb左右,得率为400!g/g鲜叶左右,并获得条带清晰、多态性好的PCR扩增图谱;用硅胶干燥保存的样品也能提到DNA,但得率低,为51.2!g/g鲜叶,且未获得条带完整、清晰的PCR扩增图谱。

光皮桦苗高生长期划分有序样本聚类分析

以光皮桦苗高月净生长量为样本 ,采用有序样本聚类分析将光皮桦苗高生长过程划分为 4个时期 ,出苗期为 5月 1 0日～ 5月 31日 ,幼苗期为 6月 1日～ 7月 31日 ,苗高速生期为 8月 1日～9月 30日 ,苗木生长后期为 1 0月 1日～ 1 2月 31日 .苗高速生期时间推迟到 8～ 9月 ,原因是由于当年 5月上旬播种 ,播种时间推迟 ,速生期苗高生长量占苗木全年总生长量的 5 1 .87% .提出了各期的关键育苗措施 .保证苗高速生期有充足的水肥条件 。

光皮桦基因组DNA提取方法比较

为从富含次生代谢物的光皮桦Betula luminifera嫩叶中获得高质量DNA,设计了5种先提核再提DNA的CTAB法Ⅰ,CTAB法Ⅱ,CTAB法Ⅲ,CTAB法Ⅳ及改进的SDS法,并以常规CTAB法为对照。用不同的方法就光皮桦基因组DNA进行了提取,采用琼脂糖凝胶电泳检测、A260/A280值测定、限制性内切酶处理和PCR扩增等方法对所提的DNA进行了比较分析。结果表明:实验设计的5种改进方法提取的DNA质量要比常规法的好,但提取的效果差异较大。其中改进的CTAB法Ⅰ是提取光皮桦基因组DNA的最佳方法;PCR扩增结果表明,不同的DNA提取方法会影响PCR带型的变化。

华西雨屏区光皮桦林土壤呼吸对模拟氮沉降的响应

从2008年1月至12月,对华西雨屏区光皮桦（Betula luminifera）林进行了模拟氮沉降试验,应用LI-8100土壤碳通量分析系统和气压过程分离（Barometric Process Separation,BaPS）技术分别研究了4个氮沉降水平0（CK）、5（L）、15（M）、30（H）g N.m^-2.a^-1下土壤呼吸的日变化和月动态。结果表明,土壤呼吸具有明显的季节动态,各处理土壤呼吸最高值均出现在7月份;氮沉降初期,各处理土壤呼吸差异不明显,5月份以后各氮沉降处理土壤呼吸开始表现出抑制效应,随着施氮浓度的增加,抑制效应愈加明显（CK〉L〉M〉H）;土壤呼吸日变化基本呈现单峰曲线,呼吸速率最高值一般出现在14：00—16：00。随着氮沉降的增加,对土壤呼吸产生的抑制效应增强,这可能与光皮桦林土壤本身的氮素状态有关。各处理土壤呼吸速率与土壤温度呈极显著指数正相关关系,对土壤呼吸与土壤温度和湿度的偏相关分析得出,温度能解释土壤呼吸的大部分变异（50.1%-79.8%）,是影响光皮桦林土壤呼吸的主导因子。随着氮沉降浓度的增加,土壤呼吸的Q10值减小,表明氮沉降可能降低了土壤呼吸的温度敏感性。

光皮桦花粉离体萌发试验

设置若干温度的培养环境以及各种浓度蔗糖、蔗糖+硼酸、蔗糖+硝酸钙、蔗糖+硼酸+硝酸钙培养基,研究温度以及蔗糖、硼、钙对光皮桦花粉离体萌发的影响,探明光皮桦花粉萌发的适宜温度和最佳培养基。结果表明:合适浓度的蔗糖、硼酸和硝酸钙均能显著促进光皮桦花粉萌发,而高浓度的蔗糖、硼和钙均抑制其花粉萌发;光皮桦花粉离体萌发的合适培养基为10%蔗糖+200mg.L-1硼酸+200mg.L-1硝酸钙,适宜培养温度为30℃;在此条件下培养4h后花粉萌发率基本稳定,培养6h后花粉管长度亦趋于稳定。

光皮桦研究现状及遗传改良策略

论述了光皮桦树种的研究现状,阐述了光皮桦树种的利用价值,并针对光皮桦树种现状提出应重视遗传资源的收集与保存,制订育种策略和高世代改良计划,开展遗传变异和遗传多样性研究,以及加快快繁技术研究等遗传改良策略。

光皮桦实时荧光定量PCR内参基因的筛选

[目的]利用定量PCR和表达分析软件研究候选内参基因在光皮桦不同组织中的表达稳定性,并通过目的基因的表达分析验证其可靠性,以获得可用于光皮桦定量PCR的稳定内参基因。[方法]选取16个常用的看家基因作为候选内参基因,设计引物,通过普通PCR、溶解曲线及琼脂糖凝胶电泳验证引物的特异性;通过实时荧光定量PCR及软件ge Norm、Norm Finder和Best Keeper分析候选内参基因在光皮桦16个不同组织中的表达稳定性,根据分析结果筛选出最佳的内参基因和组合,并进一步通过2个目的基因CSLD和KOR对内参基因的稳定性进行验证。[结果]PCR和电泳结果显示,候选内参基因PCR目的片段条带清晰单一,熔解曲线也呈现明显的单一峰,表明这些引物的特异性良好。利用特异引物,对这些候选基因在16个不同组织的表达进行分析,发现除了18S,其他基因的Ct值均集中在25~30之间,表明内参基因在不同组织中表达较稳定,它们之间的表达水平差异不明显。Norm Finder和Best Keeper分析结果均表明基因EF1α的稳定性最好,ge Norm计算得出最稳定的是TATA,而UBi-lp在所有候选内参基因中表达最不稳定。进一步选取3个稳定表达候选基因（EF1α,TATA和UBi4）及稳定性较差的UBi-lp作为内参基因,对2个目的基因CSLD和KOR在不同组织中的相对表达进行分析,结果表明这2个目的基因相对于3个稳定的内参基因显示出一致的相对表达量,而不稳定的内参基因UBi-lp并没有对表达数据进行有效的标准化,结果存在明显偏差。[结论]通过实时荧光定量PCR及综合3种软件分析的结果,在光皮桦不同的组织中,EF1α,TATA和UBi4内参基因的表达稳定性高,对这3个基因进行验证并明确其作为荧光实时定量PCR内参的可靠性。因此,EF1α,TATA和UBi4可作为研究基因在光皮桦不同组织器官中表达的稳定内参。

光皮桦RAPD分析体系优化设计方案比较

采用单因素设计和均匀设计对光皮桦的RAPD反应体系进行了优化,并对2种设计方案优化出的最佳反应体系的可靠性和稳定性进行比较.结果表明:2种设计均可用于光皮桦RAPD体系的优化,但单因素设计受多因素间交互作用的影响使反应体系达不到最优;而均匀设计能避免盲目性,并快速得到条带清晰、稳定性好的适合光皮桦的最优RAPD体系.

光皮桦组织培养离体再生研究

采用正交试验等设计,系统开展了光皮桦组织培养高效再生体系研究。结果表明:光皮桦茎段外植体最佳诱导培养基及激素组合为MS+0.50mg.L-1 6-BA+0.10mg.L-1 TDZ+30mg.L-1蔗糖+5.50g.L-1琼脂,丛生芽最佳生根培养基为1/2MS+1mg.L-1 IBA+20g.L-1蔗糖+5.50g.L-1琼脂;丛生芽在最佳生根培养基上培养15d后获健壮生根苗,移栽成活率达90%。该实验结果为光皮桦的优良品种快繁以及遗传转化体系建立奠定了良好的基础。

光皮桦种群生物量的测定

用相对生长模型W =a(D2 H) b和幂函数改进模型W =aDαHβ,对福建邵武卫闽光皮桦种群生物量进行了研究。结果表明 ,幂函数改进模型要优于相对生长模型 ,并且光皮桦林分总生物量为 33.47t/hm2 ,其生物量大小顺序为树干 >根 >枝 >皮 >叶。

光皮桦扦插繁殖试验研究

通过正交实验设计研究不同生根促进剂与不同插穗下切口型对光皮桦扦插繁殖生根率与愈伤组织大小的影响 ,结果表明 ,生根促进剂对插穗生根率与愈伤组织大小影响显著 ,其中IAA+ IBA对促进生根效果最好 ,NAA对愈伤组织面积大小影响最大 .插穗下切口型宜采用双削面或单削面 。