甘肃省白龙江林区粗枝云杉育苗与造林技术

粗枝云杉具有四季常青、耐旱耐寒、木质细腻、树干笔直等特性,在人工造林、园林绿化、家具制造、建筑工程等诸多领域均有广泛应用。随着社会经济的不断发展,粗枝云杉的市场需求量也随之增加。为了提供粗枝云杉相关种植技术,以甘肃省白龙江林区为例,针对粗枝云杉育苗与人工造林技术展开探讨。

应用脉冲标记粗枝云杉和四川红杉幼苗的^(13)C分配特征研究

【目的】探究针叶树种对光合碳同化产物在器官-土壤中的分配规律。【方法】以粗枝云杉(Picea asperata)和四川红杉(Larix masteriana)5 a生幼苗为试验对象,通过盆栽实验,利用脉冲标记法对处于生长期的幼苗进行4次^(13)C同位素脉冲标记,以期揭示粗枝云杉和四川红杉光合碳同化产物在器官-土壤中的分布规律。【结果】两种幼苗各器官和土壤δ^(13)C值在标记前后均存在显著差异,且标记后^(13)C富集量表现为:四川红杉>粗枝云杉。标记后四川红杉根、枝、叶和土壤的δ^(13)C值范围分别为:25.33‰~171.64‰、36.68‰~206.84‰、79.40‰~230.91‰和-16.49‰~-11.28‰,具体表现为叶>枝>根>土壤;粗枝云杉根、枝、叶和土壤的δ^(13)C值范围为-23.02‰~63.97‰、-23.72‰~18.52‰、-20.09‰~14.09‰和-20.27‰~-15.71‰,表现为根>叶>枝>土壤。【结论】基于^(13)C脉冲标记下,四川红杉^(13)C富集量相对高于粗枝云杉,其中四川红杉幼苗叶对碳的固定较高,而粗枝云杉幼苗根系对^(13)C的固定较高。这些结果表明脉冲标记法在探究针叶树种幼苗期器官-土壤中光合产物分配规律研究中效果良好,为稳定同位素脉冲标记法在植物生理和生态中的应用提供了一定的基础数据和技术支持。

粗枝云杉PaPR10-1基因的克隆表达及生物信息学分析

PR10是病程相关蛋白(PRs)家族的重要成员,能增强植物抵御外界胁迫侵扰的能力。为进一步研究PR10蛋白的生物学功能,在转录组测序的基础上,利用RT-PCR技术获得一个粗枝云杉(Picea asperata Mast.)基因PaPR10-1,利用生物信息学方法对其核苷酸和氨基酸序列进行结构和功能分析,进一步构建PaPR10-1融合蛋白原核表达系统,获得高纯度PaPR10-1融合蛋白,并采用底物法体外分析其核糖核酸酶活性。结果显示:PaPR10-1基因ORF长486 bp,编码161个氨基酸。PaPR10-1蛋白无跨膜结构和信号肽,为胞内蛋白,含有“P-Loop”和Bet_v1-like保守结构域。系统进化分析结果表明,PaPR10-1蛋白与海岸松(Pinus pinaster Aiton)PR10蛋白归为一个分支,亲缘关系较近。目的蛋白在30℃下以0.2 mmol/L的IPTG诱导1 h表达量最佳,且具有核糖核酸酶活性。

干化对粗枝云杉体胚解剖结构及细胞壁重塑基因表达的影响

[目的]探究干化对云杉体胚解剖结构的影响,挖掘导致解剖结构改变的关键基因,初步明确干化促进体胚萌发的原因。[方法]以高胚性粗枝云杉细胞系为研究材料诱导体胚发生,干化处理不同时间后进行体胚表型观察及萌发率的测定。利用超景深显微镜、扫描电镜和透射电镜从不同层次观察干化体胚与未干化体胚的组织和细胞结构差异,并结合转录组测序分析干化前后体胚的基因表达变化。[结果]干化显著改变了粗枝云杉体胚形态,干化后体胚胚根呈红色,子叶呈绿色。显微观察发现干化后体胚的细胞呈现皱缩且分布不规则的状态,高倍视野下细胞壁不再具有刚性,表现出松弛扭曲状。转录组分析发现参与细胞壁重塑和影响细胞壁机械性能的多个XTHs、EXPAs和PMEs转录本在干化和未干化体胚中差异表达,且多上调表达,与显微观察发现干化体胚细胞壁形态变化的结果相符,这几类基因可能协同调控该过程,影响体胚萌发。[结论]干化过程中细胞壁重塑基因差异表达导致体胚细胞壁松弛,刚性结构消失,解除细胞分化和生长的限制,是干化促进体胚萌发的潜在原因。

川西亚高山粗枝云杉人工林地上凋落物对土壤呼吸的贡献

采用Li-8100土壤碳通量分析仪对川西亚高山典型的粗枝云杉(Picea asperata)人工林土壤呼吸(凋落物去除和对照)及其环境因子进行为期1年的连续观测。结果表明:凋落物去除处理和对照土壤呼吸速率均具有显著的季节动态变化,并呈现一致的动态特征,变动范围分别为0.35—4.39μmol m-2s-1和0.40—5.15μmol m-2s-1。整个观测期间,凋落物去除对土壤温度、水分以及土壤呼吸速率产生的差异均不显著。与对照相比,凋落物去除分别使土壤呼吸速率和土壤水分平均下降了14.21%和4.95%。两种处理的土壤呼吸速率和土壤温度均呈显著指数相关,与土壤水分呈显著线性相关。凋落物去除和对照的土壤温度敏感性(Q10)分别为3.84和4.09。凋落物对土壤呼吸速率的年均贡献率为14.93%,且存在明显季节动态。可见,地表凋落物是亚高山森林土壤呼吸的重要组成部分。

粗枝云杉幼林落针病的生理生化特性

以粗枝云杉(Picea asperata)为研究对象,在马厂梁人工云杉幼龄林内设立标准样地,每样地按云杉发病程度分别采集云杉针叶,测定其生理生化指标,同时对病害进行调查。结果表明:高海拔比低海拔地区发病严重。该地病原菌一般从3月份开始对云杉进行侵染。相关分析表明,发病期间,各防御酶系间协同效率低,云杉抗病能力弱;叶绿素a与叶绿素b质量分数变化趋势相反,叶绿素a先降后升,而叶绿素b先升后降。叶绿素(a+b)质量分数前期有所增加,但后期降至较低水平,已影响到针叶的光合能力。在健康与发病云杉针叶中,其叶绿素(a/b)值变化差异明显,可作为云杉抗性鉴定的辅助指标。

不同立地条件对粗枝云杉人工林生长影响的初步研究

本文通过粗枝云杉 ( Picea asperata)人工林分布区内 82块标准地的调查和分析 ,1 )根据标准回归系数的大小 ,发现影响林分生长的主要因子是林龄、海拔、密度和坡位 ;2 )

粗枝云杉无性系种子园生长性状变异和无性系选择初步研究

该粗枝云杉初级无性系种子园面积4.6 hm2,4个大区共保留87个无性系。1区无性系胸径、树高和冠幅的均值分别为8.52 cm、4.36 m和3.11 m;2区无性系胸径、树高和冠幅的均值分别为8.90 cm、5.50 m和3.60 m;3区无性系胸径、树高和冠幅的均值分别为8.89 cm、5.21 m和3.54 m;4区无性系胸径、树高和冠幅的均值分别为10.13 cm、6.50 m和4.17 m。方差分析表明,1区无性系胸径、树高和冠幅无性系间(内)差异极显著;2区无性系胸径、树高和冠幅无性系间(内)差异不显著;3区无性系胸径无性系间(内)差异极显著,树高无性系间(内)差异极显著和差异显著,冠幅无性系间差异极显著,无性系内差异不显著;4区无性系胸径、树高和冠幅无性系间(内)差异极显著。无性系内的生长量平均数变异较无性系间的小得多,初步说明生长性状主要受遗传控制。立地条件对无性系树高影响差异极显著,对胸径影响差异显著,对冠幅影响差异不显著,立地×无性系交互作用对无性系胸径、树高的影响差异极显著。依据各区无性系的树高的多重比较对各区无性系的生长性状进行排序。对种子园的经营管理和利用途径进行了探讨。

不同海拔粗枝云杉人工林群落结构和物种多样性研究

采用典型样地法,对九寨沟县不同海拔粗枝云杉人工林群落结构和物种多样性进行研究。结果表明:(1)粗枝云杉人工林乔木层物种组成较单一,林下以菊科、毛茛科、蔷薇科、唇形科、伞形科植物为主,物种丰富情况总体表现为草本层>灌木层>乔木层;四川忍冬和毛叶插田泡在灌木层中有较大更新潜力;草本层唐松草是很好的伴生草种,且海拔越高优势越明显。(2)随着海拔的升高,粗枝云杉的生长速度显著降低,低海拔(2500 m)粗枝云杉平均树高是高海拔(3300 m)的3倍左右。(3)低海拔下粗枝云杉林分郁闭度高达0.9,林下灌草植被盖度极低;高海拔下林分郁闭度较低,但林下灌草植被盖度、物种丰富度和多样性均较高。

粗枝云杉球果年生长发育趋势

为云杉遗传改良和种子园精细化管理提供依据,研究了粗枝云杉(Picea asperata)球果生长发育动态趋势,并观察了其球果发育进程中的形态特征,以及球果长、腹径、鲜质量、干质量和含水率随生长期的变化规律。结果表明:球果形成初期为紫红色,成熟时变为栗褐色。从球果形成到种子成熟约145 d。速生期(4月下旬到6月中旬)球果长、腹径的生长分别占年生长量的99.20%和97.84%,长度和腹径的生长盛期是种子园肥水管理的关键时期。球果长、腹径、鲜质量、干质量随生长期的变化符合S型曲线,含水率的年变化规律为Logstic曲线。种子成熟时含水率为21.9%,且保持稳定,可作为确定种子采收时间的指标之一。可将球果发育划分为长度和腹径的生长盛期、种胚发生和生长期、失水成熟期3个阶段。

粗枝云杉根系及树冠中的碳氮磷化学计量特征研究

为了平衡粗枝云杉不同根系的碳氮磷含量,以三倍体粗枝云杉为研究对象,设置36个试验区域,在每个试验区域内选取1株粗枝云杉依次进行解枝处理、杀青处理、烘干处理、研磨处理,以测定粗枝云杉树种不同长度根系和树冠中的碳、氮、磷化学计量特征。并在设定的3个不同持水量梯度和4个施氮水平条件下进行对比试验,对碳、氮、磷含量及化学计量特征进行分析。结果显示,提出的碳氮磷化学计量特征可以平衡粗枝云杉不同根系的碳氮磷养分含量,给粗枝云杉提供一个良好的生长环境。

粗枝云杉纸浆材种源林分区划研究

通过对粗枝云杉天然分布区的地理、气象因子统计分析 ,证明年降雨量以及降雨月份分布不是影响粗枝云杉生长的主要因子。不同的种源林分间总年平均径生长量、前 30年年平均径生长量、木材基本密度、纤维长度、纤维宽度、长 /宽比值差异显著。经过综合分析 ,在四川省将粗枝云杉纸浆材种源林分划分为

川西亚高山不同林龄粗枝云杉人工林土壤微生物生物量及酶活性

林分结构随林龄增加发生变化,致使土壤微环境变化,进而对土壤微生物生物量和酶活性产生直接或间接影响。以川西亚高山米亚罗林区25、40、50、60年生粗枝云杉(Picea asperata)人工林表层(0-20 cm)土壤为研究对象,分析不同林龄表层土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)和酶活性的变化以及驱动土壤酶活性变化的主要环境因子,为人工林生态系统恢复效果评价及经营管理提供科学依据。结果表明:随着林龄的增加,MBC和MBN先上升后下降,在40年生达到最大;β⁃葡萄糖苷酶(βG)、β⁃N⁃乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和多酚氧化酶(PHO)活性与微生物生物量碳氮变化趋势相似,其中βG、NAG活性在50年生人工林达到最大,PHO活性于40年生人工林达到最大;50年生人工林过氧化物酶(PEO)活性显著低于其他林龄人工林;纤维素水解酶(CBH)活性随林龄增加而显著增加。冗余分析显示,碱解氮(AN)、pH和可溶性有机碳(DOC)是影响土壤酶活性变化的主导因子,分别解释了土壤酶活性变异的65.4%、9.7%和7.6%。综上可知,林龄对粗枝云杉人工林表层土壤微生物生物量和酶活性变化产生了显著影响,60年粗枝云杉林地力呈现衰退态势。为此,可对近60年的粗枝云杉人工林增加碳氮元素(尤其是氮素)的输入,以提升土壤质量和酶活性。

粗枝云杉对4种常见园林配置植物种子萌发的化感作用

【目的】明确粗枝云杉在园林植物配置过程中的化感作用,有效指导园林植物配置.【方法】采用4种不同浸提方法所得的粗枝云杉叶和凋落物的提取液,对4种常见园林配置植物(刺槐、油松、侧柏、红豆草)种子萌发的化感作用进行研究.【结果】8种粗枝云杉提取液对油松、刺槐和红豆草种子萌发均具有强烈的化感抑制作用,而对侧柏种子萌发的化感作用表现较弱;叶的浸提液的化感抑制作用明显高于凋落物浸提液.【结论】在园林植物配置及人工混交林营林中,粗枝云杉可以与侧柏混栽,但不可与油松、刺槐混栽,且在林下也不适宜种植红豆草;粗枝云杉化感物质主要存在于叶中;不同物理辅助方法对粗枝云杉化感物质的浸提效果没有显著影响.

粗枝云杉病程相关蛋白基因PaPR10的克隆及表达分析

为了探究粗枝云杉(Picea asperata)病程相关蛋白PR10的核糖核酸酶活性,该研究以粗枝云杉一年生针叶为材料,以响应云杉落针病菌(Lophodermium piceae)侵染而显著上调的一个PR10基因(PaPR10)序列为研究对象,设计特异性引物,采用RT-PCR技术克隆获得PaPR10基因的cDNA序列全长,使用生物信息学软件预测该基因编码蛋白的序列特征,将该基因进行原核表达和纯化,利用底物法检测纯化蛋白的核糖核酸酶活性,为解析PR10基因的抗菌活性机理奠定基础。结果表明:(1)成功克隆到PaPR10基因(GenBank登录号为OM743228)的ORF长456 bp,编码151个氨基酸序列,相对分子量为16.52 kD,理论等电点为5.73。(2)PaPR10蛋白无信号肽、不含跨膜区、定位在细胞质中,具有典型的病程相关蛋白Bet_v_1家族保守结构域和一个富含甘氨酸环(P-Loop)的保守结构域,但PaPR10蛋白的P-Loop结构域存在一个碱基突变;PaPR10蛋白与北美云杉等多种裸子植物和部分苔藓植物的PR10蛋白相似性较高。(3)IPTG诱导下,PaPR10蛋白以可溶性蛋白和包涵体的形式并存,且以终浓度为0.8 mmol/L的IPTG在30℃下诱导10 h时表达量最佳,但纯化后的PaPR10可溶性蛋白没有核糖核酸酶活性。研究发现,PaPR10蛋白不具备核糖核酸酶活性。

粗枝云杉天然林优树性状变异及选择潜力

利用 7个天然林林分中初选优树的 2 2个性状资料 ,分析了性状在林分间的变异情况 ,并定性地指出各目的性状在林分、个体间的选择效果 .运用综合坐标评定法 ,确定了参选林分的选择潜力 ,并对

粗枝云杉、青海云杉叶锈病病原及转主寄主研究

对白龙江林区云杉、青海云杉叶锈病的病原形态、转主寄主与寄主病原交互隔离接种后认为 ,2种云杉叶锈病病原均为祁连金锈菌 Chrysomyxa qilanensis Wang.Wu et L .粗枝云杉叶锈病病原转主寄主为山光杜鹃 Rhododendron oreodoxa Franch,青海云杉叶锈病病原转主寄主为青海杜鹃 Rh.przeowalskii

沙滩林场人工粗枝云杉林群落结构

以白龙江林区沙滩林场采伐后进行人工造林恢复植被的典型模式——人工粗枝云杉林为研究对象,采用典型取样法,对研究区域内分布于低、中和高海拔的粗枝云杉林进行了调查研究,分析了其群落结构特征。结果表明:(1)沙滩林场人工粗枝云杉林成分群落结构较为简单,灌木层、草本层的结构参数均与乔木层的结构参数呈负相关关系;(2)区域内粗枝云杉林个体植株集中分布于低高度级与小径级范围内,多属幼龄林。且受立地条件的影响,低、中、高海拔粗枝云杉林树高、胸径表现出较大的差异,中海拔的粗枝云杉林长势优于低海拔和高海拔的云杉林;(3)人工粗枝云杉林初植密度偏大,且大多为纯林,森林结构不稳定,这制约了区域林分的结构优化,为沙滩林场生态公益林的持续发展带来一定的不利影响。

粗枝云杉人工林产区区划研究

通过逐步回归分析表明 ,影响粗枝云杉人工幼林生产力的主导气象因子是年平均温度 ,林分生产力与年平均温度呈正相关。按林分生产力的差异显著性 ,将四川省粗枝云杉人工林划分为三个产区 ,其生产力大小排序为 类 > 类 > 类 ,粗枝云杉中心分布区并不一定是中心产区。

粗枝云杉天然林优树的性状变异特征与选择标准划分

利用天然林内 75株初选优树的 2 2个性状资料 ,分析了性状随树龄变异的特征。对目的性状的选择潜力给予了评价。确定出评价优树的 14个性状。按表型复选标准 ,筛选出 47株优树 ,初选优树准确率77 4 %。