闽楠群体遗传结构分析与核心种质库构建

【目的】基于SSR分子标记技术研究珍稀濒危保护树种闽楠群体的遗传结构,构建核心种质资源库,为种质资源的科学管理、有效保护和高效利用提供理论依据。【方法】利用33对多态性SSR引物,分析来自福建、江西、湖南、浙江、广西5省(区)27个种源地218个闽楠家系425份种质资源群体的遗传多样性和遗传结构。应用DateTrans1.0联合Popgene32软件计算观测等位基因数(N_(a))、有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))、Shannon信息指数(I)和Nei’s基因多样性指数(H);运用STRUCTURE 2.3.4软件对9个闽楠群体进行遗传类群划分。采用最小距离逐步取样法构建核心种质库,通过对相关遗传参数的t检验验证核心种质库的有效性。【结果】依据种质来源地的地理分布,218个家系可分成9个群体;种质资源群体的平均有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))均值、Shannon信息指数(I)分别为2.159、0.224、0.477和0.841,表明闽楠种质资源群体具较高遗传多样性;群体遗传结构分析表明,9个群体可划分为3个亚群;425份原始种质经最小距离逐步聚类取样得到85份核心种质和340份保留种质,核心种质占原始种质的20%,其N_(a)、N_(e)、H_(o)、H_(e)、I和H保留率分别为92.318%、103.803%、116.652%、105.052%、103.341%和104.664%。t检验表明核心种质和原始种质的遗传多样性参数无显著差异,能充分代表原始种质的遗传多样性。【结论】构建的核心种质库在保留原始种质库遗传多样性的基础上,去除遗传冗余,有利于闽楠种质资源的有效保护和科学利用,为进一步育种工作奠定基础。

闽楠-杉木人工混交林混交比对闽楠生长形质和空间利用能力的影响

为了分析混交比例对闽楠-杉木人工混交林中闽楠生长形质性状、空间利用能力的影响,明确珍贵用材树种闽楠的经营方向,以江西省分宜县上村实验林场6年生闽楠-杉木人工混交林和闽楠纯林为研究对象,分析不同混交比例处理对闽楠生长、干形形质、空间利用能力的影响,并通过主成分分析方法综合评价不同混交比例的闽楠生长表现,筛选出最佳混交模式。结果表明:(1)混交处理促进了闽楠生长,改善了闽楠干形形质。2楠1杉混交处理中,闽楠的胸径、树高、单株材积、枝下高、枝下高比例均为最大,分别比闽楠纯林增加了21.44%、31.78%、79.41%、48.00%、30.23%(P<0.05);但尖削度和胸高形数均小于闽楠纯林,尖削度和胸高形数分别降低了24.43%、7.20%。(2)混交处理提升了闽楠的空间利用能力。混交林的平均冠幅、冠高、树冠体积、树冠表面积、生长空间指数均显著高于闽楠纯林,各指标分别提高了6.49%~10.27%、11.28%~27.89%、45.36%~86.09%、27.56%~44.39%、13.24%~36.76%;但混交林的树冠圆满度均低于闽楠纯林。(3)混交处理能够改善闽楠的生长特征和空间利用能力,综合评价得分由高到低依次为2楠1杉(2.282)、1楠1杉(1.479)、3楠1杉(0.973)、纯林(-1.365),2楠1杉混交处理为最优混交比例。因此,营建闽楠-杉木人工混交林可提升闽楠的生长形质和空间利用能力。

闽楠-木荷混交林空间结构及其养分利用

【目的】为探讨混交林中闽楠和木荷的种间关系,确定木荷能否作为闽楠的伴生树种营建健康高效的闽楠-木荷混交林。【方法】以金洞林场16年生的闽楠-木荷混交林以及闽楠纯林、木荷纯林为研究对象,通过分析闽楠-木荷混交林的根系分布特性与林分空间结构特性来探讨闽楠-木荷混交林地上与地下部分的种间关系;通过分析不同物候期下3种林分的闽楠与木荷叶片养分的动态规律来阐明闽楠与木荷之间的养分利用关系。【结果】1)在16年生闽楠-木荷混交林中,在闽楠周围1.5 m内闽楠和木荷的根系分布虽有部分重叠,但闽楠仍占据优势地位,闽楠和木荷在地下生长空间和养分吸收利用方面存在竞争但竞争不激烈;2)整体林分空间结构上,闽楠、木荷纯林略优于闽楠-木荷混交林,说明混交林的树种不同,树种之间的生长特性和生态特性不一样,林分的均一性会差一些,对其调整结构的难度要大于纯林。混交林中,木荷已对闽楠形成了一定的竞争优势;3)闽楠-木荷混交林中,对养分吸收利用在物候期上部分不同步,存在相对有利的互补关系;从所有的物候期来看,闽楠叶片的N、P、K含量在大部分时期都高于木荷,表明闽楠-木荷混交更有利于闽楠对养分的吸收利用,木荷对养分的需求更低;4)16年生混交林中闽楠、木荷的生长速度要优于相应的纯林,表明前期竞争促进了林分的生长。【结论】闽楠与木荷混交有利于闽楠获得更多的养分,适度竞争促进了林木的生长,木荷是闽楠较好的伴生树种。

闽楠幼苗适应弱光环境的可塑性研究

为深入研究闽楠幼苗在极弱光环境下的可塑性及生存策略,该文以2年生闽楠幼苗为试验材料,通过人工遮阴方式模拟不同光环境(100%、35%和10%透光率),测定不同处理下闽楠幼苗叶片表观形态、解剖结构和光合生理等参数,探讨幼苗形态、生理可塑性与光适应的内在联系。结果表明:(1)闽楠幼苗的叶长、叶宽、叶面积和比叶面积(SLA)均随着光强的减弱而增加,叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和栅海比值(栅栏组织厚度/海绵组织厚度)等均以10%透光率下最小。(2)35%透光率的净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、光能利用率(LUE)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学淬灭系数(q_(p))、非光化学淬灭系数(NPQ)、有效光合量子产量(F_(v)′/F_(m)′)及潜在光化学效率(F_(v)/F_(o))等均显著高于100%和10%透光率处理。(3)叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素总量及最大光化学效率(F_(v)/F_(m))等均随着光强的减弱而增加,但叶绿素a/b随着光照强度的减弱而降低。(4)幼苗结构和生理表型可塑性指数显示,光合色素含量特征>形态特征>光合特征>解剖结构特征>叶绿素荧光参数特征,其中叶面积、SLA、P_(n)、G_(s)、LUE及光合色素含量的表型可塑性指数在0.455~0.755之间。综上所述,闽楠幼苗不适宜在全光照下生长,在35%左右的透光率下表现良好;在10%透光率下,闽楠叶片通过增加叶面积、SLA、P_(n)及光合色素含量来提高对光能的捕获;弱光下闽楠幼苗主要通过调节光合色素含量与形态的可塑性,协同解剖结构、光合生理及叶绿素荧光参数可塑性的变化来适应弱光环境。该研究可为今后闽楠栽培管理提供理论依据。

热浪频次及间隔时间对闽楠和木荷苗木水力结构和非结构性碳水化合物的影响

近年来亚热带地区极端气候事件热浪发生频率增加,热浪频次及间隔时间的变化使热浪发生的模式及其对植物的胁迫方式更加多样化。高频热浪不仅通过热胁迫影响植物的碳固持速率,还会间接形成水分胁迫造成植物水力结构发生障碍,影响碳水化合物的运输。然而,目前亚热带树木水力结构和非结构性碳水化合物(NSC)对复杂热浪的模式的响应仍不明确。以亚热带主要阔叶树种闽楠(Phoebe bournei)和木荷(Schima superba)苗木为研究对象进行了热浪模拟试验,关注不同热浪频次(单次,两次)及重复热浪间隔时间(短间隔、中间隔、长间隔)对苗木茎部水力结构特征及NSC的影响,使用冲洗法测定水力结构中的导水率(Kh)、最大导水率(K_(max))、比导率(K_(s))、木质部栓塞百分数(PLC),使用蒽酮-硫酸比色法测定茎段非结构性碳水化合物含量。结果表明,(1)闽楠和木荷的水力结构和非结构性碳水化合物在树种间存在显著差异;(2)不同热浪频次对闽楠和木荷的K_(max)和PLC影响存在显著差异;(3)重复热浪间隔时间变长,木荷茎栓塞减轻,而闽楠茎栓塞增加,且植株栓塞越严重,茎NSC含量越少。总体上,闽楠的水力传输系统对热浪抗性较弱,在热浪后栓塞严重,导水率下降且无法完全恢复,且NSC含量与栓塞程度相关性较弱;而木荷水力传输系统抗性较强,在热浪后导水能力可能恢复至未受干扰水平,且其恢复程度与NSC含量紧密相关。该研究结果表明,高频热浪的发生会显著影响闽楠和木荷苗木茎部的导水能力,且不同间隔时间的重复热浪事件对植物水力结构的影响存在差异性,并且两个亚热带阔叶树种对热浪伴随的高温和水分胁迫的耐受性和耐受机制存在差异。

闽楠天然次生林不同林层碳密度变化特征及其影响因素

以江西省安福县闽楠(Phoebe bournei)天然次生林为对象,根据2015、2018、2022年3期的固定样地调查数据及国际林联(IUFRO)林层划分标准,采用方差分析法分析不同林层碳密度及其变化量的差异,运用灰色关联分析法分析闽楠天然次生林不同林层碳密度变化量的主要影响因子。结果表明:2015—2022年间,主林层碳密度显著提高(P<0.05),但其增量呈减慢趋势;次林层碳密度提高且呈加快趋势;林下层碳密度下降且呈加快趋势;整个林分的碳密度显著提高且呈加快趋势。株数密度是影响主林层、次林层、林分碳密度变化的主导因子,坡度是影响林下层碳密度变化的主导因子。坡向、平均胸径对碳密度变化的影响较小。为持续提高闽楠天然次生林固碳能力,应适当采取人工干预手段,实施林分结构调整,改善幼苗幼树生长环境等经营措施,促进林分自然更新及其正向演替进程。

杉木闽楠异龄复层林中闽楠叶片形态适应特征

以不同杉木闽楠复层林经营模式(TN40处理和TN60处理)中的闽楠叶片为研究材料,探讨不同处理对闽楠阴生叶、阳生叶的表型性状、解剖结构及气孔形态的影响。结果表明:从同一光环境不同叶型来看,TN40处理的闽楠阳生叶的叶片厚度、比叶重、栅栏组织厚度、中脉厚度较阴生叶分别增加了13.77%、9.86%、7.49%、11.79%,差异达显著水平(P<0.05);TN60处理的闽楠阳生叶的叶片厚度、叶组织密度、比叶重、气孔密度较阴生叶分别增加了6.32%、9.46%、8.70%、6.42%,差异达显著水平(P<0.05)。从同一叶型不同光环境来看,闽楠阳生叶在TN40处理下叶干物质含量、比叶重、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、中脉厚度、气孔密度较TN60处理分别提高了6.13%、4.00%、11.62%、12.17%、15.22%、8.80%、9.00%,而叶片含水率、叶组织密度则分别降低了5.04%、3.97%,差异均达到显著水平(P<0.05);闽楠阴生叶在TN40处理下叶面积、叶干物质含量、气孔密度较TN60处理分别增加了5.52%、5.50%、11.25%,差异均达显著水平(P<0.05)。从闽楠叶片形态适应特征来看,TN40处理更适合闽楠的培育。

闽楠插条根原基发育机理

扦插是闽楠无性繁育的主要技术手段,为探明原发条件下闽楠根原基发育的机理,采用未经植物激素处理的插条进行扦插。在闽楠插条根原基发育扦插起始期(T0期)、根原基初现期(T1期)和根原基分化期(T2期),以插条基部0.5~1.0 cm的茎段为样品进行切片观察,以插条顶芽、插条基部切口处2 cm范围内茎段的维管形成层以外的皮部为样品进行吲哚乙酸(IAA)含量测定及转录组测序,而可溶性糖、可溶性蛋白含量以基部皮为样品进行测定。结果表明:闽楠插条根原基源于维管形成层向外形成的次生韧皮部的薄壁细胞。闽楠根原基在发育过程中皮的可溶性糖、可溶性蛋白含量在T1、T2时期连续下降,IAA含量均显著上升(P<0.05),表明IAA是根原基发育的重要内源信号;芽的IAA含量在T1期先下降,T2期再上升,可能是将芽的IAA运输到皮部。根据系统发育关系,将闽楠基因组的58个PbARF基因分为4个进化枝,分别是进化枝A、进化枝B、进化枝C、进化枝D。在闽楠插条根原基发育过程中PbARF2、PbARF6、PbARF23、PbARF33、PbARF40、PbARF58基因表达量逐渐升高,表明它们在根原基发育过程中起到重要作用,且PbARF33、PbARF40基因表达量较高,是根原基发育的关键基因。

闽楠bZIP基因家族的鉴定与表达分析

【目的】基于闽楠全基因组数据对bZIP(碱性亮氨酸拉链)基因家族进行鉴定,并研究其在闽楠根系水分胁迫下的作用,确定关键调控基因。为进一步探究闽楠根系抵御逆境胁迫的分子机制提供了参考。【方法】利用生物信息学方法进行系统进化、保守基序、基因结构、启动子顺式势作用元件以及蛋白互作分析,并通过qRT-PCR验证基因在水分胁迫下的表达模式。【结果】在闽楠基因组中共鉴定出52个bZIP转录因子,划分为10个亚家族;顺式作用元件分析表明,PbbZIP可能响应光照、生物与非生物胁迫以及生长发育等生物学过程;转录组数据分析显示,PbbZIP15在干旱/水涝胁迫下的表达量较高,PbbZIP40在干旱胁迫下的表达量较高;qRT-PCR验证结果与转录组数据基本一致。【结论】PbbZIP15和PbbZIP40是调控闽楠根系水分胁迫的2个关键基因。

氮沉降对闽楠幼苗生长和生理特性的影响

为了探讨不同氮沉降处理对闽楠生理生态过程的影响,揭示闽楠对不同形态氮沉降的形态和生理响应机制,选用闽楠幼苗为研究对象,选择氮源和氮浓度2个试验因素,氮源设硝态氮、铵态氮和混合氮3种形态,每种形态的氮素均设4个氮浓度水平[低氮沉降(30 kg/hm^(2),LN)、中氮沉降(60 kg/hm^(2),MN)和高氮沉降(90 kg/hm^(2),HN)和无氮沉降对照(0 kg/hm^(2),CK)],开展不同形态氮沉降对闽楠幼苗生长和生理生态学特性的影响研究。结果表明,不同形态氮沉降显著影响闽楠幼苗生长及其生理学过程。不同形态氮沉降能明显影响闽楠苗高和地径生长,引起闽楠幼苗各器官生物量积累的差异,改变闽楠幼苗叶片和根的形态。不同形态氮沉降对闽楠幼苗生理学过程有显著影响。随氮沉降浓度的增加,闽楠幼苗净光合速率、光系统的光化学反应降低。闽楠对不同形态氮沉降的适应性表现为铵态氮>混合氮>硝态氮,总体表现出“低促高抑”的趋势,即在低浓度范围内,能促进闽楠生长;超过一定阈值,闽楠幼苗净光合速率、光系统的光化学反应降低。说明闽楠在氮沉降条件下可通过生长和生理学过程的改变来适应氮沉降。研究结果可为制定闽楠人工林的经营对策提供科学依据。

闽楠挥发性组分提取工艺优化及组学分析

为优化闽楠挥发性组分水蒸气蒸馏工艺,并探究闽楠各部位挥发性组分差异。以广东省乐昌市闽楠试验林的叶片、枝条、树干及根系4个部位为试验材料,采用水蒸气蒸馏法,开展单因素试验及正交试验,考察离子溶液浓度、料液比及提取时间3个影响因素对挥发性组分产率的影响,确定最佳工艺参数;用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术测定各部位挥发性组分含量。结果表明:(1)叶片挥发性组分最优提取工艺为NaCl浓度45 g·L^(-1)、料液比1∶6、提取时间5 h,产率为0.056%;检测出110种挥发性组分,含量最高的5种组分为β-瑟林烯、β-桉叶醇、双环大根香叶烯、香橙烯、α-衣兰油烯。(2)枝条挥发性组分最优提取工艺为NaCl浓度45 g·L^(-1)、料液比1∶8、提取时间5 h,产率为0.083%;检测出80种挥发性组分,含量最高的5种组分为愈创醇、乙酸愈创木酯、茅苍术醇、γ-桉叶醇和δ-杜松烯。(3)树干挥发性组分最优提取工艺为NaCl浓度30 g·L^(-1)、料液比1∶8、提取时间5 h,产率为0.323%;检测出64种挥发性组分,含量最高的5种组分为茅苍术醇、γ-杜松烯、愈创醇、γ-桉叶醇和马鞭草烯酮。(4)根系挥发性组分最优提取工艺为NaCl浓度30 g·L^(-1)、料液比1∶9、提取时间5 h,产率为1.025%;检测出69种挥发性组分,含量最高的5种组分为茅苍术醇、γ-杜松烯、愈创醇、γ-桉叶醇和马鞭草烯酮。(5)闽楠各部位挥发性组分以萜类和醇类物质居多,占总含量80%以上,4个部位的共有成分仅15种,叶片与其他3个部位的成分差异较大。

闽楠凋落物浸提液对其种子萌发和幼苗生长及生理指标的影响

采用不同浓度凋落枝、凋落叶浸提液处理闽楠(Phoebe bournei(Hemsl.)Yang)种子和幼苗,测定其萌发、生长及生理指标。结果显示:(1)整体上,闽楠凋落枝和凋落叶浸提液对自身种子萌发表现为抑制作用,且抑制作用均随两种浸提液浓度升高而增强,且凋落枝抑制作用大于凋落叶。在发芽指标上,抑制强度表现为枝>叶;在根芽长度上,抑制强度表现为叶>枝;综合化感效应表现为枝>叶。(2)凋落枝浸提液对一年生闽楠幼苗生长指标表现为抑制作用,凋落叶浸提液表现为“低促高抑”的效应。高浓度浸提液可严重抑制幼苗生长,并造成大量叶片出现斑点、萎缩和枯黄;(3)闽楠凋落物浸提液对闽楠幼苗生理的影响较为复杂,高浓度浸提液可造成幼苗生理紊乱,导致其抗氧化系统异常,引起丙二醛含量显著增加,叶片细胞膜通透性增大,导致植株处于非正常生长状态,而长期浇灌低浓度浸提液也会使植物处于胁迫状态而引起相关生理指标变化。

闽楠bZIP基因家族鉴定和脱落酸处理下的表达分析

【目的】对闽楠Phoebe bournei bZIP(PbbZIP)转录因子家族成员鉴定,分析其对脱落酸(ABA)信号的响应水平。【方法】基于生物信息学方法,对PbbZIP基因家族进行了全基因组鉴定,分析其蛋白理化特性、基因结构、进化关系、启动子顺式作用元件和ABA处理下的表达分析。【结果】从闽楠12条染色体共鉴定出63个PbbZIPs基因,分为12亚族,不同亚族基因结构和基序差异显著,但同亚族高度保守。PbbZIP基因多数定位在细胞核,其编码蛋白长度为110~835个氨基酸,等电点为4.48~11.95,疏水性为−1.19~−0.19。分布于12条染色体的27对PbbZIPs基因存在共线性关系,是PbbZIP基因家族扩张的主要模式。PbbZIP基因上游启动子区域存在多种与非生物胁迫相关的作用元件,其中ABA、水杨酸、茉莉酸甲酯的响应元件较多。基因表达分析结果表明:2 mmol·L^(−1)ABA处理闽楠1~72 h,17个PbbZIPs基因在叶和根中被ABA信号不同程度地诱导表达,普遍上调,且根基因表达水平普遍低于叶片。【结论】63个PbbZIPs基因序列高度保守,不同亚族间基因结构、染色体定位和保守基序有进化多样性和差异性;叶和根中PbbZIP基因不同程度地响应ABA信号,参与调控其他非生物过程。

不同坡位对闽楠杉木混交林中闽楠生长的影响研究

通过研究闽楠和杉木混交林分中的不同坡位闽楠保存株数、胸径、树高和冠幅等植物生长发育状况,研究结果显示:坡位对混交林的闽楠保存率和冠幅生长发育影响不大;对闽楠胸径、树高、单株材积、单位亩蓄积的生长发育影响明显。下坡闽楠平均胸径比中坡增长了14.29%、比上坡增长了33.33%,中坡比上坡增长了16.67%;下坡平均树高与中坡相比较高13.95%、与上坡相比较高25.64%,中坡与上坡相比较高10.26%;平均单株材积下坡与中坡相比较高50.98%、与上坡相比较高120%,中坡与上坡相比较高45.71%;平均单位亩蓄积下坡与中坡相比较高46.06%、与上坡相比较高117%,中坡与上坡相比较高48.90%。从培育用材林的目标考虑,以培育闽楠为目标树种的闽楠杉木混交林适宜选择在林地的中、下坡位进行造林。

闽楠高效栽培技术

闽楠作为珍贵用材树种,具有适应性强、分布范围广和林木蓄积量高的特点,是主要的商品材树种之一,开发利用前景广阔。本文从闽楠的生物生态学习性、良种选择、壮苗培育、造林技术和抚育管理等方面介绍了该树种的高效栽培技术,为闽楠人工造林和开发利用提供参考。

浅析闽楠苗木繁育及造林技术

闽楠是一种樟科楠属的珍贵树种,天然分布在闽、赣、粤北、鄂西、湘、黔东、浙南等地区,具有极高的经济价值与生态价值。近年来,由于过度砍伐和生态环境破坏,闽楠资源日益枯竭,种群数量急剧减少,现已成为国家二级珍稀渐危种。因此,加强对闽楠苗木繁育及造林技术的研究与应用,成为相关部门重要的工作方向。该文对闽楠的重要价值与分布现状进行了分析,并探讨了闽楠苗木繁育技术要点和闽楠造林技术应用要点,以期为闽楠资源的保护与可持续利用提供参考。

施肥与修枝对闽楠幼林生长的影响

于2017—2021年,在福建省顺昌县岚下乡钱墩村钱墩工区,采用L 9(34)正交试验设计,对3年生闽楠幼林开展不同肥料种类、肥料用量和修枝强度试验,分析探讨养分和树体控制对其幼林生长和叶营养元素含量的影响。结果表明:施肥与修枝管理对闽楠幼林生长有明显的促进作用,7年生林分平均胸径、树高分别比对照提高23.03%、23.53%;且不同肥种、肥料用量以及修枝强度对幼林生长的影响效应存在显著或极显著差异,以施用芭田高塔复合肥100~125 g·株-1,修剪全树高1/4的模式最好,7年生幼林平均胸径、树高分别达4.67 cm、4.66 m,比对照提高68.12%、36.91%。不同施肥与修枝对闽楠幼林叶片氮、钾、钙、镁养分含量的影响达显著或极显著水平,而对磷含量的影响差异不显著;影响闽楠幼林生长的主要营养元素为N、K、Ca,且N—Ca、P—K、K—C存在正相关效应。综合结果表明,通过人工合理施肥、修枝可以补充或改善树体营养结构,从而提高林分产量和质量。

氮添加对混交林中杉木与闽楠凋落叶基质质量的影响

[目的]氮沉降是影响森林凋落物分解的因素之一,为探究氮添加对杉木-闽楠混交林凋落叶分解过程的影响,采用尼龙网袋法对永州荆竹林场杉木闽楠混交林中杉木和闽楠凋落叶分别进行原位分解试验。[方法]研究不同的氮添加浓度[N0:0 g N/(m^(2)·a);N1:7 g N/(m^(2)·a);N2:14 g N/(m^(2)·a);N3:28 g N/(m^(2)·a);N4:56 g N/(m^(2)·a)]对杉木闽楠混交林凋落叶分解过程中基质质量的影响。[结果](1)经过1年的分解,两树种的质量损失均随着氮添加浓度上升而呈减少的趋势,氮添加对杉木和闽楠凋落叶的分解均有显著的抑制作用,并随着氮浓度的增加,抑制作用越明显。氮添加处理使得杉木凋落叶质量损失95%的时间,在4.88年的基础上增加了0.83~1.72年,闽楠凋落叶质量损失95%的时间,在5.08年的基础上增加了0.20~1.45年。(2)杉木和闽楠凋落叶中木质素和纤维素含量较高,占凋落叶质量的50%以上,N0和N1处理下杉木的凋落物质量残留率分别与纤维素和木质素呈显著正相关,N0和N2处理下闽楠的凋落物质量残留率与纤维素含量呈显著正相关,氮添加增加了杉木和闽楠凋落叶中木质素的含量,抑制了凋落物分解,不同浓度的氮添加处理对杉木和闽楠凋落叶的分解作用存在差异。(3)同一氮添加浓度下,闽楠凋落叶的质量损失和分解速率大于杉木。[结论]凋落叶质量残留率与基质质量具有显著相关性,基质质量在一定程度上会影响凋落物的分解。

闽楠自然更新过程对土壤质量的影响

【目的】探索闽楠自然更新机制,促进闽楠自然更新经营与保护,为其稳定可持续发展提供科学依据。【方法】2017年7月—2020年6月,在江西省安福县明月山林场闽楠自然更新群落按闽楠最大胸径、苗木生长和重要值将更新过程划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段,每个阶段分别设置3块20 m×20 m固定样地,调查每个阶段群落的植物多样性、年凋落物量、养分含量和土壤理化性质等指标,分析每个阶段的土壤质量变化。【结果】1)在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ自然更新阶段中,闽楠的重要值分别为7.13%、12.54%、47.43%和63.34%,年凋落物量分别为3.401±0.060、3.882±0.745、4.338±0.779和4.165±0.122 t/hm^(2),Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ更新阶段分别比第Ⅰ阶段增加了14.14%、27.50%和22.46%,凋落物N含量随自然更新过程呈减少趋势,而P含量增加;2)土壤理化性质随更新阶段而变化,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段土壤SOC含量分别为14.07、14.24、16.03和16.27 g/kg,全氮含量分别为1.556、1.818、1.841和1.856 g/kg,全磷含量分别为0.261、0.260、0.322和0.251 g/kg,每层SOC、全氮含量均随更新过程呈现增加的趋势,土壤pH值、容重呈减小趋势;3)闽楠第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ更新阶段土壤养分质量综合指数分别为-0.840、-0.696、1.506和0.974,表现为第Ⅲ阶段最高,其次是第Ⅳ阶段,第Ⅰ阶段最低,表明土壤质量提高,有利于闽楠生长发育。【结论】在闽楠自然更新过程中,群落年凋落物量及全氮、全磷含量提高,土壤pH值和容重降低,土壤质量提高有利于闽楠的定居和扩展。到自然更新的第Ⅲ阶段,闽楠改变了植物群落结构,在群落中成为优势种,重要值接近50%,闽楠在群落中的优势地位大于其他树种后,种内竞争压力远大于种间竞争,导致第Ⅳ阶段土壤质量低于第Ⅲ阶段,实现闽楠群落的“植物-土壤”反馈过程。

指数施磷后闽楠幼苗诊断施肥综合法营养诊断研究

为研究闽楠幼苗对指数施磷的响应,利用DRIS营养诊断法对闽楠幼苗营养状态进行分析,以1 a生闽楠幼苗为试验材料,设定对照(0 mg/株)、不同指数施肥水平(过磷酸钙,400、800、1200、1600、2000、2400、2800 mg/株)和常规施肥(1600 mg/株)共9个处理,采用DRIS图解法求得闽楠幼苗叶片营养元素诊断参数最适比范围,初步制定闽楠幼苗DRIS指数分级标准,划分其养分浓度诊断范围,并判断指数施肥后闽楠幼苗养分状态。结果显示:(1)DRIS图解法结果表明,指数施肥后,闽楠幼苗叶片氮/磷(N/P)在16.549~18.492之间,钾/磷(K/P)在6.179~7.084之间,氮/钾(N/K)在2.543~2.759之间时,闽楠幼苗叶片N、P、K养分含量平衡。(2)DRIS指数法的结果发现,低产组需肥顺序为K>P>N>Ca>Mg;高产组需肥顺序为K>P>Ca>Mg>N。此外,指数施肥后闽楠幼苗DRIS指数平衡区N为-0.775~31.805、P为-9.901~-1.770、K为-18.734~-2.159、Ca为-21.489~9.27、Mg为1.012~15.450。(3)营养诊断临界标准平衡区N为24.773~27.964 mg/g、P为1.465~1.624 mg/g、K为9.250~9.995 mg/g、Ca为9.168~9.653 mg/g、Mg为0.453~0.796 mg/g。可得结论:闽楠幼苗指数施肥较常规施肥养分更为平衡,指数施磷肥总量为1600~2400 mg/株时,闽楠幼苗N、P、K、Ca、Mg养分含量基本处于平衡状态。