转抗虫基因107杨对根际和内源细菌群落的影响

为研究转抗虫基因对根际和内源细菌群落的影响,以转抗虫基因107杨田间对比试验林为对象,采用高通量测序技术对转基因株系和对照株系根际土壤细菌、树干韧皮部和根系内生细菌群落结构组成及多样性进行对比分析。结果显示:(1)土壤样品中有效序列平均在30000以上,杨树组织有效序列平均在300000以上。(2)转基因株系细菌物种组成与对照株系的极其相似,酸杆菌门与变形菌门为转基因和非转基因株系根际土壤的优势菌门,占比分别为16.6%和21.9%;蓝藻菌门和变形菌门为转基因和非转基因株系韧皮部的优势菌门,所占的比率分别为54.8%和59.2%;变形菌门为转基因和非转基因株系根部的优势菌门,所占的比率分别为40.7%和58.8%。(3)转基因和非转基因株系在细菌群落的丰富度和多样性上均没有表现出明显的差异,但不同部位之间差异显著。结果表明:转基因107杨没有对根际土壤和内生细菌造成显著影响,明确了转抗虫基因107杨不同部位细菌群落特征,为转抗虫基因107杨的生物安全评价提供了有益的参考。

转Bt基因107杨根系分布特征

以2个转BtCry1Ac基因107杨株系及其未转基因对照为材料,研究转Bt基因107杨的根系分布特征。结果表明:1)垂直方向上,2个转基因株系与CK的总根系及各径级根长密度、表面积密度、体积密度以及生物量密度上均随土层深度的增加而显著降低,在0~30 cm土层中,根长密度、根表面积密度、根体积密度及生物量密度均达到最大值,且显著高于其他土层;2)水平方向0~150 cm, 2个转基因株系与CK的总根表面积密度、总生物量密度随着距树干水平距离的增加呈现出先减小后增大的趋势;不同径级根系表面积密度、根长密度在距树干0~30 cm处达到最大值;3)2个转基因株系总根长密度、根表面积密度、根体积密度和生物量密度均小于对照,对照与转基因株系存在显著性差异,而2个转基因株系间无显著性差异;4)3个株系在根系分布中均以细根为主,且转基因株系细根径级的根长密度、根表面积密度表现为对照大于转基因株系且存在显著性差异,对照和转基因株系中根与粗根根长密度、根表面积密度无显著性差异。

地面滴灌对107杨幼林生长和水肥利用的影响

以北京永定河沙地107杨人工幼林为研究对象,比较滴灌和常规沟灌对杨树生长的影响。结果表明:滴灌栽培107杨,2、3年生幼龄林的蓄积量分别为13.37、41.15 m3/hm2,是沟灌的2.22、1.68倍。滴灌能明显促进107杨各器官的生长,增加生物产量,滴灌栽培使3年生杨树单株的干生物量为沟灌的2.42倍,并且滴灌还能提高107杨幼林体内含水率。滴灌栽培107杨幼林2、3年生的水分利用率分别是0.84和3.89 m3/hm2,分别是沟灌的1.91倍和2.84倍。滴灌能减少107杨幼林田间养分的流失,显著提高107杨幼林田间各养分利用率,同时对107杨单株植物各养分利用率也有一定提升。

Richards生长函数在107-杨树速生丰产林生长预测上的应用

利用山东省宁阳县3种不同立地条件下的107-杨树速生丰产林临时标准地和解析木调查材料,以Richards生长函数为基本模型,拟合了不同立地条件下的107-杨树速生丰产林生长模拟预测模型。结果表明,107-杨树速生丰产林的生长规律呈现"S"型曲线,用Richards模型拟合其胸径、树高、材积的生长精度很高,P值均小于0.0001;使用未参加建模的107-杨解析木数据对构建的预测方程进行T检验,发现预测值与实测值之间无显著差异(P均大于0.05)。可见,利用所建生长模型可以对107-杨树速生丰产林的生长动态进行预测,为107-杨树人工林的合理经营提供依据。

山东省107-杨树地位指数表的编制

地位指数表是评价立地质量的重要指标之一。本文应用采集的解析木资料,选用6个导向曲线模型对标准地内平均优势木的树干解析资料进行拟合。由拟合结果确定Richards函数为最佳导向曲线模型。在分析杨树高生长在各指数级间的多形特征的基础上,建立了多形地位指数模型,并编制了多形地位指数表。经检验表明,编制的多形地位指数表具有较好的精度。

欧美杨107杨木材化学组成径向变异

3株7年生欧美杨107杨（Populus×euramericanacv.‘Neva’）化学组成径向变异研究得出,所测定材料中综纤维素质量分数的变化范围为75.38%-85.46%;纤维素质量分数为44.85%-50.91%;α-纤维素质量分数为39.92%-45.99%;木质素质量分数为18.28%-24.35%;1%氢氧化钠抽提物质量分数为16.19%-24.72%;苯醇抽提物质量分数浮动为1.52%-3.66%。综纤维素质量分数由髓心向外逐渐增大,随后在第4或第5生长轮处开始出现下降趋势;木质素质量分数从髓心向外的整体趋势如开口向上的抛物线,其顶点在各单株之间有所不同;纤维素质量分数从第1-2生长轮到第3生长轮基本变化较缓,随后迅速上升到第5轮或第6生长轮附近,然后开始下降至树干最外部;α-纤维素质量分数从髓心到树皮逐渐上升到第6生长轮处,随后在第7生长轮时略有下降;1%氢氧化钠抽提物质量分数的径向变化如开口向下的抛物线,第5轮是抛物线的顶点;苯醇抽提物质量分数径向变异趋势从髓心向外保持下降趋势。从各化学组成径向变异来看,如果以制浆造纸为目的,107杨轮伐期可以选在5-6 a。

Granier原始公式测算107杨树干液流通量密度的误差及校正公式

【目的】验证Granier原始公式对测算107速生杨树干液流通量密度时的适用性,为精准计算林木蒸腾量提供依据。【方法】以107速生杨为对象,基于热扩散树干液流测定技术,采用离体茎段式称重法和整树容器称重法实测液流通量密度,以验证Granier原始公式的适用性,并通过建立实测液流通量密度与热扩散法测定的树干液流温差系数(K值)的统计关系,形成校正公式。【结果】和整树容器称重法和室内茎段称重法的实测值相比,Granier原始公式计算的液流通量密度存在严重低估,误差率分别达-71.5%和-74.3%。基于整树容器称重法和室内茎段称重法的实测值而建立的校正公式分别为Fd(液流通量密度,cm3·cm^(-2)s^(-1))=0.0108K^(0.5666)(R^(2)=0.8126)和Fd=0.01917K^(0.9528)(R^(2)=0.9403)。经6月23日、24日数据验证,在以林木自然生长条件下的野外整树容器称重法实测值为基准时,Granier原始公式的计算值低估68.90%,而整树容器称重法拟合的校正公式计算值仅低估2.95%,离体茎段称重法拟合的校正公式计算值低估15.75%。【结论】Granier原始公式在计算107速生杨树干液流通量密度值时存在严重低估,会造成很大误差,但校正公式可反映液流通量密度与K值的关系,能准确表达出真实的液流量。因此,采用基于整树容器称重法校正的Granier公式所计算的107速生杨树干液流通量密度具有较高精度。

欧美杨107杨立木生长应变分布规律

选取欧美杨107杨为研究材料,通过对正常生长欧美杨107杨立木表面轴向生长应变和伐倒木内部残余轴向生长应变的测定,分析表面生长应变和内部残余生长应变的分布规律。结果表明:正常木表面轴向生长应变的变化幅度范围为:-853.10～-213.43με。Z2和Z5在周向上表面轴向生长应变的变化幅度较大,而Z1,Z3,Z4变化幅度相对较小;在不同树干高度研究中,表面轴向生长应变在树干基部向上与整体树干高度10%位置之间,生长压应变(即生长拉应力)随着树高增加逐渐增大,随后数值开始下降;双因素方差分析表明,不同单株和不同周向位置对表面轴向生长应变影响不显著,但不同高度对生长应变影响显著;欧美杨107杨正常木内部残余轴向生长应变变化幅度范围-1279.00～960.20με,其径向变异模式为在树干外围表现为轴向压应变(即拉应力),由树皮向里,在中心板南侧第5或6年轮和中心板北侧第4或5年轮处,轴向压应变转换为拉应变(即压应力),随后Z2和Z5在中心板南向第3年轮处出现拉应变最大值,而Z3则在中心板北向第3年轮处出现拉应变最大值,各单株在内部残余轴向生长应变径向变异的整体趋势图如开口向下的抛物线,其顶点在髓心处,其二次曲线回归方程为Y(生长应变值)=815.02X2(测试点序号)-69.345X-1902.403,R2=0.775***。

双抗虫基因转化欧美杨107的研究

以欧美杨107为试材,采用农杆介导法进行双抗虫基因(Bt Cry1Ac基因+API慈姑蛋白酶抑制剂基因)的遗传转化研究,探讨了影响欧美杨107的遗传转化的不同因素,初步建立了欧美杨107品种高效组织培养再生体系及遗传转化体系。结果表明:经PCR检测和虫试效果,证明了目的基因已经整合到欧美杨107的基因组中,从转基因株系中筛选出生长发育正常并抗虫能力强的优良株系。

欧美杨107杨正常木与应拉木制浆造纸性能比较

选取直立和倾斜欧美杨107杨为研究材料,根据正交试验确定正常木和应拉木最佳制浆条件,比较正常木和应拉木的制浆造纸性能,通过提高打浆转数对应拉木纸张性能的提高进行探讨。结果表明:正常木的最佳制浆条件为用碱量15%、最高温度164℃、最高温度保温时间75min;而应拉木最佳制浆条件为用碱量13%、最高温度160℃、最高温度保温时间40min。用碱量对正常木和应拉木制浆得率和卡伯值影响的通径系数在不同水平上显著。通过对正常木和应拉木制浆造纸性能比较发现,应拉木比正常木制浆得率高、卡伯值低、纸张力学性能均低,且抗张指数和耐破指数差距较大(约2倍),而撕裂指数差距较小。正常木和应拉木之间卡伯值、制浆得率、抗张指数、耐破指数均在0.001水平上差异显著,撕裂指数在0.05水平上差异显著。结合纸张断口形貌分析认为,胶质层的存在使得应拉木纤维成纸时不容易扁平坍陷,极大地阻碍了成纸时纤维之间的结合,因此降低了纸张力学性能;但是,由于其胶质层纤维素含量很高,因此其制浆性能优于正常木。随着打浆转数的提高,应拉木纸张力学性能增强,且接近正常木纸张水平,但过高会降低纸张力学性能。

欧美杨107杨偏心生长应变分布规律

树木在生长过程中容易受到许多外界因素的干扰,如地形、风吹、雪压、相临木竞争等,使得树木偏离原有的生长状态,发生树干倾斜、弯曲、树冠偏冠等现象（Alméras et al.,2005;John et al.,2003;Yamashita et al.,2007）。在这些因素的干扰下,树木为了更好地获得生存空间必须形成一个抵御机制。

欧美杨107杨苗人工倾斜树干应拉木形成特征及其解剖特性

以60株1年生的欧美杨107杨幼苗为研究对象,在生长季节开展人工倾斜树干试验,将幼苗分成5组(每组12株)后倾斜成不同的角度(0°,15°,30°,45°和60°),苗木生长4个月后在次生木质部取样,观测横切面宏观和微观特征,分应拉区和对应区对其解剖特性进行测定分析。结果表明:1)随着倾斜角度的增加,横截面轮廓由圆形向椭圆形转变,年轮偏宽及起毛区域比例也随着角度增加而增大,方差分析表明不同倾斜角度对年轮偏宽及起毛区域比例影响显著;2)应拉木横切面双染色后随倾斜角度的增加导管数目减少,直径增加,胶质层厚度和区域增大,细胞腔表面由平整变为袖套状起伏,其形状由规则变为不规则;3)纤维长度、宽度和双壁厚随角度增加呈波动变化,应拉区比对应区纤维长度短,双壁厚厚,纤维宽度不同区域无明显变化模式,方差分析表明倾斜角度对纤维长度、宽度和双壁厚影响不显著,不同单株和区域对其影响显著;4)组织比量随倾斜角度的增加,应拉区胶质纤维比量增加明显,其他比量变化不明显,方差分析表明倾斜角度对应拉木组织比量影响不显著,不同单株和区域对其影响显著。

欧美杨107杨制浆造纸性能的径向变异

逐生长轮对107杨木材进行硫酸盐法化学制浆,并制备手抄纸片测定纸张力学性能,进行制浆造纸性能径向变异的研究。结果表明:107杨制浆造纸性能均值分别为制浆得率48.39%,卡伯值22.16,抗张指数85.61N.m.g-1,耐破指数58.38 kPa.m2.g-1,撕裂指数13.72 mN.m2.g-1。制浆造纸性能径向变异模式分别为:制浆得率从髓心向外迅速波动上升,到第6生长轮后微弱下降;卡伯值从髓心向外开始逐渐降低,到第4生长轮时出现最低值,随后逐渐上升;抗张指数与耐破指数的径向变异模式较为类似,均从髓心向外波动增加,到第5生长轮后开缓慢下降;撕裂指数在生长轮初期保持一个较为平稳的缓慢上升的状态,到第4、第5生长轮之间基本不变,随后在第6生长轮后迅速攀升。综合考查制浆性能和纸张性能径向变异模式,认为从制浆性能出发,107杨纸浆林的轮伐期要长于6 a,而从纸张性能出发;107杨纸浆林轮伐期不能超过5 a;再综合考虑生长量等其它因素,107杨纸浆林最佳轮伐期应为6 a。单因素方差分析结果显示,不同单株之间撕裂指数差异在0.001水平上显著,卡伯值在0.01水平上显著,其余各指标差异均不显著。不同年轮之间,制浆得率、抗张指数、撕裂指数、耐破指数均在0.001水平上差异显著,而卡伯值差异不显著。

‘107杨’一级枝条基径和长度的动态模拟研究

以保定地区‘107杨’为研究对象,调查统计了2~6a生‘107杨’快速生长期内枝条形态特征数据,利用传统经典模型筛选并构建了树高、胸径子模型及其一级枝长度和基径的基础模型,然后对基础模型与子模型进行耦合,构建了一级枝长度和基径的动态模型,最后利用最小二乘法对模型参数进行估计,通过判定系数R2、相对误差、模拟值与实测值的一元回归及其模型精度等指标来验证模型的预估能力,结果表明:树高子模型为H=2.244e0.315 t,其相对误差平均值为0.34%、精度为95.37%,胸径子模型为D=2.06-27.03t+139.42t2-135.32 t3,其平均相对误差为6.42%、精度为98.48%;一级枝长度模型为ln(L)=-1.347+0.135ln(2.06-27.03 t+139.42 t2-135.32 t3)+0.949ln(2.244e0.315 t),其平均绝对误差为0.29m、相对误差的平均值为9.10%、模型精度为98.21%;一级枝基径模型为ln(D)=-0.944+0.958ln(2.06-27.03t+139.42t2-35.32t3)+0.079ln(2.244e0.315 t),其平均绝对误差为3.5mm、相对误差平均值为9.21%、模型精度为97.89%。

‘107杨’叶面积模型构建及空间分布研究

以保定地区‘107杨’为研究对象,调查统计了2~6a生‘107杨’叶片形态特征数据;通过幂函数、二项式、标准S曲线等7种形式16个模型构建了‘107杨’单叶面积静态模型、单叶面积增长模型;采用最小二乘法对模型参数进行估计,利用相对误差、绝对误差、判定系数R2及其模型精度等指标来验证模型的预估能力,并主要分析了2a生‘107杨’全株叶片大小在空间的分布规律。结果表明:以长、宽乘积为自变量的单叶面积静态模型精确度最高,公式为:S=-0.000 6 X^2+0.780 7 X^(-1)0.673;距萌芽期74d、106d、138d、154d的不同发育时日,三级叶片分布较多,单叶面积为40cm^2左右;在距萌芽期74d、106d发育时日,一级叶片数量稳定,占总叶片比重3.9%;出叶速率在前期基本保持快速稳定,后期逐渐减退;以距芽萌动期的发育时日为自变量、叶面积为因变量,构建的单叶面积增长模型为:S=0.981t0.726 1。叶面积模型的构建为准确模拟冠层内光辐射传输的研究提供了可能,也为提高植物的生物产量进而提高经济效益打下坚实的基础。

基于AFM的107杨纤维表面形貌特征研究

以107杨为研究对象,采用过氧化氢和冰醋酸混合液对应拉木和正常木进行处理获得2种离析纤维;采用铬酸对正常木进行处理获得1种离析纤维;采用硫酸盐制备正常木化学浆获得1种化学浆纤维,并取出一半化学浆进行打浆处理获得1种打浆纤维。使用原子力显微镜(AFM)对上述5种不同处理方法获得的纤维表面形貌进行观察比较。结果表明,应拉木纤维比正常木纤维容易观测到清晰初生壁表面;铬酸离析方法比过氧化氢和冰醋酸混合液离析方法容易观测到清晰初生壁表面;相比离析纤维,化学浆纤维次生壁微纤丝的定向排列方式清晰可见;打浆后纤维较化学浆纤维,微纤丝定向排列被干扰,出现分丝帚化。

欧美杨107杨生长应变与木材解剖特征和干缩性质之间的关系

选取正常生长和偏心生长欧美杨107杨为研究材料,测试其表面轴向生长应变,并测定应变测试位置处木材的纤维形态和干缩性质,分析应变与木材性质之间的关系。结果表明:1)随着生长应变数值的增加,正常生长立木纤维长度、胞腔径、长宽比、径向全干干缩率、弦向全干干缩率出现微弱的下降趋势,而纤维宽度、双壁厚、壁腔比、轴向全干干缩率出现微弱的上升趋势,正常生长立木生长应变与所有纤维形态指标和干缩性指标之间的相关系数均不显著;2)随着生长应变数值的增加,偏心生长立木双壁厚、长宽比、径向全干干缩率、弦向全干干缩率、轴向全干干缩率出现较快的下降趋势,而纤维宽度、胞腔径同时出现较快的上升趋势,纤维长度出现微弱的上升趋势,偏心生长立木生长应变与双壁厚、轴向全干干缩率、径向全干干缩率、弦向全干干缩率、壁腔比、弦向全干干缩率、长宽比的负相关关系显著,与腔径、纤维宽度的正相关关系显著,与纤维长度之间相关系数不显著;3)对于不含应拉木正常生长的立木,其生长应力与木材纤维形态和木材干缩性质之间关系较为微弱;对于含应拉木偏心生长的立木,由于应拉木材性与正常木之间的差别,其生长应力与多数木材纤维形态指标和木材干缩性质指标之间关系较为紧密。

三倍体毛白杨育苗新砧木——107杨

分别以107杨和八里庄杨作砧木进行三倍体毛白杨育苗试验,结果表明:以107杨作砧木培育三倍体毛白杨,嫁接成活率和扦插成活率与八里庄杨作砧木相当,1年生“炮捻”苗苗高提高12.50%,地径提高15.81%;1年生“一条鞭”苗苗高提高34.95%,地径提高45.03%。

一次性水肥措施对等密度107杨幼龄林胸径和郁闭度的影响作用分析

对等密度107杨幼龄林进行一次性施肥灌溉措施对比试验,结果表明,一次性水肥措施对其幼林未郁闭前各龄期胸径生长量和郁闭度均有促进作用。

转双抗虫基因107杨节肢动物群落特征及相对稳定性

于2015年5—9月对唐山市滦南县苗圃场内的转双抗虫基因(Bt Cry1Ac和API基因)107杨(简称:转抗虫基因107杨)及未转基因107杨(简称:对照杨)进行了节肢动物群落调查,利用群落特征指数、群落相似性系数、群落相对稳定性和主成分分析法对转抗虫基因107杨节肢动物群落特征、相似性、相对稳定性及主成分进行对比分析。调查共获得节肢动物6818头,隶属于2纲,8目,43科,58种。研究结果表明:转抗虫基因107杨和对照杨节肢动物群落中以鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、双翅目昆虫为主要类群,其中鳞翅目昆虫个体数量最多;鳞翅目和半翅目昆虫个体数量与对照杨差异显著;在功能类群上,转抗虫基因107杨食叶昆虫个体数量较对照杨显著减少,刺吸昆虫个体数量显著增加;转抗虫基因107杨节肢动物群落多样性指数、均匀度指数较高,优势度指数较低,节肢动物群落物种分布较均匀;相似性结果显示,物种组成与对照杨相似度较高;转抗虫基因107杨节肢动物群落物种间在数量上的制约作用较强;主成分分析表明食叶昆虫物种数量与个体数量、刺吸昆虫物种数量和其他植食性昆虫个体数量是影响转抗虫基因107杨与对照杨节肢动物群落变化的共同主导因子。