厚荚相思(Acacia crassicarpa)腋芽组培快繁技术体系研究

以16年生厚荚相思优树新生带腋芽茎段为外植体进行组织培养和快繁体系建立的研究,结果表明:含腋芽茎段经75%酒精和0.1%升汞分别处理30S和12min后,接入MS+蔗糖2%上进行初代培养,存活率为67.33%,芽诱导率为80.56%;低浓度的活性炭可有效缓解组培苗玻璃化现象,最佳增殖培养基为改良MS+6-BA0.5 mg·L-1+NAA 0.25 mg·L-1+Ac 0.1 g·L-1+蔗糖3%,35 d增殖倍数可达3.72;最佳生根培养基为改良MS+IBA 0.5 mg·L-1+蔗糖2%,生根率为98.83%;将生根苗移栽至以黄心土为基质的营养杯中,存活率为90.00%。

厚荚相思人工林营养元素生物循环的研究

对1.5～4.5年生厚荚相思人工林5种营养元素(N、P、K、Ca和Mg)的含量、积累、分配和生物循环以及它们随林分年龄的变化趋势进行了研究.结果表明,厚荚相思人工林不同器官中营养元素含量排序大致为树叶＞于皮＞树枝＞树根＞干材,林木各器官中营养元素含量均以N最高,其次是Ca,然后是K和Mg,P最低;厚莫相思人工林营养元素贮存量依次为145.00～611.70 kg/hm2,随生长过程中生物量的增加而增大;不同器官微量元素贮存量的分配随林分年龄的增长发生变化,1.5年生时营养元素贮量主要集中在树叶和树枝,2.5～4.5年生时营养元素贮量则主要集中在树干和树根;林分营养元素年净积累量为96.66～135.93 kg/(hm2·a),林木各组分营养元素年净积累量总的变化趋势以树干最高,树皮最低,年吸收量为116.50～258.10 kg/(hm2·a),年归还量分剐为19.83,117.21,114.83,122.17 kg/(hm2·a),利用系数分别为0.80,0.78,0.55和0.42,循环系数分别为0.17,0.49,0.48和0.47,周转期分别为7.34,2.64,3.73,5.01年.

厚荚相思在沿海沙质海岸更新造林中的应用

为改变沿海地区造林树种单一状况,提高森林群落稳定性和生物多样性,1990年在福建东山县海岸后沿沙地引种厚荚相思、马占相思、大叶相思、肯氏相思、纹荚相思及毛绢相思;1998年选用厚荚相思、木麻黄、刚果12#桉、湿地松等树种在木麻黄基干林带下套种更新和带状采伐更新;1999年选用厚荚相思、肯氏相思、马占相思、纹荚相思在风口沙地造林.研究结果表明,在海岸前沿风口沙地厚荚相思造林成活率高,受风害轻微,对沙荒风口不良生境适应力强;在海岸木麻黄基干林带更新中,厚荚相思保存率高,生长迅速;在林带后沿沙地厚荚相思成活率和保存率高于其它相思类树种,树高、直径及材积生长量最大,降低风速明显,林内凋落物多,提高土壤肥力显著.

厚荚相思组织培养与快速繁殖

以5年生厚荚相思(Acaciacrassicarpa)的萌芽茎段为外植体进行了组织培养的初步研究.结果表明:改良的MS+6 BA2.0mg/L+NAA0.2mg/L培养基能够较好地诱导芽的分化和增殖;适宜的继代增殖培养基为改良MS+6 BA1.5mg/L+NAA0.2mg/L;较为理想的生根培养基为1/2MS+IBA0.5mg/L,生根率达95.0%;生根苗的移栽基质以黄心土的移栽效果最好,移栽成活率达90.0%.

不同相思根瘤菌株接种厚荚相思幼苗效应的比较

从不同立地条件的6种相思林中采集根瘤并分离14株根瘤菌,将其接种到厚荚相思幼苗。结果表明,从广西本地分离的土著根瘤菌比对照菌株L1(从中国林科院引进的外来优良菌种)有更好的共生效应。从综合效应看,多数菌株接种的厚荚相思幼苗与对照相比,其苗高生长量增加4.5%～18.6%,地径生长量增加2.5%～46.8%,固氮酶活性提高7.6%～241.8%,叶绿素含量提高11.0%～19.1%,叶片硝酸还原酶活性提高3.3%～34.4%,叶片含氮量提高7.4%～43.8%,叶片含磷量提高9.1%～72.7%,叶片含钾量提高8.3%,叶片含钙量提高7.3%～41.5%,叶片含镁量提高12.5%～25.0%,叶片含铁量提高10%以上。

低温胁迫对厚荚相思不同家系抗寒生理生化特征的影响

为研究厚荚相思家系的抗寒生理生化变化规律,以厚荚相思(Acacia crassicarpa)6个家系幼苗为试材进行人工低温胁迫试验,测定了叶状柄的相对电导率、可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸、丙二醛(MDA)等渗透调节物质含量的变化,并探讨不同家系抗寒性的差异。结果表明:随胁迫温度的下降,厚荚相思各家系叶状柄的相对电导率呈"S"曲线上升,可溶性糖、可溶性蛋白质及游离脯氨酸质量分数呈现先升后降的趋势,丙二醛(MDA)质量摩尔浓度则呈现先升后降最后再升高的变化规律,参试家系各测试指标在不同低温处理及家系间的差异均达到极显著水平,不同家系抗寒性表现存在明显差异。综合5项生理生化指标的测定结果,34号、35号为抗寒能力较强家系,40号为抗寒能力较弱家系。

浓硫酸与沸水浸泡对厚荚相思种子离体萌发的影响

厚荚相思种子是硬实性种子,本试验采用浓硫酸与沸水浸泡处理方法打破其休眠。结果表明,浓硫酸25min+沸水浸泡20min的处理方法最好,萌发率可达95%;浓硫酸与沸水浸泡相结合的处理方法对种子的萌发率、萌发整齐度均优于单独用浓硫酸处理或沸水浴处理,而异状萌发率、腐烂率也较低。该处理方法对提高其它相思类的种子萌发率有参考价值。

尾巨桉和厚荚相思人工林水源涵养功能研究

为了了解尾巨桉Eucalyptus urophylla×E.grandis和厚荚相思Acacia crassicarpa人工林的水源涵养功能,对相似立地条件下尾巨桉和厚荚相思人工林的林冠层、林下植被层、枯枝落叶层和林地土壤的贮水性能进行比较分析.结果表明,尾巨桉和厚荚相思人工林林分不同结构层次的持水量大小顺序均为土壤层(0～40 cm)>枯枝落叶层>林冠层>林下植被层,厚荚相思人工林林冠层、枯枝落叶层和土壤层的持水量及渗透性能均高于巨尾桉,但林下植被层则呈相反趋势.尾巨桉和厚荚相思人工林的林分总持水量分别为1 852.82和1917.72 t/hm2,林分单位面积水源涵养总价值分别为1 241.39和1 284.87元/hm2.

厚荚相思人工林碳素贮量及其空间分布

对7年生厚英相思人工林生态系统的碳素含量、贮量及其空间分布特征进行了研究。结果表明：厚荚相思不同器官碳素含量为470．1～533．8g／kg，排序从大到小依次为树叶、树枝、树干、树根、树皮。灌木层、草本层和凋落物层碳素含量分别为465．4、425．7和478．3g／kg。土壤（0～80cm）平均碳素含量为12．94g／kg，随土层深度的增加，各层次土壤碳素含量逐渐减少。厚英相思人工林生态系统总碳贮量为141．05t／hm^2，其中乔木层为46．97t／hm^2，占整个生态系统碳贮量的33．30％；灌草层为2．07t／hm^2，占1．47％；凋落物层为4．49t／hm^2，占3．18％：林地土壤（0～80cm）为92．01t／hm^2，占65．23％。厚荚相思各器官碳贮量与其生物量成正比例关系，树干的碳贮量最高，占乔术层碳贮量的52．20％，树枝、树叶、树皮和树根等碳贮量共占乔木层的47．80％。7年生厚荚相思人工林乔木层年净生产力为20．06t／（hm^2·a），碳素年净固定量为9．86t／（hm^2·a）。

接种根瘤菌对厚荚相思水分胁迫的响应

以不同浓度的聚乙二醇(PEG-600)溶液模拟水分胁迫条件,比较了不同程度水分胁迫下接种根瘤菌与不接种根瘤菌对厚荚相思苗木的生理生化响应,分析了接种根瘤菌对厚荚相思的促进生长与结瘤效应.结果表明:根瘤菌同厚荚相思具有良好的共生固氮效应,接种根瘤菌使厚荚相思苗木生物量增加,促进结瘤,接种根瘤菌能够提高厚荚相思的抗旱能力.

基肥对厚荚相思生长及叶片营养状况的影响

对厚荚相思树施用不同水平基肥(800,1 200,1 600,2 000,2 200 g/株),研究树木高生长、胸径生长、叶片营养元素和叶绿素含量的变化,结果表明:基肥水平以 1 600 g/株为最好,厚荚相思的生长指标、叶片营养元素和叶绿素含量均好于其他4种基肥处理水平,而且差异达到显著性水平。

厚荚相思人工林微量元素的生物循环

对广西高峰林场1.5～4.5年生厚荚相思人工林5种微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn和B)的质量分数、积累、分配和生物循环进行了研究。结果表明:厚荚相思不同器官的微量元素质量分数差异较大,以树叶所含有的质量分数最高,其次是树皮、树枝和树根,树干最低;各器官中微量元素质量分数以Mn和Fe最高,Cu最低。厚荚相思人工林林分微量元素积累量为3.749～14.961kg.hm-2,随生长过程中生物量的增加而增大;其中乔木层微量元素积累量占34.20%～41.22%,林下植被层和地表现存凋落物层微量元素积累量分别占25.31%～44.89%和16.78%～33.47%。4个林龄林木各组分微量元素年净积累量分别为0.959、1.070、1.031和1.357kg.hm-2.a-1,年吸收量分别为1.422、3.778、4.506和4.792kg.hm-2.a-1,年归还量分别为0.463、2.709、3.474和3.435kg.hm-2.a-1,利用系数分别为0.989、1.413、1.248和0.777,循环系数分别为0.326、0.717、0.771和0.717,周转期分别为3.107、0.987、1.039和1.796a。因此,厚荚相思人工林微量元素利用率较低,归还速率较快,周转期较短,有利于林地地力的恢复、维持和提高。

厚荚相思家系抗寒性变异与选择

为探索厚荚相思(Acacia crassicarpa)不同家系在抗寒能力上的差异和筛选耐寒家系,对遭受2008年特大寒流袭击的不同试点1年生厚荚相思子代林进行田间寒害调查测定,分析结果表明:所有参试家系均受到寒害影响,但两个地点试验林分的受害程度表现不同,大塘点受寒害严重,各家系平均寒害级值在2.67～4.00,平均寒害指数达92.3%;而钦州点受寒害较轻,平均寒害级值在0.60～1.93,平均寒害指数为26.0%。试点内家系间抗寒性差异极显著,家系内各株间变异量是家系间变异量的2～4倍,寒害级值的家系遗传力高于单株遗传力,抗寒性状呈强度遗传。试点间的寒害率和寒害指数均达到极显著正相关,但家系的抗寒水平与主要生长因子间无显著相关关系,根据田间抗寒表现初步筛选出10个抗寒性强的家系,两个试点选出家系其抗寒性状寒害级值的平均遗传增益分别可达10.23%和21.89%。

不同根瘤菌接种厚荚相思幼苗的试验效果

为了探讨接种不同根瘤菌对厚荚相思Acacia crassicarpa苗木生长以及对土壤肥力和土壤酶活性的影响,以3个根瘤菌菌株接种厚荚相思幼苗进行研究。结果表明:接种根瘤菌能极显著提高厚荚相思苗木的苗高、地径、叶片含氮量、土壤全氮量、土壤有机质及土壤磷酸酶和果聚糖蔗糖酶活性,其中苗高生长量增加15.1%～27.4%,地径生长量增加7.7%～32.0%,叶片含氮量提高54.7%～84.6%,土壤全氮量提高21.4%～31.6%,土壤有机质提高31.0%～38.7%,土壤磷酸酶活性提高23.4%～34.7%,果聚糖蔗糖酶活性提高64.5%～178.0%;苗木的生物量也有显著增加,苗木单株总生物量增加22.6%～73.1%。综合分析表明,接种根瘤菌具有良好的生态效益。

相思菌根的菌种筛选及其接种效应研究

VA菌根、外生菌根及菌根菌剂对马占相思和厚荚相思幼苗的接种结果表明 :VA菌根和外生菌根都可对两种相思幼苗形成侵染 ,菌根感染率达 4 9.5%～ 73.33% ;5个月后的马占相思苗木高比对照增加 53.9%～ 14 8.99% ,厚荚相思苗高增加 31.7%～ 95.39% ;马占相思生物量比对照增加 2 0 8%～ 396 % ,厚荚相思生物量增加 2 94 %～ 4 4 1.5% ;对 VA菌的菌根依赖性 (MD)测定结果表明 ,除厚荚相思对 B930 2菌株的依赖属中等外 ,两种相思对其它菌种的依赖性较强 (MD>30 0 )。在外生菌根方面 ,除厚荚相思对 992 15和 94 0 70两菌株依赖性属中等外 ,对其它菌种的依赖性均较强 ,特别是马占相思对 94 39菌株 ,其 MD值达 542 ;对 6种菌剂而言 ,以美 2菌剂效果最好 ,MD值均大大高于其它菌株。试验结果还表明 ,就两个类型菌根比较而言 ,VA菌根对苗木的促生效果优于外生菌根的效果 ;就几种菌株比较来看 ,B930 1和 B930 2两个 VA菌和 94 39、992 15及 94 0 70三个外生菌对马占相思效果好 ,而 VA菌 990 0 4、930 1和外生菌根菌 99132、94 39菌株对厚荚相思效果好 ;

厚荚相思根瘤菌对盆栽苗木生长及土壤肥力的影响

从不同立地条件采集到的厚荚相思根瘤分离出9株根瘤菌株,接种于厚荚相思幼苗,6个月后测定苗木生长量及土壤N、P、K含量。试验结果表明:接菌植株的高生长量、生物量都比对照(未接种根瘤菌)增加,其中高生长量除R2外,增加幅度为0.89-40.18％,生物量增加52.33-147.67％,按种结瘤率、瘤的生物量也比对照高,结瘤率可达100％,根瘤生物量比对照高163.6-520％。土壤N、P、K元素分析结果表明,接种根瘤菌后土壤的营养元素发生了很大的变化,改善了土壤肥力。通过对接种不同菌株的厚荚相思苗木的苗高、生物量、土壤的全氮、速效磷、速效钾等元素的含量比较分析后筛选出R6和R7菌株为优良菌株。

厚荚相思中龄林养分分布与生物地球化学循环

采用标准样地法研究了7年生(中龄林)厚荚相思Acacia crassicarpa人工林10种养分元素(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu和B)的分布和生物循环特点.结果表明:1)厚荚相思不同器官营养元素含量为:树叶>干皮>树枝>树根>干材,各器官中大量营养元素含量以N最高,其次是Ca或K,然后是Mg,P最低,微量元素含量则以Mn和Fe最高,其次是Zn和B,Cu最低;2)厚荚相思人工林养分贮存量为1 121.07 kg.hm-2,其中乔木层、林下植物层和凋落物层积累量依次为848.94、116.05和156.08 kg.hm-2,分别占总积累量的75.72%、10.35%和13.92%,林木中不同器官养分元素贮存量排序为:干材>树叶>树枝>干皮>树根;3)厚荚相思人工林养分年吸收量、归还量、存留量分别为261.87、140.59和121.28 kg.hm-2.年-1,循环系数为0.54,周转期为6.04年.因此,厚荚相思中龄林的营养元素利用率较低,归还速率较快,周转期较短,有利于林地地力的恢复和维持.

厚荚相思玻璃化苗细胞超微结构的变化

通过透射电子显微镜观察厚荚相思正常组培苗和玻璃化组培苗叶片细胞超微结构的变化情况。结果表明:在超微结构上玻璃化苗与正常苗叶细胞具有明显差异。与正常组培苗相比,玻璃化苗的液泡膨大,空泡化严重,内含物稀薄;叶绿体数量较少,且形态变化较大,多数呈部分解体状态;线粒体数目少,膨胀变形,嵴突少、排列紊乱,伴有空泡化;细胞间隙变大,胞间联系稀疏。

厚荚相思无性系造林与林业可持续发展

对厚荚相思良好的经济效益、生态效益与林业可持续发展进行了阐述,分析了厚荚相思无性系造林的生长状况以及经济效益。结果表明,无性系造林的通直率比实生苗造林高;从树高年生长量、材积的年平均生长量和经济效益来看,无性系造林明显优于实生苗,但其年平均胸径生长没有树高生长明显。最后论述了厚荚相思无性系造林在林业可持续发展中的作用,分析厚荚相思无性系造林的若干问题并提出相应的建议。

厚荚相思人工林综合效益评价

使用市场价值法、影子工程法、项目对比分析法等评价方法,对广西林业科技示范园内厚荚相思试验林的综合效益进行了初步评价。结果表明:6年生厚荚相思人工林的静态经济效益为8 467.6元/hm2;相对于原杉木林的生态效益为52 945.7元/hm2;社会效益为10 256.0元/hm2;综合效益为70 482.0元/hm2。生态效益与社会效益之和等于经济效益的8.3倍。