Molecular Identification of Castanopsis hystrix,Castanopsis carlesii and Quercus griffithii Using ISSR-PCR Method

[Objective] This research aimed to develop molecular identification method for Castanopsis hystrix,Castanopsis carlesii and Quercus griffithii.[Method] DNA fingerprints of C.hystrix,C.carlesii and Q.griffithii were established by using ISSR-PCR method.Cluster Analysis was carried out by using UPGMA method based on Nei＇s genetic distances among each individual.[Result] Six polymorphic primers were selected from 50 ISSR primers for ISSR-PCR amplification,and totally 86 discernible DNA bands were amplified with 53 polymorphic bands,accounting for 61.2% of the total.The average number of DNA bands amplified by each primer was 10.75.Specifically,totally 5 primers had amplified differential bands and specific bands,which were able to accurately identify C.hystrix,C.carlesii and Q.griffithii.As calculated by DPS v3.01 software,the genetic distances among test materials were ranged from 0.166 67 to 0.809 52,with an average of 0.563 57.[Conclusion] ISSR-PCR method can be used to identify C.hystrix,C.carlesii and Q.griffithii effectively.

长期施氮加剧亚热带米槠天然林不同深度土壤磷限制:基于土壤胞外酶活性及其化学计量比角度

以福建三明格氏栲自然保护区内的米槠天然林为研究对象,通过设置对照(CK)、低氮(LN,N 40 kg/(hm^(2)·a))、高氮(HN,N80 kg/(hm^(2)·a))处理模拟氮沉降,研究不同施氮年限(4、8 a)、不同深度(0~10 cm和10~20 cm)土壤理化特性和土壤酶活性及其化学计量比的变化,探究长期氮沉降是否加剧亚热带地区土壤磷限制。结果表明:(1)不同年限施氮后土壤pH下降,0~10 cm土层可溶性有机氮(DON)含量随施氮量增加而增加;施氮4 a,0~10 cm土层微生物生物量氮(MBN)含量随施氮量增加显著下降,10~20 cm土层则相反,两土层土壤硝态氮含量均随施氮量的增加而增加;施氮8 a,HN处理下各土层土壤微生物生物量碳(MBC)和MBN含量均最低,0~10 cm土层铵态氮含量随施氮量的增加显著降低。(2)不同年限HN处理提高了各土层土壤β-葡萄糖苷酶(βG)活性,但HN处理8 a明显降低0~10 cm土层β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性;LN和HN处理4 a显著提高0~10 cm土层酸性磷酸酶(ACP)活性,但显著降低10~20 cm土层ACP活性。(3)不同施氮年限下,不同深度土壤酶化学计量比向量角度均大于45°,而且施氮8 a的向量角度要显著大于施氮4 a的向量角度,表明长期施氮加剧了土壤微生物磷限制;不同施氮年限下,0~10 cm和10~20 cm土层土壤酶C∶N∶P化学计量比分别为1∶1∶2和1∶1∶3,与全球生态系统土壤酶C∶N∶P的比值1∶1∶1相比偏离。(4)冗余分析(RDA)表明,DON、MBN和NH4+-N是调控不同施氮年限各土层土壤酶活性和化学计量比变化的主要因子。总之,长期氮沉降明显加剧了亚热带地区土壤磷限制。

两种典型中亚热带单优群落林木高径比特征

[目的]揭示只能划分两个亚层的两种典型中亚热带单优群落林木高径比特征,验证其是否与可以划分3个亚层的典型中亚热带天然阔叶林的一致。[方法]在三明格氏栲省级自然保护区内200多年生格氏栲单优群落中设置2个50 m×50 m的样地以及在建瓯万木林省级自然保护区内50多年生米槠单优群落中设置1个20 m×60 m的样地,运用Mann-Whitney U检验、偏度和峰度指标、正态分布函数、Weibull函数、Spearman秩相关系数、指数函数和双曲线函数分析只能划分两个亚层的中亚热带单优群落林木高径比特征。[结果]只能划分两个亚层的格氏栲和米槠单优群落各林层林木高径比随亚层高度升高而减小,受光层与非受光层之间的林木高径比平均值均有极显著差异(p<0.01),有必要分亚层来分析单优群落林木高径比特征;运用正态分布函数拟合各林层林木高径比分布的结果基本通过卡方检验,各林层林木高径比分布为右偏,各林层林木高径比分布基本呈正态分布;各林层林木高径比与胸径呈现极显著负相关且相关系数较高,相关系数绝对值的排序依次为:受光层(0.849~0.936)>全林分(0.741~0.881)>非受光层(0.484~0.550),各林层林木高径比与树高的关系有所差异且相关系数绝对值相对较低,各林层林木高径比特征可以采用各林层林木高径比与胸径的关系曲线来表达。[结论]只能划分两个亚层的两种典型中亚热带单优群落林木高径比特征与可以划分3个亚层的典型中亚热带天然阔叶林的基本一致,反映出中亚热带天然阔叶林林木高径比特征具有相同的规律性。

不同种源米槠苗期生长差异及早期选择

为给米槠(Castanopsis carlesii)优良种源选择提供参考,以12个种源米槠幼苗为研究材料,分析不同种源米槠幼苗生长差异,对种子性状(千粒重及可溶性糖和淀粉含量)和幼苗生长指标进行相关性分析,结合聚类分析和隶属函数分析,选择早期速生种源。结果表明,不同种源米槠幼苗苗高和地径均差异极显著;苗高和地径变异系数均较高,其均值分别为22.8%和17.0%。可溶性糖含量与苗高呈极显著正相关,与地径呈显著正相关,可采用种子可溶性糖含量作为种源早期选择的补充指标。结合聚类分析和隶属函数分析,初步筛选出江西定南(JXDN)、福建华安(FJHA)和安徽祁门(AHQM)3个速生优良种源。

2年生杉木扦插无性系与米槠木荷混交林生长对比分析

为跟踪观测杉木扦插无性系与米槠、木荷2年生混交林长状况,于2023年11月开展了杉木扦插无性系纯林、杉木扦插无性系与米槠混交林和杉木扦插无性系与木荷混交林生长量测定,结果表明:杉木扦插无性系×木荷混交林2年生杉木扦插无性系树高、地径生长量和树高、地径同比苗期增长量均表现最优,树高、地径生长量相对3种混交林处理2年生杉木扦插无性系树高、地径总平均值分别高5.1%和粗6.0%;3个混交林处理2年生杉木扦插无性系树高、地径在各区间的分布频率差异均不显著(P>0.05)。

米槠根际土壤主要营养元素及微生物群落分析

于2020年,在福建省三明市大田县梅林国有林场,以不同坡度(28°、34°、40°)的米槠林根际土壤为研究对象,采用宏基因组测序技术测定米槠根际土壤微生物群落结构,并测定米槠根际土壤元素含量,分析米槠根际土壤微生物群落与土壤元素含量的相关关系。结果表明,不同坡度米槠土壤养分中C、P、Fe、Mg、Ca存在显著差异(P<0.05),N、K、Zn、Mn含量无明显差别;坡度34°的根际土壤微生物群落的丰富度和多样性最高;米槠根际土壤中优势菌纲均为酸杆菌纲(Acidobacteriae),α-变形菌纲(Alphaproteobacteria),γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria),群落中优势菌纲的总和占微生物群落总量的60%以上;土壤中的有机氮对微生物群落的影响显著,其中芽球菌纲(Blastocatellia)与N的负相关性最强(r=-0.99988)。不同坡度对米槠根际微生物群落结构存在显著影响,但仍存在共性。研究结果可为米槠林的提质增效提供参考。

不同更新方式米槠群落优势树种的种间联结性

选取闽中地区不同更新方式(人工间伐促进更新、天然更新)的米槠次生林群落,运用方差比率测定总体联结性,利用χ^(2)检验来判断种间关联性,并结合Pearson相关系数、Spearman秩相关系数检验优势树种的种间关系。结果表明:米槠人工促进更新林分的18个优势种和天然更新林分的16个优势种总体关联性均为负联结不显著;种对间显著性占比χ^(2)检验均小于Pearson与Spearman相关分析。χ^(2)检验关联性正负比人工促进更新林为0.85,天然更新林为0.69;Pearson与Spearman相关分析正负比差异不大,多数种对间存在负关联;2个林分处于未发育完善的演替顶极阶段。DNCI指数定量分析表明,2种更新方式的米槠群落构建是由扩散过程主导。综合结果表明,人工促进更新措施对米槠群落的种间关系有着正向促进作用,可加快群落演替朝着有利于物种稳定共存的方向发展,有显著正向关系的树种可为森林经营或生态修复的树种配置提供参考。

中亚热带米槠阔叶林单木质量分类评价

于2022年在福建省中部尤溪县国有林场,以中亚热带米槠(Castanopsis carlesii)群落作为研究对象,通过构建胸径、树高、冠幅、活冠层比重、树冠枯梢比重、树冠密度等11项指标体系,运用模糊综合评价进行单木质量分类,分类结果选择线性判别分析和K近邻算法建立预测模型,10折交叉验证并做精度评估,建立一种快速评价单木质量的研究方法。结果表明:单木质量分类结果中,4种评价等级差、中、良、优的林木占比分别为22.20%、30.19%、30.45%、17.16%,总体质量等级以良和中为主。交叉验证分析线性判别预测模型误判率、准确率分别为14.18%、85.82%,K近邻算法误判率、准确率分别为11.84%、88.16%。混淆矩阵分析线性判别误差主要出现在中和优之间,K近邻算法误差主要出现在中和良之间。综合结果表明,K近邻算法的准确率、平均精确率和召回率均优于线性判别分析,所建立的单木质量预测模型,可以在保证一定预测精度的前提下,快速评判研究区内米槠阔叶林单木质量。

武夷山天然米槠林优势种群结构与分布格局

在武夷山国家级自然保护区以米槠、杨梅叶蚊母树、罗浮栲和黄瑞木为优势的群落内,应用相邻格子法设置3600m2样地获得野外调查资料,进行优势种种群结构和空间格局的研究。结果表明:1)米槠、杨梅叶蚊母树、罗浮栲和黄瑞木种群结构呈金字塔型。2)在分布格局上,四种优势种群都呈集群分布,但聚集强度不同,K值为0.2661-1.2877;在不同发育阶段米槠种群的空间分布格局都呈集群分布;杨梅叶蚊母树、罗浮栲种群,大树呈随机分布,幼树、中树均为集群分布;黄瑞木种群幼树为集群分布,中树则为随机分布;这种差异与其生物生态学特性及与物种的竞争排斥作用有密切联系。3)不同区组对种群空间分布格局产生影响。

武夷山米槠种群生命表分析

根据武夷山国家级自然保护区米槠种群的调查材料,编制其静态生命表,进行生存分析。通过绘制亏损率曲线、存活曲线、死亡率曲线、生存函数曲线,分析种群数量动态变化。结果表明,米槠种群有1个死亡高峰,出现在Ⅱ龄级的年龄阶段;存活曲线趋于DeeveyⅢ型;引入生命表中的几个函数能较好地说明种群的结构和动态变化。

凋落物对中亚热带米槠天然林和人工林土壤呼吸的影响

【目的】研究凋落物对米槠天然林和人工林土壤呼吸的影响,为未来气候变化条件下评估森林土壤CO2排放提供科学依据。【方法】以福建省三明市格氏栲自然保护区内林龄约200年的米槠天然林和林龄50余年的米槠人工林为对象,在每种林分内设置3块20 m×20 m样地,每块样地内随机布设9个1 m×1 m的试验小区,设置对照（CK）,枯落物、凋落物去除（no Litter,NL）和枯落物保留、凋落物加倍（double litter,DL）3种处理。于2013年1月至2014年12月,每月月中及月末在9：00—12：00采用LI-8100A测定不同处理的土壤呼吸,并测定5 cm土深土壤温度及0-10 cm土层土壤体积含水率。【结果】研究期内NL、DL、CT处理的土壤温度在米槠天然林分别为18.2,18.0和17.98℃,在米槠人工林分别为18.68,18.70和18.76℃,均无显著差异,但人工林土壤温度显著高于天然林;凋落物对土壤呼吸的贡献率在米槠天然林中为11.8%,在米槠人工林中为29.7%;米槠天然林DL处理比CK处理土壤呼吸年通量增加了25.2%（P〈0.05）,表现出激发效应,而米槠人工林DL处理土壤呼吸年通量与CK无显著差异;2种林分土壤呼吸速率与5 cm土深土壤温度均呈极显著的指数关系（P〈0.001）,与0-10 cm土层土壤体积含水量均显著正相关（P〈0.05）。【结论】凋落物添加对米槠天然林土壤呼吸产生激发效应,而对人工林土壤呼吸无显著影响。

杉木和米槠细根混合分解及其养分释放

在福建省建瓯万木林自然保护区,选取针叶树种杉木(Cunninghamia lanceolata,CUL)细根和常绿阔叶树种米槠(Castanopsis carlesii,CAC)细根,采用网袋法进行了为期720d细根(分0-1mm、1-2mm两个径级)单独分解(在各自细根的起源林分)和混合分解(分别在杉木林和米槠林)干重损失及其养分释放动态的研究。结果表明:杉木和米槠细根混合分解前期(0-270d)曾对干重损失起促进作用,而之后(270-720d),细根混合起了抑制作用。分解过程中的养分释放与干重损失有所不同,混合分解前期(0-360d)出现过促进作用,分解后期(360-720d),除1-2mm径级混合细根P的释放既没有促进也没有抑制作用外,均表现为养分释放的抑制作用。细根混合分解过程中干重损失和养分释放速率变化与分解者生物群落有很大关系。

苏木蓝化学成分的研究

目的 研究山豆根代用品的主要来源植物之一——豆科木蓝属植物苏木蓝 Indigofera carlesii的化学成分 ,寻找其活性成分和 /或毒性成分。方法 运用溶剂萃取、硅胶柱色谱、重结晶分离纯化 ,根据化合物的光谱数据鉴定其结构。结果 从苏木蓝的根中分离得到 9个化合物 ,分别鉴定为 3-硝基丙酸 ( ) ,coronarian( ) ,corollin( ) ,羽扇豆醇 ( ) ,白桦脂酸 ( ) ,β-谷甾醇 ( ) ,胡萝卜苷 ( )、豆甾醇 - 3- O-葡萄糖苷 ( ) ,琥珀酸 ( )。结论 化合物 ～ 和 为首次从苏木蓝分离得到 ,化合物 、 和 ～ 为首次从木蓝属植物中分离得到 ;化合物 ～

尤溪天然米槠林植物碳氮磷的化学计量特征及其分配格局

以福建尤溪的天然米槠[Castanopsis carlesii（Hemsl．）Hayata]林乔木层、灌木层和草本层的26个主要优势种为研究对象，分析了植物不同器官的C、N和P含量及其比值的差异及相关性，并对不同器官C、N和P含量在不同层次问的分布特征进行了研究。结果显示：同一器官中均为c平均含量最高、P平均含量最低；其中，叶片中C、N和P含量分别为344．95～486．15、6．26～19．50和0．18—0．62mg·g-1，C／N、C／P和N／P比分别为22．52～61．21、696．64～2589．72和11．38～58．94；根系中的C、N和P含量分别为277．95～458．30、1．41～12．73和0．13～0．44mg·g-1，C／N、C／P和N／P比分别为34．63～296．17、731．45～3372．69和8．81～34．41；乔木层和灌木层植物枝条中C、N和P含量分别为407．75—473．75、3．10～7．39和0．09～0．61mg·g-1，C／N、C／P和N／P比分别为57．43～148．15、776．64～5054．44和7．05～48．11；乔木层植物树干中的C、N和P含量分别为432．56～463．32、2．67～6．35和0．16—0．31mg·g-1，C／N、C／P和N／P比分别为68．12～167．73、1494．58～2860．63和11．35—29．06。乔木层植物的不同器官按C含量由高至低依次排序为叶片、枝条、树干、根系，按N和P含量由高至低依次排序为叶片、枝条、根系、树干；灌木层植物的C含量在枝条中最高、根系中最低，N和P含量在叶片中最高、枝条中最低；而草本层植物地上部分的C、N和P含量均高于地下部分。除根系中的N含量与P含量呈极显著正相关外，同一器官的C、N和P含量问均无显著相关性，但与C／N、C／P和N／P比值间大多有极显著的相关性。不同器官的C、N和P含量也因植物所处层次的不同而异，其中乔木层植物叶片中均最高、草本层植物叶片中均最低；乔木层植物全株的C含量最高、N含量最低，草本层植物全株的N含量最高、C含量最低，各层植物全株的P含量比较接近。研究结果表明：尤溪天然米槠林内植物叶片的C、N和P含量均偏低，P缺乏很可能是限制该林分植物生产力的最重要元素。

中亚热带地区米槠天然林土壤微生物群落结构的多样性

为了解土壤微生物群落的结构,采用磷脂脂肪酸方法对武夷山和建瓯的米槠（Castanopsis carlesii）天然林土壤微生物群落的结构多样性进行了研究.结果表明,两地米槠天然林的土壤微生物群落组成十分丰富,多样性指数、丰富度指数和均匀度指数分别为2.92-3.01、25.84-28.23 和0.88-0.90.0-10 cm 土层的磷脂脂肪酸总量、细菌特征脂肪酸、真菌特征脂肪酸、放线菌特征脂肪酸、革兰氏阳性菌和阴性菌特征脂肪酸含量均高于10-20 cm 土层的,且建瓯万木林自然保护区的高于武夷山国家级自然保护区.10-20 cm 土层的革兰氏阳性菌/ 革兰氏阴性菌高于0-10 cm 土层的;细菌特征脂肪酸含量显著高于真菌,表明细菌在土壤微生物群落结构中处于优势地位.主成分分析表明,土壤微生物群落结构的差异主要是由采样地点的不同引起.

不同林龄人促天然更新林土壤磷素形态及有效性分析

采用Hedley磷素分级改进方法对福建省顺昌县不同林龄（21年生、31年生、49年生）米槠人促更新林Castanopsis carlesii表层土壤（0～10 cm）磷素有效性和磷素形态变化特征进行研究，结果表明：21年生、31年生、49年生米槠人促更新林土壤总无机磷含量分别为237.53、238.75和251.89 mg/kg；各形态无机磷中，树脂-P、氢氧化钠无机P最大值均出现在49年生米槠林土壤，而碳酸氢钠无机磷、稀盐酸无机磷、浓盐酸无机磷、残留磷变化不大；表层土壤有机磷形态中NaCHO3-Po和NaOH-Po及总有机磷的含量均随着林龄增加而增大，但C.HCl-Po没有变化；土壤有效磷含量亦随着林龄增加而增加，且土壤有效磷与树脂-P、NaCHO3-Po、NaOH-Po呈显著正相关。可见树脂-P可以作为红壤磷素缺乏的一个预测指标，而森林土壤有机磷矿化对土壤磷素有效性具有明显影响。

粤北小红栲林的群落特征

用样方取样法对粤北小红栲 (Castanopsiscarlesii)林进行调查 ,并对粤北小红栲林结构特征进行了研究 结果表明 ,粤北小红栲林的植物种类繁杂 ,在 6 30 0m2 的样方面积中有维管束植物 184种 ,隶属于 5 9科 12 3属 优势科为壳斗科、樟科、茶科等 ;植物区系具有明显的热带亚热带性质 ;区系的地理成分以泛热带分布和热带亚洲分布的属为主 ,是广东植物区系的重要组成部分 ,隶属于华南省中的粤北 -闽西南亚省 ,归属于东亚植物区华夏植物界 粤北小红栲林植物的生活型谱以中高位芽植物和小高位芽植物占优势 粤北小红栲林的成层现象明显 ,可划分为乔木层、灌木层、草本层 ,乔木层可再划分为 2个亚层 乔木、灌木的植物种类较多 ,草本植物和层间植物种类较少 粤北小红栲林的林分密度为 3144株·hm 2 ,林木的平均距离为 1.

杉木人工林与米储次生促进林生产力和土壤肥力比较

通过对常绿阔叶林采伐迹地进行人工促进天然更新的以米槠为主的次生林 (人促落 )和营造杉木人工林 2 4a后的比较研究 ,结果显示 :人促群落乔木层组成树种为 2 7种 ,灌木层种类为 49种 ,而对照 (杉木人工林 )的则分别为12种、32种 ,人促群落树种组成和结构比对照的复杂。人促群落林分生产力 (单位面积蓄积加 316 912m2 /hm2 )亦比对照的 (单位面积蓄积量 2 83 2 88m3/hm2 )高。与对照的相比 ,人促群落 0cm～ 2 0cm土层土壤哮聚长、>0 2 5mm水稳性团聚体含量分别高 3 17%、5 6 5 % ,而分散系数、结构体破坏率分别低 11 94%、5 0 1% ;土壤总孔隙度和非毛管孔隙度分别高 7 12 %、1 75 % ;土壤容重低 14 97% ;有机质含量高 7 6 0 2g/kg;土壤酶活性较强 ,呼吸作用强度较大。这表明人促群落土壤结构性能、土壤保肥和供肥能力、土壤手化作用强度比对照均有较明显的提高。说明在常绿阔叶林采伐迹地上 ,采用人工促进天然更新是恢复常绿阔叶林 ,维持林地长期生产力较好的模式之一。

福建武平米槠种群生态空间分布规律的研究

本文应用Ｒ尺度法对福建武平米槠种群空间分布进行分析，结果表明米槠种群分布格局及其动态均为聚集分布；种群分布格局动态随立木级增大聚集度越来越低．

3种优势树种深秋树干液流特征与环境因子的关系

运用热扩散法对福建万木林自然保护区3种优势树种木荷(Schima superba)、米槠(Castanopsiscarlesii)和杉木(Cunninghamia lanceolata)树干液流速率进行测定,并结合自动气象站同步连续监测太阳辐射、空气温度、空气相对湿度等环境因子.结果表明:3种优势树种树干液流速率呈现明显的昼高夜低起伏趋势,白天液流速率变化显著,夜间液流速率变化缓慢;阔叶树木荷与米槠树干液流速率日变化和峰值远大于针叶树杉木,且阔叶树树干液流速率均为北面>南面,针叶树树干液流速率则为南面>北面;3种优势树种液流速率与太阳辐射、空气相对湿度和水气压亏缺均呈极显著相关(p<0.01),其相关性大小依次为:水气压亏缺>空气相对湿度>太阳辐射>空气温度.