长白落叶松、日本落叶松和兴安落叶松幼苗光合作用特性比较研究

研究长白落叶松(Larix olgensis Herry.),日本落叶松(Larix kaempferi Carr.) 和兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)当年生和一年生幼苗的光合作用日变化、季节变化和光响应曲线,结果表明：①三种植物中,长白落叶松、日本落叶松当年生和一年生幼苗和兴安落叶松当年生幼苗光合速率日变化都呈双峰曲线,具有明显的“午休”特征。兴安落叶松一年生幼苗的光合速率日变化呈单峰曲线。②日本落叶松的光饱和点 (LSP) 最高,兴安落叶松光补偿点（LCP）最低。③三种落叶松的一年生幼苗都是在生长中期表现出最大的光合能力。从年龄来看,落叶松当年生幼苗在生长初期和生长中期的光合能力要低于一年生幼苗,但在生长后期高于一年生幼苗。④从种来看,生长初期,当年生和一年生幼苗的最大净光合速率(P_max)均为日本落叶松＞兴安落叶松＞长白落叶松;生长中期,当年生幼苗的P_max规律与生长初期相似,一年生幼苗的P_max为长白落叶松＞日本落叶松＞兴安落叶松;生长后期,当年生幼苗的P_max为长白落叶松＞兴安落叶松＞日本落叶松,一年生幼苗的P_max与生长中期一年生幼苗的规律正好相反。通过分析我们得到结论：三个树种在生长季节相同阶段具有不同的光合特性;每个种不同年龄和生长季节不同阶段也表现出不同的光合特性;三个树种中,长白落叶松幼苗对光抑制引起的光合器官损伤的修复能力最强,日本落叶松次之,兴安落叶松最弱;日本落叶松幼苗较喜光,光合作用能力较强,不易发生光抑制,而兴安落叶松幼苗较耐阴。因此在育苗和造林时应考虑不同树种的光合特性调节最佳的光照条件。     

兴安落叶松(Larix gmelinii)光合能力及相关因子的种源差异

为认识我国北方森林的优势树种--兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)光合作用对环境变化的响应和适应特征,在其自然分布区内选择地理和气候差异显著的6个种源,采集种子并播植于其分布区南界的均一立地条件下26a后,测定针叶的光合能力及其相关因子,比较种源间差异及其随月份和冠层位置的变化.结果表明:最大净光合速率(Pmax)、表观光量子效率(AQY)、比叶重(LMA)和单位叶面积氮含量(Na)的种源差异显著(p<0.05),变化幅度分别为6.10～8.78 μmol CO2 · m-2 · s-1、0.0325～0.0427 μmol CO2 ·μmol-1photons、85.1～114.3 g · m-2和1.72～2.26 g · m-2.但是光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(Rd)和单位面积叶绿素含量(Chla)的种源差异不显著,平均值分别为61.2 μmol photons · m-2 · s-1、1093 μmol photons · m-2 · s-1、2.34 μmol CO2 · m-2 · s-1和0.12 g · m-2. Pmax、Chla、Na和LMA两两之间均呈极显著正相关(p<0.001).随树冠从下往上升高,Pmax、LCP、Na和LMA呈逐渐增高的趋势,这种垂直变化格局受种源的显著影响.除AQY之外,种源对光合能力及其相关因子的月份变化格局没有显著影响,多表现为7月低-8月高-9月低的变化格局.研究展示的兴安落叶松针叶的光合能力及其一些相关因子的种源间差异可能是其光合机构对种源地环境条件长期生理适应的结果.     

长白落叶松幼苗在受控条件下干物质积累的模拟

本文通过建立长白落叶松(Larix olgensis)幼苗在受控环境条件下的净光合速率与温度和CO2 等因子之间的关系,模拟了在受控条件下长白落叶松幼苗的日净光合速率进程与生长季中日干物质积累过程,并预测了在温度与CO2 浓度改变后干物质积累的变化。     

兴安、长白及华北落叶松RAPD 分子标记的物种特异性鉴定

以中国北方地区主要乡土落叶松树种兴安落叶松(Larix gmelini)、长白落叶松(L. olgensis)和华北落叶松(L. principisrupprechtii)的针叶及种子胚乳为研究材料, 采用RAPD分子标记技术对3种落叶松进行不同物种的种间鉴别。结果表明, 通过引物筛选得到了4个可以鉴别3种落叶松的RAPD引物, 其中有2个引物在落叶松针叶和种子胚乳基因组中都扩增出相同的条带。引物OPB-11在兴安和长白落叶松基因组DNA中1 500 bp处扩增出特异条带, 而在华北落叶松中没有; 引物OPX-14在兴安落叶松基因组DNA中1 200 bp处扩增出特异条带, 而在长白落叶松中没有; 还有2个引物可分别作为3种落叶松苗木和种子鉴别的辅助标记。本研究从分子水平上为落叶松的种间鉴别提供了新的鉴定方法。     

兴安、长白及华北落叶松RAPD分子标记的物种特异性鉴定

以中国北方地区主要乡土落叶松树种兴安落叶松（Larix gmelini）、长白落叶松（L.olgensis）和华北落叶松（L．principis—rupprechtii）的针叶及种子胚乳为研究材料,采用RAPD分子标记技术对3种落叶松进行不同物种的种间鉴别。结果表明,通过引物筛选得到了4个可以鉴别3种落叶松的RAPD引物,其中有2个引物在落叶松针叶和种子胚乳基因组中都扩增出相同的条带。引物OPB-11在兴安和长白落叶松基因组DNA中1500bp处扩增出特异条带,而在华北落叶松中没有：引物OPX-14在兴安落叶松基因组DNA中1200bp处扩增出特异条带,而在长白落叶松中没有：还有2个引物可分别作为3种落叶松苗木和种子鉴别的辅助标记。本研究从分子水平上为落叶松的种间鉴别提供了新的鉴定方法。     

部分落叶松属植物核型研究

对落叶松属的兴安落叶松、长白落叶松、日本落叶松、华北落叶松、欧洲落叶松、美洲落叶松等6个种和日本落叶松×长白落叶松杂种进行了核型分析,所有材料的染色体数目均为2n=2x=24,2A核型。所有种的核型有着共同的构型,即二型核型。根据核型特征,可将以上各种分为三组:兴安落叶松、长白落叶松、日本落叶松为第一组,核型公式为2n=12m+10sm+2st;欧洲落叶松、美洲落叶松为第二组,核型公式为2n=12m+12sm;华北落叶松虽然具有与第二组相同的核型公式,但核型的对称性与其有一定差距,因此单独构成第三组。日本落叶松×长白落叶松杂种的核型数据和两个亲本的十分接近,表明这两个种杂交后染色体可能未发生明显的结构变异。作者认为长白落叶松和兴安落叶松的核型特征比较接近,从细胞学的角度作者支持长白落叶松作为兴安落叶松变种的观点。     

中国东北落叶松属植物rbcL 基因的序列分析及系统演化

长白落叶松的分类位置及与兴安落叶松的种间关系, 长期以来未有定论。本研究从大兴安岭、小兴安岭及张广才岭等6 个地点采集实验材料, 对其叶绿体DNA 的rbcL 基因进行PCR-RFLP 分析并测序。结果显示它们的rbcL 基因序列均没有差异, 表明东北地区落叶松属植物有共同起源。在系统演化上, 长白落叶松来自兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.), 应作为兴安落叶松的变种即L.gmelinii Rupr.var.olgensis Ostenfeld et S.Larsen     

中国东北落叶松属3种植物潜在分布对气候变化的敏感性分析

该文在东北地区多年平均的年均温、年降水分布图,海拔高程图、坡度图、坡向图和植被图的基础上,使用地理信息系统和Logistic回归模型的结合,预测3种落叶松(Larix sp.)的“气候-地形”潜在分布区。预测精度用敏感性、指定度和总正确率进行评价,3个树种的敏感性为61%~88%,指定度为80%~99.8%,总正确率为80%~99.8%。年均温、年降水和海拔是控制3种落叶松分布的主要环境因子。采用5种气温变化方案(+1 ℃、+2 ℃、+3 ℃、+4 ℃和+5 ℃)和6种降水变化方案(-30%、-20%、-10%、+10%、+20%和+30%),预测气候变化对各个树种潜在分布的影响,探索不同的树种对气候因子的敏感性。结果表明,气温每上升1 ℃,兴安落叶松(Larix gmelinii)将减少12%;长白落叶松(Larix olgensis var. changpaiensis)将增加23%;华北落叶松(Larix principis-rupprecntii)将增加500%。降水每增加10%,兴安落叶松将减少12.5%;长白落叶松将增加64%;华北落叶松将减少15%;随气候的“暖干化"(+5 ℃,-30%),兴安落叶松将向西北方退缩100 km左右;长白落叶松向西北方扩展100 km左右;华北落叶松将向东北方扩展800 km左右。随气候的“暖湿化"(+5 ℃,+30%),兴安落叶松将向西北退缩400 km左右;长白落叶松将向西北方扩展550 km;华北落叶松将向东北方扩展320 km左右。     

供氮水平对落叶松幼苗光合作用的影响

为探讨落叶松光合作用对外界供氮环境变化的响应规律,采用砂培方法在温室内设置了4种供氮浓度(1、4、8mmol/L和16mmol/L),对生长在不同供氮水平下落叶松(Larixgmelinii)1年生幼苗的气体交换参数、叶绿素荧光参数以及一些生化指标进行了测定。结果显示,随供氮水平的提高,落叶松幼苗针叶氮含量、叶绿素含量、类胡罗卜素含量、可溶性蛋白(TSP)含量和光饱和净光合速率(Pmax)均显著增加,同时伴随着叶磷含量和胞间与外界CO2浓度之比(Ci/Ca)的降低。然而,当供氮水平超过8mmol/L增至16mmol/L时,TSP含量及Pmax不再增加,反而略有下降。供氮不足显著降低了幼苗针叶光系统最大光能转换效率(Fv/Fm)、光系统量子效率(ΦPS)和光化学猝灭系数(qP),却增加了非光化学猝灭系数(NPQ)。而增加供氮可使Fv/Fm和ΦPS回升,同时qP升高,NPQ下降,但当供氮水平超过8mmol/L后,各叶绿素荧光参数变化幅度较小。结果表明,增加供氮可显著提高落叶松幼苗的光合能力,增加光系统天线色素捕获的光能用于光化学电子传递的份额,减缓光抑制。然而,16mmol/L已经超过落叶松幼苗最适的供氮水平,过量供氮引起的负面效应可能主要与过低的叶磷含量导致的营养失衡有关。     

高CO2浓度对温带三种针叶树光合光响应特性的影响

将长白山地区阔叶红松林中主要针叶树种红松、红皮云杉和长白落叶松的幼苗 ,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2 浓度为 70 0和 40 0 μmol·mol-1的气室内两个生长季 ,在各自的生长环境条件下 ,利用CI 30 1PS便携式CO2 分析系统测定针叶的光合光响应曲线 .结果表明 ,不同树种及同一树种的不同CO2浓度处理间差异明显 .比较饱和净光合速率、暗呼吸、光补偿点、光饱和点、及光能利用率 (QUE)的变化可见 ,长白落叶松为阳性树种 ,其光合作用对高CO2 浓度的适应能力较好 ,红松树种次之 ,阴性树种红皮云杉光合作用对高CO2 浓度适应能力最差 .并初步探讨了供试树种光合生理特性及其演替状况间的联系     

Heat-induced Gelation of Myosin from Leg and Breast Muscles of Chicken

Heat-induced gelation of myosin from leg and breast muscles of chicken was studied in 0.6 m KC1. Gel strength of breast myosin was higher than that of leg myosin between pH 5.2 and 6.0. Turbidity of breast myosin increased below pH 6.0 but that of leg myosin did not increase at pH 5.7. Turbidity of leg myosin was higher than that of breast myosin below pH 5.6. Viscosity of breast myosin increased between pH 5.5 and 6.0 as the pH decreases, although that of leg myosin decreased. The breast myosin assembled to form long filaments at pH 5.7, but leg myosin failed to form long filaments. At pH 5.4, breast myosin filaments became longer and leg myosin assembled into filaments though they were shorter than breast myosin filaments. The strength of heat-induced gel formed from the filamentous leg and breast myosins at acidic region was not influenced by F-actin. These results indicate that the strength of heat-induced gel of both myosins is closely related to their morphological properties.     

促进兴安落叶松天然更新的出苗条件研究

根据４０多块标准地调查,促进更新措施后兴安落叶松１年生幼苗出现的频度及数量与种子年关系很大,幼苗更新效果最好的是种子年当年,更新频度可达６０％以上,幼苗平均为１．０—２．０×１０３株·ｈａ－１,其他年份促进的效果较差．同时,也与迹地类型、种源状况和整地质量关系较大．一般在山坡中、下部,土壤湿润的杜香落叶松和藓类越桔落叶松林迹地促进效果较好,其更新频度为６０—７０％．绝大部分更新幼苗出现在表土裸露、无杂草灌木、土壤湿润的地方．更新频度与植被盖度呈明显的衰减指数相关．促进地块距下种林墙最好不超过６０ｍ范围．     

子囊菌二新种

本文报道在我国东北地区发现寄生在落叶松(Larix Mill.)上的二个子囊菌新种——多孢小黑腐皮壳(Valsella multispora sp.nov.)及落叶松隐腐皮壳(Cryptovalsa laricina sp.nov.)。其形态特征有汉文和拉丁文描述以及显微照像图版。     

兴安落叶松林碳平衡和全球变化影响研究

利用CENTURY模型模拟兴安落叶松林的C循环并探讨全球变化对其C循环的影响,结果表明,兴安落叶松林是一个C汇,年净吸收C2.65t.hm^-2,气候变化和大气CO2浓度增加将对北方森林的生长有利,使其净吸收C的能力增强,温度上升2℃时,兴安落叶松林的植物总生物量和生产力均增加,而土壤C含量降低,降水减少20％比降水增加20％时其植物总生物量,生产力和土壤C含量变化的幅度大,说明温度是大兴安岭地区森林生长的主要限制因子。     

落叶松针叶内缩合单宁含量与树龄及家系的关系

为了研究树龄、家系和生长时期对落叶松组成抗性的影响,在7和8月采集落叶松针叶,对比分析了长白73-26(Larix olgensis 73-26)和73-28(L.olgensis 73-28),杂种日5×兴9(L.kaempferi 5×L.gmelinii9)和日3×兴2(L.kaempferi 3×L.gmelinii2)4个家系的不同年龄落叶松针叶内缩合单宁含量。结果表明:落叶松针叶内缩合单宁含量,受树龄×家系,树龄×家系×生长时期的交互效应影响差异显著。在幼龄林、中龄林和近熟林3个年龄等级中,幼龄林显著高于其他林龄,在4个家系中,杂种家系显著高于长白家系;同时,在落叶松生长旺盛的7月显著高于生长缓慢的8月,说明落叶松在7月组成抗性相对较强,幼龄林和杂种家系的组成抗性相对较强。因此,建议多种植抗性较强的杂种落叶松,同时在8月以后加强对中龄和近熟林木的防虫监护。     

干旱胁迫下华北落叶松幼苗接种木霉的生理变化

水分匮缺显著影响林木更新,根际接种木霉可减缓林木所受干旱胁迫的影响。本研究通过人工控水试验,分析了根际接种木霉对干旱条件下(轻度、中度和重度干旱,培养基质相对含水量分别为50%～60%、35%～50%、20%～35%)华北落叶松幼苗针叶抗氧化系统和渗透物质的生理影响。结果表明: 随着干旱胁迫加剧,幼苗针叶的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性显著增强,丙二醛和脯氨酸含量持续上升,可溶性蛋白质和淀粉含量呈现下降的趋势。接种木霉后,干旱胁迫下幼苗针叶的SOD和POD活性增幅更大,丙二醛含量上升幅度减小。中度干旱条件下,接菌苗的POD活性是未接菌苗的1.8倍,丙二醛含量是未接菌苗的62.9%。接菌后,干旱胁迫下幼苗针叶的脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖和淀粉含量均高于未接菌幼苗。根际接种木霉后,受干旱胁迫的华北落叶松幼苗的抗氧化系统和渗透物质调节能力增强,幼苗对干旱胁迫的耐受性增强。在华北地区气候日趋暖干化的趋势下,可将根际接种木霉技术推广用于华北落叶松人工造林或林下抚育。     

兴安落叶松天然林生物量及生产力的研究

 依据生物量标准木237株、解析木814株以及355块标准地实测材料对内蒙古大兴安岭林区三个气候区兴安落叶松天然幼、中龄林的生物量和净初级生产力进行了分析比较。结果表明,兴安落叶松天然林的生物产量明显受热量带的影响。残差分析证实了VAR模型lnW =lna+blnD+cD或lnW=lna+bln D2H+CD2H在估测兴安落叶松天然林生物量方面的应用价值,该模型对相对生长率随D或D2H呈线性变化的情况更为适合。本文还给出了各气候区适宜的林分密度和叶面积指数范围。     

移栽自不同纬度的兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)的树干液流特征

将4个纬度上(大兴安岭塔河、大兴安岭松岭、黑河孙吴、伊春带岭)8年生的兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)幼树移栽到其分布区的南缘构成4个实验处理,以探索树木水分关系的时空变化格局及其影响因子.采用基于热平衡方法的包裹式茎流计和环境因子自动测定系统同步测定移栽自4个纬度的兴安落叶松的树干液流及其相应的环境因子.研究结果表明:兴安落叶松的树干液流密度基本上呈现单峰曲线日变化格局,而日最大液流出现的时间随生长季节和实验处理不同而略有变化.移栽自4个纬度的兴安落叶松的平均单位边材面积液流通量在展叶前、中和后期分别为26.24～54.45 g·cm-2·d-1、114.33～355.39 g·cm-2.d-1和58.32～304.03 g·cm-2.d-1.展叶期间落叶松的日耗水量与距地面10cm处树干直径呈显著的正相关关系;单位边材面积液流通量与针叶长度呈显著的正相关关系.影响树干液流密度的环境因子随生长阶段和实验处理而变化,主要包括太阳辐射、水蒸气压亏缺、相对湿度、气温和风速,其中太阳辐射通常是影响树干液流密度的关键因子.     

白桦和落叶松苗木对其纯林土壤养分的生物检测

利用35年生白桦、落叶松纯林土壤分别栽植白桦、落叶松1年生苗木,通过对苗木生长、生物量、叶片养分及土壤养分变化的研究,对两种土壤的肥力进行评价,探讨白桦、落叶松混交林种间互作机制.结果表明:白桦纯林土壤全氮、碱解氮含量显著高于落叶松纯林土壤(P<0.05),落叶松纯林土壤全磷、全钾、速效磷含量显著高于白桦纯林土壤(P<0.05).盆栽第1年,白桦纯林土壤上的白桦苗木苗高、地径和生物量分别比在落叶松纯林土壤上增加69%、52%和65%(P<0.05),落叶松苗木分别增加12%、8%和37%(P>0.05).以白桦纯林土壤为基质时,白桦、落叶松苗木叶片氮浓度高于落叶松纯林土壤,而磷浓度低于落叶松纯林土壤.白桦凋落量大且分解速度快,落叶松对土壤磷具有活化作用,导致白桦纯林土壤氮素有效性较高,落叶松纯林土壤有效磷含量较高.推测两树种混交时,土壤氮、磷的互补作用可能对林分产量产生有益的作用.