厚朴种源苗期生长差异及优良种源选择研究

通过田间生长量实测法,对19个种源的厚朴幼苗进行了连续测定和综合分析,结果表明:厚朴的苗高、地径、地下部干重、根冠比及总含水量等性状在种源间均存在极显著差异,厚朴苗木苗高地径年生长量变化规律均呈现“S”型增长,并且可用Logistic方程拟合.厚朴苗高和地径生长的主要时期是7～9月,该时期苗高和地径分别占全年生长量的77.7%和50.0%.厚朴种源苗期地理变异表现为经纬双向变异.苗高、地径与生物量的相关性分析表明,苗高与地上部鲜重和干重呈显著正相关,地径与总生物量呈显著正相关.通过聚类分析,综合其生长表现,选出5个优良种源是道县、江华、安化、融水及潜山种源.     

不同种源厚朴苗期性状变异及主成分分析

基于厚朴（Magnolia officinalis）作为一种传统中药植物及分布区域广、环境异质化程度明显的现象,采用田间种源实验,对分布在中国7个省的14个种源厚朴苗期的生长性状进行了观测分析。结果表明,不同种源厚朴的苗期生长性状差异显著。种源遗传力分析表明,苗高和单株叶面积两个性状的遗传力较高,分别为0.93、0.79,可认为以苗高和单株叶面积为主的种源多性状综合选择改良潜力巨大。相关性分析表明各性状间遗传相关、表型相关、环境相关均存在一定的相关关系,单株叶面积和地上部生长性状的遗传相关程度高于地下部生长性状,表型显著相关的性状组合数量和程度低于遗传相关。厚朴苗期种源选择的首选因子为各生物量及单数叶面积性状,辅助因子为苗高和地径。通过系统聚类分析,初步选定景宁、武夷山、龙胜、开县、城固、宁强及洋县的种源为优良厚朴种源。     

香椿(Toona sinensis (A. Juss.) Roem.)种质生长及叶部表型性状的遗传变异分析

以84个香椿（Toona sinensis (A. Juss.) Roem.）种质为材料,对其2个生长性状和18个叶部性状（包含6个质量性状和12个数量性状）进行了测定。结果显示,香椿6个叶部质量性状变异类型丰富,呈现出多态化特点,单一性状的主要表型多为1～2个。苗高、地径及叶部表型等14个数量性状在种质间的差异均达到极显著水平,且除地径外,其他性状的遗传方差分量均大于环境方差分量,表明此类性状主要受遗传控制。参试14个数量性状的平均表型变异系数为20.35%,平均遗传变异系数为16.36%;综合表型和遗传变异系数,叶柄长度较其他性状变异大,而叶片夹角稳定性最高,各数量性状（除地径外）遗传变异系数与表型变异系数之差小于7%。香椿种质各性状间Shannon-Weaver遗传多样性指数相差不大（1.892～2.069）,遗传多样性水平高,具有良好的遗传改良基础。聚类分析可将84个香椿种质分为5类,类群Ⅰ表现为生长旺盛、小比叶重型;类群Ⅱ生长较快、叶片较大;类群Ⅲ种质数量最多,属生长缓慢、大比叶重型;类群Ⅳ特征为大叶片、多叶型;类群Ⅴ为小叶片、稀叶型。研究结果表明参试香椿种质变异丰富,遗传多样性水平高,能为良种选育、遗传改良等工作提供丰富的遗传材料。     

香椿种质生长及叶部表型性状的遗传变异分析

以84个香椿(Toona sinensis(A.Juss.)Roem.)种质为材料,对其2个生长性状和18个叶部性状(包含6个质量性状和12个数量性状)进行测定。结果显示,香椿6个叶部质量性状变异类型丰富,呈现出多态化特点,单一性状的主要表型多为1~2个。苗高、地径及叶部表型等14个数量性状在种质间的差异均达到极显著水平,且除地径外,其他性状的遗传方差分量均大于环境方差分量,表明此类性状主要受遗传控制。参试的14个数量性状的平均表型变异系数为20.35%,平均遗传变异系数为16.36%;综合表型和遗传变异系数,叶柄长度较其他性状变异大,而叶片夹角稳定性最高,各数量性状(除地径外)遗传变异系数与表型变异系数之差小于7%。香椿种质各性状间Shannon-Weaver遗传多样性指数相差不大(1.892~2.069),遗传多样性水平高,具有良好的遗传改良基础。聚类分析可将84个香椿种质分为5类,类群Ⅰ表现为生长旺盛、小比叶重型;类群Ⅱ生长较快、叶片较大;类群Ⅲ种质数量最多,属生长缓慢、大比叶重型;类群Ⅳ特征为大叶片、多叶型;类群Ⅴ为小叶片、稀叶型。研究结果表明参试香椿种质变异丰富,遗传多样性水平高,能为良种选育、遗传改良等研究提供丰富的遗传材料。     

短枝木麻黄种群苗期表型多样性评价

以来源于大洋洲原生种源区、亚洲原生种源区、亚洲引种次生区以及非洲引种次生区4个区域的20个种源短枝木麻黄种子和当年生幼苗为材料,通过种子千粒重以及幼苗苗高、地径、一级侧枝粗度、一级侧枝长度等7个性状对短枝木麻黄表型多样性进行了研究,以探讨种群苗期表型遗传差异,为短枝木麻黄早期遗传选择和遗传改良提供基本资料。结果表明:(1)短枝木麻黄种子千粒重在区域间和区域内种源间差异极显著,且千粒重具有显著的地理变异模式,随经度的增大而降低。(2)当年生幼苗苗高、地径在不同区域间及区域内种源间均存在极显著差异,其中泰国干东港种源幼苗生长最好(苗高76.6cm,地径4.64mm),而种源汤加的幼苗生长最差(苗高28.3cm,地径2.58mm)。(3)当年生幼苗一级侧枝粗度、一级侧枝长度、二级侧枝长度、每小枝节数和齿叶数在不同区域间及区域内种源间均存在极显著差异,其中齿叶数在区域间的变异系数最大(82.15%)。(4)通径分析表明,一级侧枝长度对苗高具有显著的正向影响作用,而一级侧枝粗度和二级侧枝长度对地径具有显著正向影响作用,它们可作为短枝木麻黄优良新品种筛选的参考因子。     

蒙古栎苗期种源分析

对带岭试验地25个蒙古栎种源的树高、地径进行调查分析,得到如下结论：（1）蒙古栎1年生苗高、地径及6年生树高、地径间呈正相关且达到了极显著水平。蒙古栎种源各生长性状存在着显著性差异,这表明蒙古栎种源选择是十分必要的。苇河、集安种源可初步作为带岭试验地的优良种源应用于林业生产。（2）蒙古栎地理变异总趋势受经纬度影响,其中经度影响略大。（3）不同蒙古栎种源生长性状、地理、气象因子之间具有一定的相关性。（4）将参试的25个种源划分为3个种源区,Ⅰ区种源多数分布在长白山南部、龙岗山一带,Ⅱ区种源多数分布在长白山及老爷岭,Ⅲ区种源位于小兴安岭和张广才岭。     

不同种源/家系山鸡椒苗期生长性状遗传变异

为筛选苗期表现优良的山鸡椒[Litsea cubeba(Lour.)Pers.]种源/家系,对其13个种源55个家系的苗高(h)、地径(bd)性状进行遗传变异分析。结果表明,山鸡椒1年生苗木生长期可分为生长初期、速生期和完全木质化期,苗高、地径生长不同步。山鸡椒不同种源、家系间的苗高、地径生长量均存在极显著差异(P0.01)。利用综合选择指数法建立综合选择式为I=0.007Xh+0.74Xbd,建阳2号、富阳1号、遂昌8号、遂昌13号和岳西1号等5个家系优良度为I级,入选率为9.1%。浙江富阳和福建建阳2个种源的苗高、胸径期望遗传增益值最高;建阳2号、遂昌8号、富阳1号、遂昌13号、岳西1号、建阳3号、岳西6号等7个家系的苗高、胸径期望遗传增益最高。因此,依据生长性状综合选择和遗传增益表现,选择出建阳2号、富阳1号、遂昌8号,遂昌13号,岳西1号5个家系以及浙江富阳和福建建阳2个种源为优良家系/种源。     

Growth pattern of Liriodendron chinense seedlings from different provenances

对中国马褂木6个种源(云南金平、浙江安吉、福建武夷山、贵州黎平、广西全州、江西庐山)一年生实生苗的苗高生长规律进行研究.结果表明:(1)各种源在苗高生长上存在着极显著的差异.(2)利用logistic曲线拟合其苗高生长方程,发现各种源苗高生长均呈现明显的“慢—快—慢”的“S”型生长节律.(3)利用有序样本聚类分析将苗木生长划分为幼苗期、生长前期、速生期、生长后期4个阶段,福建武夷山种源最早进入速生期,且持续时间最长,江西庐山种源最晚进入速生期,且持续时间最短.速生期苗高净生长量占总生长量最大的是浙江安吉种源,达56.05％;第二是福建武夷山;最小的是江西庐山种源,只有34.29％.(4)依据苗高和地径两个性状的聚类分析把6个种源分成三大类,第一类是全州种源,苗高生长表现最好;第二类是金平、安吉、武夷山、黎平种源;第三类是庐山种源.     

中国马褂木不同种源苗期生长规律研究

对中国马褂木6个种源(云南金平、浙江安吉、福建武夷山、贵州黎平、广西全州、江西庐山)一年生实生苗的苗高生长规律进行研究。结果表明:(1)各种源在苗高生长上存在着极显著的差异。(2)利用logistic曲线拟合其苗高生长方程,发现各种源苗高生长均呈现明显的"慢—快—慢"的"S"型生长节律。(3)利用有序样本聚类分析将苗木生长划分为幼苗期、生长前期、速生期、生长后期4个阶段,福建武夷山种源最早进入速生期,且持续时间最长,江西庐山种源最晚进入速生期,且持续时间最短。速生期苗高净生长量占总生长量最大的是浙江安吉种源,达56.05%;第二是福建武夷山;最小的是江西庐山种源,只有34.29%。(4)依据苗高和地径两个性状的聚类分析把6个种源分成三大类,第一类是全州种源,苗高生长表现最好;第二类是金平、安吉、武夷山、黎平种源;第三类是庐山种源。     

苦豆子表型性状多样性分析及综合评价

该研究以自然分布的内蒙、宁夏、甘肃、新疆、陕西等23个不同地理来源(种源)的野生苦豆子种子及其播种于内蒙古鄂托克前旗同质园内的当年生植株为材料,采用方差分析、主成分分析、聚类分析等方法对种子长、宽、千粒重以及植株的叶长、叶宽、叶面积、叶形指数、苗高、地径及生物量等10个表型性状的多样性进行了研究。结果表明:各个表型性状种源间均呈极显著差异,其中种子表型性状的变异系数为5.24%,植株表型性状的变异系数为18.34%,表明种子性状的稳定性高于植株性状。同时,10个性状的表型分化系数均高于70%,说明苦豆子表型多样性主要来源于种源间的表型变异;各种源苦豆子种子性状的表型分化系数均值高达97.55%,且种长、千粒重分别与采集地经度、纬度和海拔等环境因子呈极显著相关性,说明种子表型性状受环境因素的影响较大;相关性分析显示,苦豆子植株性状叶长(LL)、叶面积(LA)分别与种子性状千粒重(TW)、种长(SL)和种宽(SW)有显著相关性,暗示表型性状中的可遗传变异影响;利用主成分和聚类分析对23个种源苦豆子进行综合评价,筛选出生物量较大、苗高较高、千粒重较重、叶面积较大等综合表现较好的6个种源,共分为两类,分别是DK、JY、WY、WH、ETK和YN,这为苦豆子种质资源定向开发以及选育和栽培提供了一定的理论支撑和基础材料。     

核桃楸种源选择试验及其环境因子的影响

收集13个核桃楸种源,在黑龙江省林口和兴隆两个试验点进行播种育苗,调查1年生苗木生长量,进行核桃楸种源选择试验。结果表明,不同种源核桃楸在两地播种后,苗高、基径生长量差异显著,适合林口地区的优良种源为绥阳、和龙、帽儿山和辉南种源;适合兴隆地区的优良种源为抚松、和龙、兴隆和绥阳种源。林口试验点核桃楸种子直径与1年生苗木基径生长量的相关系数达到了显著水平,可以作为反映基径生长量的指标,用线性函数模型来模拟核桃楸种子与苗木的生长情况的相关系数和拟合度相对较高。通过对13个种源地和2个试验点的主要环境因子差异与其1年生苗生长性状差异相关性分析,核桃楸不同种源1年生苗高与纬度和年平均气温等环境因子有一定相关性,且呈负相关,核桃楸种源可适当向北移栽。     

不同种源麻栎苗期生长性状差异及聚类分析

对31个麻栎（Quercus acutissima Carr．）种源及20个麻栎单株（广西融水）1年生播种苗的生长状况及其与种源地地理位置和气候因子的相关性进行了分析。结果表明,不同种源播种苗的株高为53．40～121．16cm,从5月份至9月份呈匀速增长;地径为7．62—14．65mm,生长高峰期在7月中旬至9月中旬;叶面积指数为9．6～29．4,平均达16．1。20个单株播种苗的株高为78．49—101．23cm,地径为8．87—10．48mm,叶面积指数为7．6—17．9。不同种源麻栎和同一种源不同单株间的株高、地径和叶面积指数均存在极显著差异（P〈0．01）。播种苗的生长状况与种源地的纬度呈极显著负相关;与种源地的年均降水量和年均温度有一定的相关性。通过聚类分析可将31个麻栎种源分为3类,江西上饶、浙江龙泉、浙江富阳、浙江开化、贵州三穗和贵州黄平等6个种源为优良种源。     

Use of shelter tubes,grass‐specific herbicide,and herbivore exclosures to reduce stressors and improve restoration of semiarid thornscrub forests

In semiarid south Texas, land conversion has reduced thornscrub forests by greater than 95%, and stressors, including competition with invasive grasses, mammalian herbivory, and drought, threaten the success of restoration efforts. This study assessed the effectiveness of multiple restoration treatments aimed at improving survival and growth of thornscrub forest seedlings planted in old agricultural fields. In January 2013, we treated greater than 1,100 seedlings with grass‐specific herbicide, herbivore exclosures, and shelter tubes, used separately or combined. We further evaluated the effects of shelter tube duration (0, 6, 12, and 18 months). For each seedling, we quantified surrounding invasive grass cover, browse intensity, height, and basal diameter every 4 months until September 2014. Herbicide application decreased invasive grass cover approximately 5‐fold and increased seedling survival (23%) and basal diameter (26%). Shelter tube application for 12 and 18 months increased seedling survival (10%) and height (43 and 74%, respectively), whereas seedlings treated with tubes for only 6 months performed similar to those left untreated. Exclosures had no impact on seedling survival but increased seedling height (23%) and basal diameter (26%). We found no significant interactive effects of treatments. Overall, herbicide most effectively increased seedling survival and basal diameter growth, whereas shelter tubes proved most useful for promoting height growth. Combined, these treatments increased implementation and maintenance costs 2‐fold, but minimized seedling mortality and maximized restoration potential. These findings highlight the necessity of post‐planting seedling management to reduce stress from invasive grasses, mammalian herbivory, and drought and improve restoration potential in semiarid thornscrub forests.     

土壤干旱对2个种源野生酸枣幼苗生长和生理特性的影响

以采自陕西杨陵和安塞的2个1年生酸枣幼苗为材料,采用盆栽称重控水法研究了中度和重度土壤干旱胁迫对它们生长和生理特性的影响.结果表明,不同程度的水分胁迫均使2种源酸枣新生侧枝长度受到极显著抑制,其苗高和基径也受到一定程度抑制,同时分别使叶片相对含水量和水分饱和亏有一定程度的降低和升高;2种源酸枣叶片的叶绿素a含量在各水分胁迫均极显著降低,它们的总叶绿素含量也在重度干旱下显著降低;随土壤干旱胁迫时间的延续,2种源酸枣叶片保护酶SOD、CAT、APX活性上下波动,其脯氨酸和可溶性糖含量逐渐升高,而超氧阴离子含量在较低水平下波动,丙二醛含量逐渐降低.杨陵酸枣在土壤水分较好的条件下表现良好,而安塞酸枣则具有更强的适应旱生能力.研究发现,在不同程度的土壤干旱胁迫下,2个种源酸枣的生长均受到一定程度的抑制,但它们均能调节自身的保护酶系统活性和渗透调节物质含量来减轻干旱伤害,维持植物体的正常生理代谢功能,表现出较强的抗旱耐旱能力.     

梭梭种源间苗期性状的遗传变异及相关性分析

利用田间种源实验,对分布在中国5个自然分布区的5个种源梭梭〔Haloxylon ammodenaron(C.A.Mey.)Bge.〕苗期的10个生长性状进行了观测分析。结果表明,不同种源梭梭的苗期生长性状差异显著,差异较大的性状有新生枝长度、生物量、主根数量和一级分枝数。5个种源中,内蒙古磴口种源梭梭幼苗的上述性状表现最好,其后依次为甘肃武威、内蒙古乌拉特后旗、内蒙古额济纳旗和青海德令哈。相关分析结果表明,苗期生物量与根部生长性状遗传力的相关程度高于苗期茎部生长性状,表型性状的相关程度高于遗传力。梭梭苗期种源选择的首选因子为苗高、地上部鲜质量和地径性状,辅助因子为一级分枝数、主根数量和同化枝粗度。     

不同种源麻栎种子和苗木性状地理变异趋势面分析

麻栎(Quercus acutissima Carr.)是优良的能源和用材树种,在我国分布广泛并已有悠久栽培利用的历史,研究其种子和苗木性状地理变异规律对选择优良种源和适生区十分必要.研究收集了13个省(区)36个种源的麻栎种子,在测定麻栎种子性状的基础上,在安徽省滁州市红琊山林场进行了苗期试验和苗木性状测定,并采用趋势面分析方法对这些性状在经纬2维方向的地理变异模式进行了剖析.结果表明:1)麻栎种源间种子长度、宽度、百粒重和营养内含物存在极显著差异.种子百粒重、长度和宽度总体表现双向渐变趋势,随经度增高而增大,随纬度增高而减小,主要受到经度的控制;以西南到东北为中间地带,可溶性糖含量向东南表现先下降后上升的趋势,向西北则相反;淀粉含量从西北到东南呈逐渐减小的趋势.2)麻栎种源苗高、地径、生物量、热值和木材化学组分存在极显著差异.苗高、地径和生物量均呈双向渐变,经正向变异且变化幅度较大,纬负向变异且变化幅度较小,经度影响大于纬度;热值拟合回归方程不显著,方程无意义.木质素含量北部大于南部,但北部以西北部最高,南部以东南部最高.3)研究显示,麻栎种子和苗木性状多数存在显著的地理变异模式,这也是麻栎在长期进化过程中为适应复杂多变的环境而产生与之相适应的遗传变异结果.     

米心水青冈幼苗对光照和养分的响应

在模拟郁闭林下(L1,大约1%~2%的全日照)、林窗(L2,大约18%的全日照)、开阔地(L3,全日照)3个光照水平和每个光照水平下进行施肥(F1)和不施肥(F0)对照的6个实验处理条件下,研究了2年龄米心水青冈(FagusenglerianaSeem)幼苗在随后的两个生长季里的生长对光照和土壤养分的响应。结果显示:光照和养分对幼苗高度、基径和生物量有显著的影响。经过两个生长季,L1处理下幼苗高度增量极显著地小于L2和L3处理下幼苗高度增量。L1处理下基径和生物量的增量在处理当年秋就极显著地小于L2和L3处理下的增量,并在第二年差异继续扩大。L2和L3处理下的幼苗间的生长没有显著差异。施肥明显地促进了L2和L3处理下的幼苗的生长,但对L1处理下的幼苗没有明显的作用。这些结果说明,虽然2年龄米心水青冈幼苗能够在林下的弱光条件下生存,但生长受到了极大的抑制。幼苗在林窗的中等光照条件下能够与在开阔地全日照条件下生长的一样好或更好,这与许多耐阴的落叶树的响应一样。在比林内光照强度较高的条件下施肥或较高的土壤养分才对米心水青冈幼苗的生长和生存起作用。     

中国木本植物幼苗生长对光照强度的响应

光照是影响植物幼苗生长的重要的环境因子,定量化研究光照对木本植物不同生活型幼苗生长的影响具有重要意义。系统收集了有关光照对我国木本植物幼苗生长影响的国内外文献,采用Meta分析的方法对幼苗的生长效应进行评估。研究结果表明:(1)与全光照下幼苗生长相比,由于遮阴处理对幼苗基径增长量的抑制作用强于对株高增长量的作用,幼苗出现株高基面积比增高的形态特征变化;(2)与灌木相比,乔木树种幼苗对不同光照强度的响应更加敏感;(3)在小于20%和20%—40%全光照条件下,落叶阔叶和常绿阔叶树种幼苗基径均受到显著抑制,而常绿针叶树种的基径并没有受到遮阴的明显抑制;(4)落叶阔叶和常绿阔叶树种的株高基面积比均显著高于全光照,而常绿针叶树种的株高基面积比与全光照相比差异较小。我们的这一研究将有助于更好的理解木本植物幼苗生长对光照的响应机理。