山茶属茶组植物的订正

本文对山茶属(Camellia)中的茶组(Sect．Thea)和秃茶组(Sect．Glaberrima)植物47种和3变种进行了分类学订正研究。将秃茶组并人茶组之中,确认世界茶组植物共有12种和6变种。讨论了茶组植物分化与分布,并展示了我国茶叶种质资源的丰富性和利用潜力。     

基于多模型集合预测尖萼红山茶物种分布

气候是影响生物多样性和物种分布的一个重要因素, 近年来由于温室气体的大规模排放, 气候正在快速的发生变化, 对植物的分布影响巨大。研究采用山茶科山茶属尖萼红山茶(Camellia edithae Hance.)作为研究对象, 通过实地考察和网上查阅获取其分布数据, 从世界气候网站和兰州寒区旱区科学数据中心获取环境变量, 结合R语言、Erdas和ArcGIS等软件对其当前和将来(2070)的分布区进行模拟并得出置信度和计算其面积变化和质心变化。研究结果表明, AUC值均大于0.9, 属于非常好的预测, 影响其分布的主要因子是Bio01(年平均温度)、Bio04(温度季节变化)、Bio15(降水量变异系数)和Bio03(昼夜温差与年温差比值)。在四种二氧化碳排放情景下(RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0及RCP8.5)所进行的预测均表明尖萼红山茶的分布面积均有收缩, 且收缩面积随着碳排放程度的加剧而增加, 且最大收缩面积占总面积的80%。通过对该物种质心变化的预测中发现, 其总体呈现向北部迁移的趋势。通过本次的预测发现气候变化在未来可能对尖萼红山茶的生存威胁很大。     

冠层结构对梨叶片光合特性及果实品质的影响

冠层结构是影响果树生长发育及丰产优质的重要因素。该研究以20年生‘玉露香’梨大冠分层树形为对照(CK),以冠层整形修剪后的3、4和5个主枝的开心树形为处理(分别记为OCC_(3b)、OCC_(4b)和OCC_(5b)),测定了冠层截获的光合有效辐射、叶片的气体交换、叶绿素荧光和果实品质特性,探讨不同冠层结构内光环境的变化对梨树叶片光合特性及果实品质的影响,探讨果树的光合调控和结实规律,为西北黄土高原产区果树的标准化整形修剪提供理论依据。结果表明:(1)OCC_(3b)、OCC_(4b)和OCC_(5b)的冠层不同方位和不同时刻截获的光合有效辐射(PAR)均高于CK。与CK和OCC_(5b)相比,OCC_(3b)和OCC_(4b)叶片光响应的最大净光合速率(P_(nmax))和羧化效率(CE)显著提高。(2)在强光胁迫下,开心树形叶片光呼吸速率(P_r)占总光合速率(P_g)的比例(P_r/P_g)和非光化学淬灭(NPQ)中可恢复组分r(qE)提高,同时不可恢复组分r(qI)降低。(3)OCC_(3b)和OCC_(4b)比OCC_(5b)和CK的单果重、果面红晕面积、果皮花青苷含量、可溶性固形物含量和可溶性总糖含量均显著提高,而可滴定酸含量显著降低。(4)PAR与果面着色面积和果皮花青苷含量呈极显著正相关关系,P_(nmax)与单果重呈极显著正相关关系,而PAR和P_(nmax)均与可滴定酸呈极显著负相关关系。研究发现,OCC_(3b)和OCC_(4b)的梨树冠层内可截获更多的光能,叶片光合能力更强,遭遇强光胁迫时能够通过更高效的热耗散和光呼吸进行自我保护,而且开心形树冠结构还能显著提升果实品质。     

梨火疫病拮抗菌筛选及温室防效测定

【背景】梨火疫病是由梨火疫病菌(Erwinia amylovora)引起的细菌性病害,对苹果、梨、山楂等40余属220多种植物危害极大。近年来,与中国毗邻的中亚多国相继暴发梨火疫病。梨火疫病菌成为国内特别是对新疆地区的特高风险有害生物,梨火疫病已被中国农业农村部列入《一类农作物病虫害名录》。【目的】从新疆本土材料以及实验室现有菌株中进行梨火疫病菌拮抗菌株的筛选,为梨火疫病的防控奠定基础。【方法】采用平板对峙法从新疆香梨种植区土壤及实验室现有菌株中分离、筛选具有显著拮抗效果的菌株,通过生理生化特性分析和16SrRNA基因测序等方法对菌株进行初步鉴定,并采用牛津杯扩散法对抑菌效果进行复筛。利用两年生盆栽杜梨苗对拮抗菌进行温室内保护型和治疗型防效测定。【结果】筛选获得11株具有显著拮抗作用的菌株,均为革兰氏阳性菌。其中9株为芽胞杆菌属(Bacillus)、2株为乳杆菌属(Lactobacillus)。平板对峙实验结果表明贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis) JE7、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum) LP1和植物乳杆菌LP2拮抗作用较强,其次为贝莱斯芽胞杆菌JE4。生理特性实验结果表明:JE4、JE7可在NaCl浓度为1%-7%时生长,JE4、JE7在pH 4.0-9.0时生长,LP1可在NaCl浓度为1%-9%时生长,在pH 5.0-9.0时生长良好。温室防效测定结果显示,贝莱斯芽胞杆菌JE4防效最佳,可达到73%以上。【结论】筛选获得一批梨火疫病拮抗菌,其中部分菌株在温室内防效显著并具有较强的盐碱耐受能力。     

油茶蓝翅天牛为害与寄主油茶内营养物质和次生物质含量的关系

【目的】揭示油茶蓝翅天牛ChreonomaatritarsisPic.发生与寄主枝条营养物质及次生物质含量之间的相互关系,为蓝翅天牛在油茶林中的发生监测预警提供基础依据。【方法】采用五点法对蓝翅天牛在油茶幼龄林和壮龄林中的为害情况进行了调查;采用烘干称重法、蒽酮比色法、3,5-二硝基水杨酸法(DNS法)和考马斯亮蓝G-250等方法分别测定不同林龄内的油茶枝条含水量,枝条可溶性总糖、还原糖、可溶性蛋白等主要营养物质的含量,以及总酚、缩合单宁和黄酮等次生物质的含量,并进一步分析为害情况与各物质含量间的相关性。【结果】林间调查结果表明,油茶蓝翅天牛能够为害幼龄油茶林,且在幼龄林中喜为害枝高≤50cm、直径>1cm枝条,尤以直径1-2cm枝条受害最重;壮龄油茶林中在枝高>50 cm枝条、直径>1 cm的枝条上为害较重,尤以直径>2 cm枝条受害最重。室内研究结果揭示了油茶枝条营养物质及次生物质含量由高到低依次为可溶性总糖、还原糖、总酚、缩合单宁、可溶性蛋白和黄酮。其中,枝条韧皮部和木质部中各物质的含量存在显著差异。油茶蓝翅天牛在幼龄林内的选择为害行为和油茶枝条的还原糖与可溶性总糖之比呈显著负相关,和可溶性蛋白含量呈显著正相关;在壮龄油茶林内选择为害行为与枝条的总酚、缩合单宁含量呈显著负相关。【结论】油茶蓝翅天牛对油茶枝条的为害选择与枝条内的可溶性蛋白含量存在显著正相关关系,与还原糖与可溶性总糖含量之比、总酚含量及缩合单宁含量存在显著负相关关系。因此在林间栽培油茶植株过程中应加强对相应树龄及直径枝条植株上蓝翅天牛发生的监测预警。     

基于多尺度标记优化分水岭方法的油茶冠幅提取

针对尺度对地物空间结构的限制以及传统分水岭分割易产生树冠过分割等问题,选择长沙县明月村油茶基地为研究区,提出一种基于多尺度标记优化分水岭分割油茶树冠的方法。首先使用高分辨率无人机影像采集图像,分析影像特征,构建油茶分类体系,提取油茶林分布区域。其次,运用多尺度区域迭代增长方法提取树冠标记,将标记应用于多阈值尺度的分水岭变换,并结合Johnson指数选取树冠标记增长和分水岭阈值的最优尺度,实现油茶单木的准确识别。结果表明:多尺度标记优化分水岭方法在分离油茶单木时,树冠面积提取值与目视解译参考值的相对误差为9.4%;单木总体识别精度为89.4%,相对于传统的分水岭分割方法精度提高了34.8%;通过Johnson指数确定的最优迭代增长尺度为20,分水岭分割阈值尺度为85,对比不同尺度组合下的油茶冠幅提取结果,最优尺度下的油茶冠幅提取精度最高(R²=0.75)。多尺度标记优化分水岭方法能较准确地分离油茶树冠,将该方法应用于无人机影像树冠分割,可有效提高经济林调查的效率。     

油茶花芽分化形态结构及内源激素变化

以普通油茶(Camellia oleifera) 4个无性系为材料,结合油茶成花的动态观察和花芽分化过程的石蜡切片形态观察,采用酶联免疫吸附分析法测定花芽中玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA) 4种内源激素含量,探讨油茶花芽分化与内源激素的关系。油茶花芽分化过程可分为6个时期：前分化期(10 d)、萼片形成期(20 d)、花瓣形成期(30 d)、雌雄蕊形成期(20 d)、子房与花药形成期(10 d)和雌雄蕊成熟期(20 d),历时3～4个月。油茶不同无性系的花芽分化时间略有不同。油茶花芽中ZR含量相对较低(5.102～16.412 ng·g–1 FW),ABA含量相对较高(76.815～137.648 ng·g–1 FW)。其中,粤华5号和湘林8号的ZR、ABA含量变化趋势一致,岑软3号和岑软2号含量变化趋势一致。油茶花芽中IAA含量相对较高,为49.072～135.622 ng·g–1 FW,随着花芽分化进程,IAA含量均呈先升后降再升的变化趋势。GA含量相对较低,为5.616～13.720 ng·g–1 FW,随时间变化,呈现出不断降低的趋势。其中,不同无性系的IAA、GA含量变化趋势一致,而ZR、ABA含量变化趋势有所差异。ZR有利于花器官形成;高浓度IAA促进油茶花芽分化,低浓度IAA有利于开花;花芽中IAA与ABA存在明显的颉颃作用;GA抑制花芽分化。     

茶翅蝽生长发育、繁殖及若虫各龄期形态特征研究

【目的】为掌握茶翅蝽Halyomorphahalys(St?l)的发生及为害特性,进一步采取有效的防治措施,本文测定了茶翅蝽卵到成虫的发育历期、成虫的寿命及其繁殖能力,并研究了茶翅蝽若虫各龄期的形态特征。【方法】本文在温度(25±1)℃,湿度RH 70%±5%,光照周期16 L∶8 D的实验条件下,采用单头饲养法,测定了茶翅蝽从卵到成虫的生长发育历期、1-5龄若虫的形态特征,并通过新羽化成虫配对饲养测定成虫的寿命及雌虫的繁殖能力。【结果】茶翅蝽卵到成虫的发育历期为(44.98±2.54)d,其中卵的发育历期为(6.90±0.05)d,孵化率为96.06%;若虫总发育历期为(38.08±2.49)d,1-5龄历期分别为(5.41±0.17)、(9.17±0.15)、(6.73±0.16)、(7.46±0.49)和(9.28±0.32)d,若虫总存活率为59.97%;雌、雄成虫寿命分别为(30.80±2.41)d和(36.56±2.82)d;雌成虫产卵前期为11.80 d,持续产卵期为14.08 d,单雌一生平均产卵量为83.80粒。茶翅蝽1龄若虫色彩鲜艳,黄色、褐色或橘红色,体长为(1.93±0.03)mm,宽为(1.43±0.02)mm,足胫节黑色无白斑;2-5龄若虫主体均为黑色,2龄胸部背板黑色、无黄斑,足胫节黑色无白斑,体长为(2.52±0.05)mm,宽为(1.73±0.03)mm;3龄胸部背板黑色且有黄斑、无翅芽,足胫节黑色并带有白斑或白环,体长为(4.29±0.05)mm,宽为(2.93±0.06)mm;4龄翅芽开始显现延伸至后胸后缘,足胫节有白环,体长为(6.46±0.10)mm,宽为(4.46±0.08)mm;5龄翅芽末端近达腹部第2节后缘,足胫节有白环,体长为(9.25±0.19)mm,宽为(6.18±0.16)mm。【结论】在25℃下,茶翅蝽卵到成虫的发育历期为44.98 d,卵到成虫的存活率为57.60%,平均每雌产卵量为83.80粒。翅芽的发育特征及足胫节上是否有白色环纹是辨别若虫各龄期的重要依据。     

不同栽培管理梨园梨小食心虫发生程度研究

梨小食心虫Grapholitha molesta(Busck)是梨园中的一种重要害虫。本论文采用性诱剂诱集法研究了不同栽培管理条件下梨园梨小食心虫发生的情况。结果表明,在5种不同种植模式的果园中,梨小食心虫在单植桃园中发生最重,试验期间梨小食心虫的日平均诱蛾量为10.9头/盆,与其他4种栽植模式果园的诱捕量均呈显著差异,且混有桃树的果园中梨小食心虫的发生数量多,而单植梨园、梨苹果混栽园、单植苹果园的梨小食心虫发生相对较轻。果实套袋的管理方法也可以显著降低梨小食心虫的发生数量,非套袋梨园的日平均诱捕量为13.8头/盆,是套袋梨园的1.52倍。试验还表明,不同品种和不同树龄的梨树对梨小食心虫的抗虫性均存在显著差异。酥梨比巴梨的抗虫性差,试验期间酥梨园的日平均诱捕量为12.6头/盆,是巴梨园的2.21倍,而40年老酥梨园日平均诱蛾量为12.5头/盆,是20年酥梨园诱蛾量的2.5倍。     

莱阳地区梨园、桃园、混栽桃梨园梨小食心虫发生规律

为明确莱阳地区不同栽培模式下单植梨园、单植桃园、混植桃梨园的梨小食心虫Grapholitha molesta(Busck)发生规律,2009—2012年采用性诱芯法对以上果园梨小食心虫的发生规律进行探究并利用有效积温模型预测其发生代数。结果表明:梨小食心虫在莱阳地区一年可发生4代;第1³代主要发生在桃园,发生时间为4—8月上旬,第4代主要发生在梨园,发生时间为8月中下旬或9月初,为害一直可持续到10月中旬。梨小食心虫在不同寄主上发生时间不同,除第一代发生比较整齐之外,其他世代发生时间不统一,尤其是梨园。单植梨园和单植桃园的梨小食心虫都能单独完成发育世代,但数量有差异。通过比较其差异显著性,单植桃园13代主要发生在桃园,发生时间为4—8月上旬,第4代主要发生在梨园,发生时间为8月中下旬或9月初,为害一直可持续到10月中旬。梨小食心虫在不同寄主上发生时间不同,除第一代发生比较整齐之外,其他世代发生时间不统一,尤其是梨园。单植梨园和单植桃园的梨小食心虫都能单独完成发育世代,但数量有差异。通过比较其差异显著性,单植桃园1³代明显多于第4代,单植梨园第4代明显多于第13代明显多于第4代,单植梨园第4代明显多于第1³代。