生物技术与林木遗传改良——现状与前景

现代生物技术是70年代初在重组DNA技术、细胞培养技术以及生物反应技术等深入发展的基础上产生的一门新兴学科。一般认为生物技术包括细胞工程、基因工程、酶工程和发酵工程等四个方面。近十几年来,生物技术在林木遗传改良中应用的研究越来越受到重视,尽管这些研究尚处于初级阶段,但已取得了一些令 人鼓舞的成果,并在林木遗传改良方面展示了 其广阔的应用前景。     

固氮树种在混交林中的作用研究Ⅲ.固氮树种凋落物分解及N的释放

研究了１１种固氮和非固氮树种凋落物分解及可利用态Ｎ的释放．结果表明,固氮树木凋落物中Ｎ的生物分解系数、落叶分解过程中干重的损失率及有效态氮的释放分别比非固氮树种高出１．３、１．５和８．２倍．     

福建建溪流域常绿阔叶防护林物种多样性特征研究

从生物多样性保护原则出发,物种多样性应是评价防护林综合效益的重要指标之一。本文采用Weibull分布模型分析建溪流域防护林乔木层、灌木层的种－多度关系,用多种公式计算防护林各层次的物种多样性并与我国暖温带落叶阔叶林的物种多样性相比较,得出以下结论：1)该流域防护林乔木层的种－多度关系符合Weibull分布模型,说明个体数量较多的乔木仅限于少数几种主要的树种,群落的均匀度相对较小;2)该流域防护林主要群落内乔木层、灌木层和草本层的丰富度、均匀度和总多样性指数都较我国暖温带落叶阔叶林相对应的指数高。     

施肥处理对相思树种幼林生长的影响

为了研究不同施肥处理对相思树种幼林生长的影响,对相思树种人工幼林进行不同施肥方式和施肥配方试验,观测其胸径、树高及材积生长量的变化。结果表明:基肥不同配方对相思树种幼林胸径、材积的影响差异显著,对树高的影响差异不显著;追肥不同配方对相思幼林生长量的影响差异不显著,但不同树种间幼林生长差异显著。影响相思树种幼林生长的因素主次排序为树种>基肥>追肥。正交设计9个处理间,相思树种幼林生长的树高、胸径、材积都存在显著差异(P<0.05),其中,处理A₁B₂C₃和A₂B₃C₃相思幼林树高最高,处理A₃B₂C₂相思幼林胸径和材积最大。结果为发展相思树种人工造林提供了技术支撑。     

川西不同树种人工林对土壤涵水能力的影响

为评价青藏高原东缘不同树种造林对土壤涵水能力的影响,选择立地条件与营林方式相同的4种人工林(连香树(Cercidiphyllum japonicum)、油松(Pinus tabulaeformis)、落叶松(Larix kaempferi)和华山松(Pinus armandii))为研究对象,以落叶阔叶灌丛为对照,比较造林恢复28 a后不同人工林土壤孔隙度及持水性的变化,结合林地凋落物贮量及细根生物量等参数,试图揭示造成不同人工林地土壤涵水能力及潜力差异化的因素。结果显示:营造油松和华山松纯林不仅没能有效改善土壤孔隙状况,反而加剧了土壤涵水功能的退化。相反,连香树和落叶松在代替次生落叶灌丛造林后,土壤容重显著下降,孔隙度增加且小孔隙比例升高,持蓄水能力提高。凋落物及细根特性是不同林地土壤持水性能差异的重要因素。综合分析表明,在对退化生态系统进行造林恢复时,应尽量避免营造高密度针叶纯林,应结合种植有助于土壤结构改良的落叶或阔叶树种。     

神农架川金丝猴栖息地优势乔木树种遥感识别及其分布特征

针对神农架川金丝猴生境基础研究中乔木树种大范围分布数据难以获取问题,尝试利用多源多时相遥感数据结合专家知识分层次实现树种识别。首先采用冬季Landsat8/OLI数据根据物侯特性分层提取常绿、落叶林的地域范围;进而依据夏季Worldview-2高分遥感影像的实地乔木样本的光谱特征分层次完成常绿树种(巴山冷杉、华山松、青$、刺叶栎)和落叶树种(红桦、日本落叶松、米心水青冈、漆树、锐齿槲栎、椅杨)的识别;并通过实地植被样方及专家知识通过高程数据完成分类结果的修正;最后结合GIS对主要优势树种的地形及地域分布特征进行了空间分析。实验精度表明常绿林中巴山冷杉、华山松、刺叶栎、虫害华山松整体精度较高,落叶林中红桦、漆树等识别精度相对较高,部分树种如椅杨、锐齿槲栎识别精度较低;总体上常绿树种的精度要优于落叶树种。从植物地理学、遥感、GIS三者相结合的角度,将多源、多时相遥感数据与物种物候特性、专家知识进行有效整合,提出了一种乔木树种识别的方法(1)提供了复杂山地环境的主要乔木优势种识别途径,且具有通用性;(2)完成了物种物候特性与遥感数据特性的整合利用,有效降低数据成本费用;(3)配合地面样方及专家知识修正结果,避免了过分依赖光谱特征引起的误判。这将为神农架川金丝猴栖息地保护与恢复提供更精确的数据依据。     

目标树抚育对亚热带天然次生灌丛群落结构和多样性的影响

在浙江省临安市选择典型天然次生灌丛,分别进行封禁和目标树抚育,探讨灌丛恢复为乔木林的可能性.结果表明: 4年后,与未管护(对照)相比,封禁和目标树抚育后群落平均胸径分别提高1.3和2.6倍,平均高度分别提高0.5和1.1倍;目标树抚育林木出现了对照林分没有的4.5～8.5 cm径阶和4.5～8.5 m树高阶,形成了4 m高的新林层;灌木层物种丰富度和多样性指数没有因抚育而下降;封禁管理维持了群落的树种组成,遵循原有的演替方向;目标树抚育显著改变了群落的树种组成,提高了目的树种的重要值,近期有可能恢复成为针阔混交林群落.与封禁相比,目标树抚育在优势林木胸径和高度生长、树种组成改善等方面更能达到预想的目标.在有条件经营的情况下,可以选择目标树抚育模式对天然次生灌丛进行管理,从而达到加快群落恢复演替形成乔木林的目的.     

红松次生混交林中针叶树与阔叶树的结构差异

红松混交林是中国东北地区最重要的植被类型,在缓解全球气候变化、保证木质产品供给和维护生物多样性中扮演重要角色。该研究以吉林东大坡自然保护区第52林班的水曲柳-红松混交林和第54林班的核桃楸-红松混交林为例,采用林分结构参数一元分布(UDSSP)、二元分布(BDSSP)和非线性模型(NLM)分析了它们的针叶树和阔叶树的结构特征,以探讨混交林中针、阔树种组之间的关系,为低效次生林的改造提供参考。结果显示:(1)多数针叶树同时处于高混交和优势状态,仅有极少数个体处于中庸或劣势;多数阔叶树亦处于高混交状态,且不同优势的树木总数几乎相等。(2)大部分树木都同时处于高度混交和随机分布状态,少量针叶树略偏向规则分布。(3)大部分针叶树同时处于随机分布和优势状态,且不同优势的阔叶树皆倾向随机分布,而处于规则或聚集分布的数量很少。(4)针叶树和阔叶树的径阶分布均能够较好地通过指数函数或幂函数描述。这些特征充分展示了空间格局和径阶分布在不同群落类型之间差异很小,但在不同树种组之间存在明显差异。     

层次分析法在粤北高速公路沿线绿化树种选择中的运用

以广东省仁化至博罗高速公路(仁化至新丰段路)为例,通过对该路段沿线乡土植物调查,运用层次分析法(AHP)对388种乡土植物的环境适应性、培植特性、功能特性和经济效应进行评价和综合分析。结果表明,在一级指标中,环境适应性权重最大(0.5476);其次是功能特性(0.2051)。在选取的14个二级指标中, 耐贫瘠权重最大(0.1642),耐旱能力和耐寒性的权重相对也比较大,分别为0.1533、0.0916。根据AHP模型,对所调查的388种乡土植物进行评价,其中评分80分以上适宜高速公路绿化的有64种。结合观赏性、耐寒性评价和市场苗木供应情况最终筛选出20种乡土植物作为仁新高速沿线绿化的建议树种。     

菌根形成对不同成熟度的森林优势树种磷吸收的影响

研究了不同成熟度的森林中主要优势树种菌根侵染程度、植物养分与根际土壤磷酸酶活性的变化规律, 试图探讨自然生态系统中菌根真菌影响下的磷循环特征。结果表明, 1)土壤磷酸酶活性在土壤有效磷含量低的森林群落高于土壤有效磷含量高的森林群落。季风常绿阔叶林0-10 cm 和10-20 cm 土层的土壤有效磷含量皆低于马尾松林, 该林型非根际土壤的磷酸酶活性(6.66 ± 0.69 molg^–1h^–1)则显著高于马尾松林(3.97 ± 1.05 molg^–1h^–1)。2)磷酸酶活性在根际和非根际土壤中存在差异, 群落中优势树种根际土壤磷酸酶活性高于非根际土壤。3)由于植物缺磷往往表现为成熟叶片磷含量低, 成熟叶片磷含量与根际土壤磷酸酶活性的显著负相关关系(R²=0.5416, P<0.0001)表明, 磷限制可能是诱导磷酸酶产生的驱动力之一。菌根形成对于促进菌根共生体分泌磷酸酶, 缓解土壤磷限制, 提高植物磷吸收效率具有重要作用。