不同种源木姜叶柯种子生物学性状变异及质量特征研究

为探讨不同种源木姜叶柯种子生物学性状变异规律和质量特征,该文以8个省份10个种源为对象,测定了种子4个生物学性状、4个营养成分及3个质量性状数值,开展了11个种子特征参数的相关性及聚类分析。结果表明:(1)种子单粒重、种子长、种子数/种序、种序长均值依次为1.82 g、14.57 mm、16.43个、11.78 cm,不同种源种子 4个生物学性状变异均达到极显著水平。(2)种子蛋白质、脂肪、还原糖和淀粉均值分别为4.75 g/100 g、0.97 g/100 g、1.13%、74.23 g/100 g,淀粉在4个营养成分指标中差异最小。(3)种子百粒重、含水率和生活力均值依次为172.92 g、42.05%、53.00%,不同种源种子3个质量性状差异较大。(4)种子4个生物学性状与淀粉、蛋白质分别正向、负向相关,种子长与脂肪及还原性总糖正相关。(5)种子生物学性状与生境因子相关性复杂,种序长与无霜期极显著相关,相关系数达到0.832,与海拔显著负相关,相关系数达到-0.698,随纬度递增种子品质略变差。(6)种子聚类为第Ⅰ类短种序高营养成分型,第Ⅱ类长种序高生活力型,第Ⅲ类种子繁多高淀粉型等3类,聚类不呈现地理效应。综上所述,不同种源种子生物学性状和质量变异丰富,说明不同种源在子代分化已有遗传基础,种源筛选还需结合田间试验。     

马尾松稳定碳同位素(δ13C)的地理变异及其对水热因子的响应

利用设置在浙江省淳安县姥山林场和湖北省太子山石龙林场2个试验点的33年生马尾松种源试验林,选取不同纬度的10个代表性种源,研究其在种源间的差异、地理变异模式及对水热因子的响应.结果表明: 马尾松平均年轮δ¹³C在种源间的差异极显著,高纬度种源的平均年轮δ¹³C高于低纬度种源.马尾松年轮δ¹³C呈纬向的地理变异模式,形成了对种源原地环境的适应性.年轮δ¹³C与种源地年均温(MAT)、1月均温(T₁)、年降水量(MAP)、5—9月降水量(P_5-9)及≥10 ℃年积温(CT)均呈显著或极显著负相关,与干燥度指数(AI)呈显著正相关.淳安和太子山点马尾松年轮δ¹³C对种源地干燥度指数的响应函数可分别解释年轮δ¹³C变化的37.5%和42.5%,种源地AI是年轮δ¹³C适应性的重要环境限制因子.马尾松稳定碳同位素δ¹³C的年际变化与生长环境关系密切,湖北太子山试验点处于相对干旱的中西部地区,干燥度指数高,平均年轮δ¹³C比淳安试验点高1.8%.太子山点和淳安点的马尾松年轮δ¹³C分别对7月和8月的气温响应敏感,夏季降水量是年轮稳定碳同位素分馏的主要限制因子,而不同种源对未来气候变化的响应敏感性不同.     

不同养分环境下邻株竞争对木荷和杉木生长、细根形态及分布的影响

以木荷和杉木为试验材料,模拟异质和同质两种森林土壤养分环境,设计单植、两株纯植和两株混植3种栽植方式,开展盆栽试验研究木荷与杉木混交造林增产及木荷生长竞争优势形成的原因.结果表明: 与同质养分环境相比,异质养分环境中木荷与杉木混植时两树种均具有较高的苗高和干物质积累量,且木荷竞争优势明显,这与其根系可塑性强有关.混植的木荷各径级细根大量增生,其根系总长度、表面积和体积比杉木高80%～180%.木荷细根在垂直方向上采用了补偿性的生长策略,即除占据富养表层外,还在低养分斑块中大量增殖以获得更大的竞争优势.木荷与杉木的细根在土壤中的拓殖深度不同,生态位分化,缓解了两树种根系对养分的强烈竞争,提高了混植产量.纯植的木荷由于根系自我识别作用,抑制了根系的生长,使得纯植产量较低.细根在空间上错开和均匀分布可能是木荷纯林结构稳定的原因之一.建议在生产中采用块状整地和表层施肥等措施,改善土壤养分分布状况,营建混交林促进木荷和杉木生长,而对已营造的木荷人工纯林,可以及时调控林分密度促进林木生长.     

马尾松三代选择群体生长性状变异及选择研究

以浙江省淳安县姥山林场的6×6半双列遗传交配设计的三代测定幼林为对象,分析幼林期（2、3和5 a）的生长性状的遗传参数和育种值,及2 a生时生物量的累积与分配。结果表明,马尾松幼林期不同杂交组合间的树高、地径、冠幅和活枝数均存在显著的遗传差异,且生物量在2 a生亦存在显著的遗传差异。杂交组合2 a生的地上生物量占植株总生物量的87.17%。幼林期生长性状以树高的增长量最大,5 a生较2 a生增长了4.23倍。采用综合育种值法,依据预测的树高（H）育种值为主,结合地径（D₀）和2 a生茎干生物量（B_s）指标的配合选择方式,以入选率20%优选出杂交组合分别为22×44、33×22、40×44。以5 a生时树高、地径的单株育种值为依据,2%的入选率优选出16个单株,其树高、地径、冠幅及活枝数平均增益分别为1.07 m、1.58 cm、0.32 m和4.67个。     

红豆树优树种子和幼苗性状的变异分析及优良家系的初选

以不同产地(包括江西资溪,浙江的龙泉和庆元,福建的泰宁、南平和柘荣及四川内江)的76株红豆树(Ormosia hosiei Hemsl.et E.H.Wilson)优树的种子为供试材料,采用随机区组设计进行大田育苗,对其种子性状以及各家系幼苗的生长性状、叶片性状、根系性状和苗高生长节律进行测量和计算,并进行了方差分析、遗传力估算和相关性分析;此外,对供试红豆树优树中的优良家系进行了初选。结果表明:红豆树优树间的种子性状和家系间的幼苗性状均存在显著(P0.05)或极显著(P0.01)差异。红豆树幼苗生长性状、叶片性状和根系性状的家系遗传力为0.479~0.854,显示家系遗传控制程度中等或较强。相关性分析结果显示:红豆树幼苗的苗高和地径与种厚、百粒质量均呈极显著正相关;地径与叶片性状和根系性状的表型相关系数和遗传相关系数均达到显著或极显著水平,而苗高仅与主根长和单株长度大于5 cm的一级侧根数呈显著或极显著正相关;苗高与其线性生长始期、最大线性生长速率、线性生长速率和线性生长总量总体上呈极显著正相关,而与其线型生长末期和线性生长期呈不显著相关。根据家系遗传力,选择苗高作为主要性状,同时兼顾地径,从76个优树家系中初选出19个优良家系,其中,63.2%的优良家系来自浙江龙泉,26.3%的优良家系来自福建柘荣,浙江龙泉12家系的苗高和地径均为最大,浙江龙泉11家系的苗高和浙江龙泉19家系的地径次之。此外,最大叶片的长度和宽度的家系遗传力较高,且与地径呈显著或极显著正相关,可作为红豆树优良家系初选的辅助指标。研究结果显示:苗高、地径和叶片大小可用于初步筛选红豆树优良家系,且初选的优良家系可作为红豆树育种和无性繁殖材料。     

异质养分环境下邻株竞争对3个木荷种源干物质积累及氮磷效率的影响

为了探究不同木荷种源混交林和纯林生产力差异原因,采用盆栽试验,模拟异质和同质性森林土壤环境,并设计木荷单植、双株纯植和与杉木混植3种栽植模式,重点研究了异质养分环境下邻株竞争对3个木荷种源(福建建瓯、江西信丰和浙江龙泉种源)干物质积累及氮磷效率的影响。结果表明:与同质养分环境相比,木荷种源在异质养分环境中具有干物质量大,氮、磷吸收效率高的特点,尤以福建建瓯种源优势最大。邻株竞争对木荷种源的干物质量和氮、磷吸收效率影响显著。在异质养分环境中,与杉木邻株竞争时,木荷福建建瓯种源干物质积累量优于单植和双株纯植模式。这与其根冠比和生理可塑性较强有关,混植时,其根冠比明显降低,将更多的干物质分配至叶片,增强了光合能力;同时氮、磷吸收效率也显著提高,进而积累了较高的干物质量,提高了竞争力。相反,混植时江西信丰和浙江龙泉种源氮和磷吸收效率却不同程度地低于其单植或与之相近,根冠比较高,结果影响了干物质积累。同种邻株竞争虽促进了浙江龙泉和江西信丰种源的氮、磷吸收,但抑制了两元素的利用效率,而福建建瓯种源氮、磷效率受影响较小,且明显高于其他种源,从而形成较高的干物质量。以上研究结果表明,福建建瓯种源较高的生物量分配和生理可塑性是其生产力高和生长竞争优势明显主要原因。