在杉木林和马尾松林中雨水的养分淋溶作用

本试验地是在杉木林和马尾松林中,主要对降雨和径流水中所含各种养分物质进行测定。结果表明:降雨的养分含量与降雨量存在着半对数函数关系。降雨输入林地的养分量显著地大于径流输出的养分量。林内雨和树干茎流淋溶的养分量占养分还原总量的48—53％。林内雨和树干淋溶的K、Mg、N养分物质量超过凋落物归还养分量。     

不同浓度外源IAA处理对杉木茎部基因表达的影响

为了揭示吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)参与杉木木材发育调控的遗传机制,文章分别以0、3mg.IAA/g.lanolin处理不同阶段的杉木截顶茎秆作为驱动方(Driver)和测试方(Tester),利用抑制消减杂交技术(Suppression substractive hybridization,SSH),对其中差异表达的目的基因进行了分离和克隆。共获得332个Unigenes,其潜在的功能分别涉及到细胞组织和生物合成、发育进程调控、电子传递、逆境应答以及信号传导等方面;进一步地表达鉴定发现ClHIRA、ClPGY1和ClARF4等集中于茎部近轴区域表达的基因,能够积极地响应外源IAA刺激的维管形成层分裂和管胞分化活动;而ClSMP1、ClTCTP1和ClTRN2等集中于茎部远轴区域表达的基因,则在转录水平上对外源IAA的处理水平及近轴次生维管的发育变化表现出负相关的关系。这一结果表明特异性定位的发育基因对木材形成组织中内源IAA水平变化的差异性识别和响应很可能是生长素参与林木维管形成层次生发育调节的重要分子机制。     

会同和朱亭11年生杉木林能量积累与分配

利用我国杉木中心产区会同和杉木扩大栽培区朱亭测定的杉木林生物量和干物质热值资料的基础上,对会同和朱亭11年生杉木人工林能量积累和分配规律进行研究。结果表明:杉木人工林群落林分能量现存量与立地和气候条件关系密切,朱亭11年生杉木人工林群落林分能量现存量 (9294×10⁸-10894×10⁸J/hm²)显著低于会同(12406×10⁸-14733 ×10⁸J/hm²);同龄林分中,现存能量的数值在一定的林分密度范围内,随密度增加而减少。随密度增加而减少的能量现存量,主要是减少了树干的能量现存量,而枝、叶的能量现存量则保持一定稳定状态;能量在林分各组分的分配比大小依次是干＞根＞叶＞枝,林分各组分能量的分配比大小也与立地和气候条件有关,树干中能量分配比会同(56.8%-61.2%)大于朱亭(47.0%-53.5%),枝叶中能量分配比朱亭(28.3%-34.2%)大于会同(22.2%-25.9%);林分能量现存量的空间分布与林分功能作用层面及对水分和养分交换作用密切相关,林分的地表平面和林冠2/3高度处分配的能量最多。     

杉木人工林土壤呼吸速率对水热条件变化的响应

利用LI-8100土壤碳通量观测仪,测定福建省建阳范桥林场杉木人工林水热条件天气变化下土壤呼吸的动态变化。结果表明,土壤呼吸速率与土壤温度变化趋势较为一致,但在不同天气下其峰值出现时间有所差异,正常天气情况下其峰值出现在13:00左右,当温度与降水均产生明显变化条件下,其峰值出现在11:00。与正常温度相比,在低温或高温状况下土壤呼吸的日变化幅度也发生改变,分别是37.9%和50.6%。观测期间,伴随大幅度降温降水,土壤呼吸速率呈急剧下降,在天气变化后的第5天达到最小值,随后随温度回升而增高,土壤呼吸从降低到恢复历经10d。统计分析表明,土壤呼吸与地表温度呈极显著正相关,与土壤体积含水量呈极显著负相关。     

杉木与固氮和非固氮树种混交对林地土壤质量和土壤水化学的影响

第 1代人工杉木林皆伐后 ,3种不同的经营模式 ,即连载杉木纯林、杉木与固 N阔叶树混交林和杉木与非固 N阔叶树混交林 ,对林地土壤质量和土壤水化学的影响进行了比较。结果表明 ,在杉树与阔叶树混交经营模式下 ,土壤养分含量增加 ,物理性状改善 ,土壤生物活性提高 ,微生物商 (Cmic:Corg)上升 ,代谢商 (q CO2 )稍有下降 ,但杉木与固 N树种的混交对土壤质量的改善效果比杉木与非固 N树种混交好 ;相反 ,杉木连载只能导致林地土壤质量的逐渐恶化 ;土壤溶液中 ,主要来自于大气中的一些离子浓度 ,如 SO2 - 4,Cl- ,Na 和 Mg2 ,在杉木纯林中显著高于混交林 ,而主要受系统内影响较大的一些离子 ,如 K 和NH 4,NO- 3,在经营模式间变异较小 ;H 和 Al3 浓度也是杉木纯林比混交林高。另外 ,研究结果还表明 ,总有机 C、CEC和微生物 C与其它土壤理化性质与生物学性质之间存在着较好的相关性 ,所以可以将总有机 C、CEC和微生物 C作为红黄壤地区亚热带人工林土壤质量的指示指标     

不同人工林生态系统林地土壤质量评价

利用定位研究方法,综合比较了第2代连栽杉木纯林、杉木与阔叶树混交林以及阔叶纯林3种人工林生态系统对林地土壤质量的影响．结果表明,与连栽杉木纯林相比,在杉阔混交和阔叶树轮栽两种经营模式下,土壤养分含量增加,物理性状改善,土壤生物活性提高．利用土壤质量评价体系在对土壤功能评价的基础上,直观评价了3种经营模式的土壤质量状况．在研究区内,杉木与阔叶树混交以及阔叶树轮栽的水分有效性、养分有效性和根系适宜性以及最终的土壤质量指数均处于中等水平,而连栽杉木林的水分有效性、养分有效性和根系适宜性较差,土壤质量指数处于较低水平．总有机C、阳离子交换量和微生物生物量C与其它土壤理化性质和生物学性质之间明显相关,可将其作为研究区土壤质量的指示指标;土壤微生物生物量C、N、P与土壤总有机C、土壤全N、土壤全P含量之间也存在较好的相关性。     

利用杉木的F1代群体构建遗传连锁图谱

对于杉木11分离的分子标记位点,提出了一种新的构建遗传连锁图谱的策略.通过二点连锁分析,任意两个位点的连锁相和重组率可以得到推断和估计.对于一个连锁群中的最优排序,采用隐马尔可夫链模型的方法进行多位点的连锁分析.该作图方法比通常林木上所用的"拟测交"作图方法更有效.采用该作图策略,利用句容0号无性系(♀)×柔叶杉(♂)的F1代群体的AFLP分子标记数据重建了句容0号无性系和柔叶杉的遗传连锁图谱.在句容0号无性系的连锁图谱中,有101个标记分布在11个连锁群上,图谱的总长度为2 282.6 cM,平均图距为22.6 cM,单个连锁群上最多含有17个标记,最少含有5个标记;在柔叶杉的连锁图谱中,有94个标记分布在11个连锁群上,图谱的总长度为2 565.8 cM,平均图距为27.3 cM,单个连锁群上最多含有16个标记,最少含有4个标记.构建的句容0号无性系和柔叶杉的遗传连锁图谱比原有的图谱分别增加了26个标记和28个标记,双亲的图谱共增加了54个AFLP标记,使图谱上的分子标记总数达到195个,双亲遗传图谱的跨度均超过了2 000 cM,基本上达到了杉木基因组的长度,图谱的覆盖率接近于100%.利用新的作图方法可以较大提高分子标记在图谱上的分辨率,得到可认为是覆盖了整个基因组的遗传连锁框架图.     

杉木花粉发育过程中形态结构的变化研究

该研究以扬州地区成年杉木为材料,采用半薄切片法以及扫描电镜和透射电镜观察法,对杉木花粉发育过程进行了观察。结果表明:杉木的造孢细胞形成于10月,持续至翌年的1月底至2月初。造孢细胞位于小孢子囊最里面,呈多边形,数量多且彼此排列紧密;细胞壁很薄,细胞核较大,内含丰富的细胞器和脂类物质。造孢细胞发育成熟后彼此分离形成小孢子母细胞。小孢子母细胞的减数分裂开始于2月下旬,经两次减数分裂,先后形成二分染色体和四分染色体。小孢子从四分体释放后,体积迅速增大,发育形成花粉,这个过程中,伴随着明显的营养物质变化。杉木成熟花粉壁由薄壁区和厚壁区两部分组成,薄壁区中央有一个乳头状突起,突起上有一萌发孔。成熟花粉外壁着生了许多瘤状颗粒。该研究结果为杉木生殖发育、有性繁殖以及系统演化研究提供了重要依据。     

亚热带不同林分土壤矿质氮库及氮矿化速率的季节动态

以亚热带地区天然林、格氏栲人工林和杉木人工林为对象,采取PVC管原位培养连续取样法,对不同林分土壤净氨化速率、净硝化速率及净氮矿化速率进行为期一年(2014年9月—2015年8月)的研究,分析林分类型和季节动态对土壤矿质氮库和净氮矿化速率的影响.结果表明: 硝态氮是该地区土壤矿质氮库的主要存在形式,天然林和杉木人工林土壤硝态氮含量分别占总土壤矿质氮库的55.1%～87.5%和56.1%～79.1%,林分间土壤铵态氮含量差异不显著,硝态氮含量差异显著,其中格氏栲人工林土壤硝态氮含量显著低于天然林和杉木人工林.土壤硝态氮库和矿质氮库在不同月份间差异显著,在植物非生长季节(10月至次年2月)较大,在植物生长季节(3—9月)较小.各林分全年土壤净硝化速率均较低,净氨化速率是净氮矿化速率的主要存在形式,林分类型对土壤净氨化速率有显著影响,其中杉木人工林显著低于天然林和格氏栲人工林.月份对土壤净氨化速率有显著影响,各林分土壤净氨化速率变化规律不一致,但均在11月和2月达到一年中的最低值.重复测量方差分析显示,林分类型和季节动态对土壤矿质氮库及氮矿化速率均有显著影响.温度和水分是影响土壤矿质库及氮矿化速率的重要因素,凋落物对土壤氮矿化速率的影响主要是通过质量控制而非数量控制.     

亚热带杉木径向生长对气候因子的响应

杉木(Cunninghamia lanceolata)是亚热带地区主要造林树种之一,其在区域碳循环和缓解气候变化中起着重要的作用。以亚热带地区6个站点(荆关、马鬃岭、分宜、将乐、东风、高峰)杉木人工林为研究对象,建立树轮标准化年表,分析树木年轮年表与气候因子的关系,解析不同研究区杉木径向生长对气候变化的响应机制,探讨不同站点杉木对干旱事件的响应策略,为该地区杉木人工林的经营管理提供理论依据。研究结果表明,6个研究区杉木树轮宽度对气候变化的平均敏感度大于0.15,样本总体代表性大于0.85,均处于可接受水平,表明6个站点的杉木样本具有区域代表性,适用于进行气候相关分析。杉木径向生长主要与生长季的平均温度和降水量、上一年夏季的最低温度正相关,与当年夏季最高温度负相关,高峰站点的径向生长与7—10月的相对湿度显著正相关,其他地点径向生长与月相对湿度相关性较弱,分宜、东风和高峰站的径向生长与干旱指数显著正相关,其他地点的杉木树轮宽度与干旱指数相关性较弱。干旱事件对6个站点杉木生长均产生了负面影响,胸高断面积增长(Basal area increment, BAI)呈先上升后下降的趋势,在生长后...