基于SSR标记的不同优势等级云南松遗传多样性分析

基于SSR分子标记技术,按树高和胸径（地径）因子将样地内的植株分为优势木、中等木和劣势木3类,对不同生长优势等级云南松林木的遗传多样性变异特征进行了研究。结果表明：在林冠层,优势木的有效等位基因数、Shannon's信息指数、观测杂合度和期望杂合度分别为2.083、0.762、0.290和0.423,略高于中等木和劣势木;在更新层,有效等位基因数、Shannon's信息指数、观测杂合度和期望杂合度分别为2.063、0.774、0.272和0.410,除观测杂合度外,其余3个指标也均表现为优势木略高于中等木和劣势木。从差异显著性检验来看,不同生长优势等级云南松林木间的遗传多样性差异不显著,即林木生长分化对遗传多样性的影响不明显。     

云南松苗木生长与生物量的相关性及通径分析

为了解云南松苗木生长对生物量的影响程度和相对重要性,以采自云南省昆明市宜良县禄丰村林场种子培育的2年生云南松苗木为材料,对苗高、地径、主根长、侧根长、针叶长和侧根数6个生长性状及各组分生物量进行测定,运用相关性分析和逐步回归分析剔除了对生物量影响不大的性状,在此基础上采用通径分析方法研究了云南松苗木生长性状指标与生物量指标间的关系。结果表明：云南松苗木生长性状和生物量之间均呈现极显著的正相关关系。各生长性状对生物量均有直接或间接的正向效应,直接影响云南松苗木生物量的优势因素为地径和苗高,针叶长、侧根长和主根长对生物量的影响也起正向效应。各生长性状对生物量的直接效应均较大,而通过其他性状的间接效应均较小,其中侧根长通过其他性状对生物量产生的间接影响最大。依据相关性分析和通径分析,建立了云南松各组分生物量与生长性状之间的数学模型,可用于云南松苗期生物量的估测。     

云南松胚性愈伤组织诱导及增殖

以云南松成熟合子胚为外植体,在DCR培养基上诱导胚性愈伤组织,探索最佳消毒剂用量及激素浓度配比。用不同的培养方法增殖胚性愈伤组织,并对胚性愈伤组织形成过程中形态学与细胞学变化进行观察。其后提高培养基中肌醇浓度,增大渗透压,添加ABA,诱导早期原胚。结果表明,经5%次氯酸钠消毒20 min,使用添加8mg/L 2,4-D1、mg/L 6-BA、500 mg/L CH以及500 mg/L谷氨酰胺的DCR培养基接种,诱导率较高,可达70%以上;采用在愈伤组织周围添加少量培养过该愈伤组织的培养基的方式继代,愈伤组织增殖率可由20%显著提高至50%左右。在增殖培养基中添加4~6 mg/L ABA后,胚性细胞可逐渐发育形成胚性胚柄团。     

云南松三种同域共存切梢小蠹梢转干期的空间分布格局

分布在我国西南地区的横坑切梢小蠹,云南切梢小蠹和短毛切梢小蠹同域危害寄主云南松,给林业生产带来巨大损失。为探讨同域切梢小蠹种群在共存下对其空间分布格局的影响,采用传统聚集指标法和地统计学方法研究了三者在梢转干期不同受害云南松纯林树冠中的空间分布型。结果表明重度受害样地中云南切梢小蠹种群密度显著高于横坑切梢小蠹,在轻度受害样地则相反;传统聚集指标法结果显示同域共存的3种切梢小蠹种群在不同受害程度云南松中均为聚集分布,横坑切梢小蠹和云南切梢小蠹聚集是由环境因素和昆虫本身的聚集习性引起;地统计学结果表明除重度受害样地中短毛切梢小蠹呈随机分布外,其余切梢小蠹在不同种群密度下均呈聚集分布;除重度受害样地横坑切梢小蠹外,其他小蠹的空间依赖范围为4.01—7.45 m。横坑切梢小蠹和云南切梢小蠹在不同受害林分中拟合的半变异函数模型在球形模型和高斯模型之间转换。同域共存关系不影响不同种群密度下的切梢小蠹种群空间分布类型,但影响其半变异函数模型和理论参数。     

云南松形态和叶片碳氮磷化学计量及其海拔变化特征

云南松(Pinus yunnanensis Franch.)是我国西南地区特有的物种,在当地的经济、生态和水土保持功能方面占有重要地位。本研究以云南东北部不同海拔的云南松天然次生林为对象,测定了成年植株的胸径、株高、叶片长度、干重、比叶长及叶片碳、氮、磷含量,分析了不同海拔下叶片碳氮磷化学计量特征。结果表明:随海拔升高,胸径、株高、叶P含量和叶C∶N呈现"中间高,两头低"的趋势,而叶C∶P和N∶P呈现的趋势与叶P和叶C∶N的相反;云南松叶片单束松针长、比叶长、叶C、N随海拔升高呈明显降低的趋势,而单束松针重呈增加的趋势;各海拔的N∶P值(平均值为5.82±0.10)均小于14,且与植株胸径、株高呈显著负相关;该地区云南松对海拔具有较强的适应性,植株生长主要受N元素的营养限制,该结果支持生长速率假说。本研究揭示了云南松化学计量特征的空间格局变化规律,为云南松林的经营管理提供科学依据。     

广西金钟山细叶云南松径向生长及其对气候因子的响应

为探究广西金钟山细叶云南松径向生长及其对气候的响应,该文建立了细叶云南松树木年轮标准年表,采用响应分析探讨了径向生长与气候因子的关系,并使用逐步回归和方差分解量化了不同气候因子对径向生长的影响。结果表明:(1)响应分析结果显示,上一年1月、8月、9月、11月的日照时数以及上一年10月的平均最低气温和平均气温与标准年表年轮宽度均呈显著正相关,而上一年6月降雨量>10 mm的天数与年轮宽度呈显著负相关; 当年2月的降雨量、3月的空气相对湿度和平均最低气温、6月的日照时数以及9月的平均气温和平均最高气温均与年轮宽度呈显著正相关。(2)逐步回归最终模型的方差分解结果显示,上一年10月的平均最低气温对细叶云南松径向生长的影响最大(方差解释量达23.35%),其次是当年9月的平均最高气温(方差解释量为10.39%); 上一年1月和11月的日照时数分别解释了径向生长变异的3.94%和6.58%。综上表明,秋季的温度和冬季的光照条件是限制细叶云南松径向生长最主要的气候因子,早春干旱和雨季大降雨量会降低细叶云南松的径向生长。     

三种绿叶挥发性物质对云南切梢小蠹寄主定位行为的干扰作用

为了研究环境中非寄主阔叶植物释放出的绿叶挥发性物质（GLVs）对针叶树蛀干害虫云南切梢小蠹Tomicus yunnanesis的影响, 选取了(E)-2-己烯醛、 (E)-2-己烯醇和(Z)-3-己烯醇3种释放量较大的绿叶挥发性物质, 通过室内松梢取食试验测试了单组分及两两混合后对云南切梢小蠹寄主定位行为的干扰作用。结果表明： 源于阔叶植物的3种绿叶挥发性物质及其混合物能够不同程度干扰云南切梢小蠹的寄主定位行为。当虫放入广口瓶12 h后, 3个单组分绿叶挥发性物质处理组［A： (E)-2-己烯醛, P＜0.01; B： (E)-2-己烯醇, P＜0.01; C： (Z)-3-己烯醇, P＜0.01］及2个混合组分［D： (E)-2-己烯醛+(E)-2-己烯醇, P＜0.01）; E： (E)-2-己烯醛+(Z)-3-己烯醇, P＜0.01］中滞留在松梢外部的虫数与对照组相比都有显著性差异, 绿叶挥发性物质的存在显著降低了云南切梢小蠹侵害云南松松梢的概率。但是, 24 h后只有D组（P＜0.01）和E组（P＜0.01）滞留在松梢外部的虫数与对照组相比具有显著性差异, 在48 h后只有D组（P＜0.01）与对照相比仍具有显著性差异。本研究为利用非寄主植物的次生代谢产物防治云南切梢小蠹进行了有益的探索。     

西藏高原云南松生物量模型及碳储量

云南松林是西藏高原亮针叶林生态系统的重要组成部分,准确估算其生态系统碳储量不但有助于弄清西藏森林生态系统固碳现状,而且可为准确估算青藏高原乃至全国森林生态系统的固碳潜力和固碳速率提供基础数据.本研究以云南松为研究对象,采用实地调查与建模相结合的方法,建立了各器官(叶、枝、干、根)与株高、胸径的生物量回归方程,并以此为基础计算了云南松幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林生态系统的生物量和碳储量.结果表明:(1)用胸径和树高估测单株林木器官生物量的较优模型为指数模型,所建立的生物量回归方程相关性较好(R2＞0.90),估计精度较高.(2)在云南松幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林生态系统中植被总生物量分别为(63.80±9.21)、(134.76+12.69)、(142.91±13.02)、(316.72+42.57)t·hm-2,其中乔木层生物量分别为(49.48±10.32)、(120.57±9.37)、(124.70±12.92)、(304.76±32.47)t·hm-2,灌草层生物量为(13.09±3.02)、(12.81±2.54)、(11.88±3.12)、(3.47±0.98)t·hm-2,凋落物生物量为(1.23±0.24)、(1.38±0.31)、(0.72±0.11)、(1.13±0.39)t·hm-2.(3)各龄级云南松林生态系统植被碳储量分别为(30.67±7.13)、(67.63±19.06)、(71.00±4.15)、(159.32±39.95)t·hm-2,碳储量随林龄增加的变化规律明显,碳汇潜力巨大.     

高山松及其亲本种群在油松生境下的苗期性状

高山松(Pinus densata)是油松(P. tabuliformis)和云南松(P. yunnanensis)的天然二倍体杂交种, 是为数不多的与亲本种没有严格生殖隔离的同倍体杂交种。为了检测3个种在油松生境下的苗期适应性和生长发育特点, 为高山松成种机制提供数据, 选取了代表高山松及其亲本种遗传多样性的25个种群, 在油松生境下对比分析了苗期11个适应性指标和3个生长发育指标。结果表明, 大部分适应性指标和生长发育指标在种间和种内群体间差异显著, 主要变异存在于种间及种内群体间; 出苗率、2011年11月和2012年10月的封顶率、二年生苗在2012年10月的保存率等指标的种间方差分量较大, 种内变异较小, 是体现种间苗期适应性和生长发育状况的重要指标。油松在大部分适应性指标和3个生长发育指标上均表现最好, 总体适合度高于云南松和高山松; 云南松在封顶率和保存率上都居于最低值, 大部分一年生苗木到11月底仍未出现封顶现象且黄苗比例最高, 二年生苗的存活率为0, 表明云南松在油松生境下适合度最低; 高山松除了在紫苗比例上表现出超亲优势外, 大部分性状居于亲本种之间。此外, 位于青藏高原东北部的高山松祖先种群在适应性上表现较好, 具有在油松生境下发展的潜力; 而位于青藏高原西部的高山松种群及东南部的康定种群对油松生境的适应性较差。研究揭示出生态选择在高山松的同倍性杂交物种形成中起到了关键作用。