不同混交比例对杉木和大叶榉幼苗功能性状的影响

了解林木功能性状在不同培育模式下的变异和关联,对揭示林木生态适应性及其生态功能具有重要意义。选取了亚热带地区两种常见人工林树种杉木、大叶榉幼苗为研究对象,设置4种不同栽培模式的盆栽试验：单一杉木（4C）,单一大叶榉（4Z）和杉木、大榉树3种混栽模式（1C3Z、2C2Z、3C1Z）,研究不同混交比例对其叶、茎、根功能性状的影响。结果表明：（1）杉木总叶面积、叶干物质含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度在混栽模式下显著减小,而比叶面积显著增大;根长和比根长在不同处理间无显著差异;叶、茎、根生物量和单株总生物量在混栽模式下显著低于4C处理,不同混栽模式之间差异不显著。（2）大叶榉单叶面积在3C1Z处理下最高,总叶面积随大叶榉在树种组成中所占比例的降低而逐渐增大,比叶面积在不同处理间无显著差异,叶干物质含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均在2C2Z处理下最大,而瞬时水分利用效率在2C2Z处理下最小;根长在3C1Z处理下显著增大,比根长在不同处理间无显著差异;叶、茎、根生物量和单株总生物量随大叶榉在树种组成中所占比例的降低而逐渐增大。综合来看,杉木和大叶榉混合处理中杉木种间竞争大于种内竞争,而大叶榉相反;随杉木在混栽处理中比例减少,其主要通过增加比叶面积,提高净光合速率,减少茎生物量积累来适应种间竞争关系;而大叶榉随其在混栽处理中比例的减少,显著增加叶面积和根长来提高资源利用率,减少地下资源分配,提高地上茎生物量积累。因此,树种混交比例将显著影响林木功能性状及其生物量积累,选择适宜混交比例对混交林可持续经营具有重要意义。     

不同林龄杉木+闽楠复层林土壤磷形态及微生物功能多样性变化

磷是限制亚热带地区林木生长的关键因素之一,研究土壤微生物群落功能多样性对土壤磷素的影响,对亚热带地区人工林可持续经营具有重要意义。在江西官山林场选取了3种不同林龄杉木+闽楠（4 a、7 a、11 a）复层林为研究对象,测定了土壤全磷、有效磷及无机磷组分含量,采用Biolog-ECO法研究了复层林表土层（0-20 cm）土壤微生物群落对碳源的利用特征,并分析了土壤磷素与土壤微生物功能多样性的关系。结果表明：（1）土壤全磷、有效磷及无机磷组分含量随复层林营建时间延长呈增加趋势;（2）不同林分类型土壤微生物群落功能多样性差异显著。土壤微生物碳源代谢活性（AWCD）以及多样性指数也均随复层林营建时间延长呈增加趋势;多聚物类是杉木纯林土壤微生物利用的主要碳源,7 a复层林对碳水化合物、羧酸和酚酸的利用强度较大,11 a复层林对氨基酸、胺类、多聚物、羧酸和酚酸的利用强度较大,并且11 a复层林土壤微生物群落代谢碳水化合物、氨基酸、羧酸、胺类和酚酸的强度显著高于4 a复层林和杉木纯林,而4 a复层林与杉木纯林土壤微生物群落对不同碳源利用率的差异较小（除多聚物外）。（3）土壤微生物多样性指数、氨基酸类、胺类和酚酸类物质与土壤全磷、有效磷、Al-P和Fe-P含量之间显著正相关,随机森林模型分析表明,氨基酸、胺类和酚酸是不同林分类型土壤微生物利用的主要碳源。因此,杉木纯林转化为复层异龄林更有利于森林土壤磷的储存和供应,土壤微生物群落代谢功能多样性的增大可能是提高复层异龄林土壤磷有效性的关键调控因素。     

林下引入耐阴树种功能性状特征及其与生长的关系

植物功能性状之间的协调性揭示了其适应特定生境的主要策略,而植物早期生长与功能性状可能具有很大关联性。为探讨林下引入耐阴树种的根、茎、叶功能性状协调性及其与生长的关系,研究了杉木人工林林下引入5种常绿阔叶树种（洒金叶珊瑚、杨桐、蚊母树、栀子和海桐）的生长率（树高和地径相对增长率）以及27个根茎叶形态、生理性状指标。结果表明：（1）由主成分分析（Principal component analysis,PCA）可知耐阴树种种间根茎功能性状关联更紧密。此外,种间根、茎性状的变异系数均小于叶面积;（2）耐阴树种种间和种内关键性状与生长率网络关联性差异较大。在种间水平上,生长率与大部分叶性状显著正相关,与根茎性状多为显著负相关;在种内水平上,关键性状与生长率关系网更加复杂;（3）树高相对增长率是种间和种内关系网中心性最高的生长率指标。种间中心性最高的性状指标是叶面积;叶、茎生物量占比和根干物质含量是种内中心性最高的性状指标。但只有叶面积与树高相对增长率在种间和种内均显著正相关,因此,叶面积更适合作为指示林下耐阴树种生长率变化的性状。总体上,耐阴树种叶性状对生长率的调控要强于根茎性状,其中引入较大叶面积的常绿阔叶树种可能更有利于杉木纯林的人促更新和高效复层林的构建。     

新疆枸杞种质资源遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建

利用SCoT分子标记对新疆枸杞种质资源进行遗传多样性分析和DNA指纹图谱构建,为杂交育种和种质鉴定提供理论依据。结果显示:9条SCoT引物扩增出条带256条,其中219条为多态性条带,多态性比率达85.62%,多态性信息含量(PIC)值变化范围在0.77~0.91之间,平均值为0.85,观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei's基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)的平均值分别为1.8562、1.4350、0.2611、0.3989,聚类分析表明,遗传相似系数变化范围在0.5938~0.8398之间,在遗传相似系数为0.66和0.71处,可将30份材料分别分为2大类和4个亚类,主坐标分析结果和聚类结果基本一致,同时利用5条多态性SCoT引物构建了30份材料的DNA指纹图谱。新疆枸杞种质资源遗传多样性水平较高,且SCoT分子标记适于新疆枸杞种质资源遗传多样性分析和DNA指纹图谱构建,该研究结果为新疆枸杞种质资源评价、鉴定和新品种选育奠定了基础。     

新疆枸杞种质资源遗传多样性的SRAP分析

利用SRAP分子标记技术对新疆枸杞种质资源遗传多样性及亲缘关系进行研究,为新疆枸杞种质资源分类和杂交育种提供理论依据。结果显示:(1)筛选出的12对SRAP引物共扩增出310个位点,其中多态性位点264个,多态性比率平均为84.61%,引物多态性信息含量(PIC)变化范围为0.76~0.93,平均为0.83;观测等位基因(Na)、有效等位基因数(Ne)、Neis基因多样性指数(H)、Shannon信息指数(I)平均值分别为1.846 1、1.386 9、0.228 0和0.352 0。(2)聚类分析表明,供试材料间的遗传相似系数为0.590 3~0.903 2,在遗传相似性系数为0.70和0.76时,可将30份样品分别分为2大类和5个亚类;主坐标分析结果和聚类结果基本一致。研究表明,新疆枸杞种质资源遗传多样性较丰富,且野生种与栽培品种(系)间的遗传差异较大,表现出较远的亲缘关系,而栽培品种(系)间的遗传差异相对较小,表现出较近的亲缘关系。