森林生态系统立地指数的遥感分析

森林生态系统立地指数分析和立地质量的评估是森林生态系统经营管理和造林营林的重要理论基础与规划方法,也是研究森林生态系统生产力的重要内容.由于技术的限制,迄今为止,还没有实现森林生态系统立地空间分布格局的分析和开展立地条件随时间动态变化的研究.卫星遥感为大面积研究森林生态系统的生产力及其空间分布格局和动态提供了一条重要的途径.以云杉为对象,利用卫星遥感为研究手段,在岷江上游的四川西北部松潘镇江关流域研究森林生态系统立地指数的空间分布特点,探索有关遥感反演模型的建立,并通过有关精度的评估分析这种高技术应用的价值和潜力.研究结果表明,遥感植被指数NDVI和TNDVI与野外实测云杉立地指数（SI）基本为线性相关.通过对模型模拟结果和实际测定结果的比较研究,发现在1：1比例的分析图中,NDVI和TNDVI的遥感反演模型都有很好的拟合效果与较高的精度,说明通过遥感植被指数的方法测定森林立地指数具有较高的实用价值.     

滇重楼种子水浸液对三种植物种子萌发和幼苗生长的影响

利用滇重楼(Paris polyphylla Smith var.yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz.)种子外种皮和胚乳的水浸液对白菜(Brassica pekinensis(Lour.)Rupr.)、绿豆(Vigna radiata(Linn.)Wilczak)、小麦(Triticum aestivum L.)种子进行处理,研究滇重楼种子水浸液对3种植物种子萌发、幼苗生长和保护酶活性的影响,并利用GC-MS方法对滇重楼种子内源抑制物的成分进行分析。结果显示,不同浓度滇重楼外种皮、胚乳水浸液对上述3种受体植物的发芽率、苗高、根长及鲜重均产生影响,其作用强度和水浸液的浓度有关,总体上表现出低促高抑的双重浓度效应。滇重楼种子水浸液对白菜的影响作用最强,对绿豆的影响作用最弱,且胚乳水浸液的影响较外种皮强。不同浓度滇重楼种子外种皮和胚乳水浸液均能影响3种植物幼苗体内保护酶的活性,随着水浸液浓度的升高,叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性总体增加,与对照相比差异显著。白菜、小麦过氧化氢酶(CAT)活性减少,与对照相比差异显著;绿豆过氧化氢酶(CAT)活性增加,但与对照相比无显著差异。利用GC-MS方法从胚乳和外种皮水浸液中分别检出8种和2种物质。研究结果表明滇重楼种子中存在内源抑制物质,可能是导致种子休眠的原因;种子水浸液可能通过影响植物幼苗保护酶的活性进而影响其正常生长;有机酸类物质可能是滇重楼种子内源抑制物之一。     

不同光环境对桤木幼苗生长和光合特性的影响

通过设置3个光照强度(100％、56.2％和12.5％),模拟森林幼苗生长的旷地(采伐迹地)、林窗和林下光环境,研究不同光照强度对外来种台湾桤木和乡土种四川桤木幼苗的生长、光合特性以及生物量积累与分配的影响.结果表明:低光环境限制了两种桤木幼苗形态指标的增长,适当遮荫的林窗环境比旷地更有利于幼苗的生长.台湾桤木幼苗具有较高的比叶面积和相对生长速率,较大的单叶面积、叶长、叶宽、株高和基径,较少的叶片数和较低的叶面积比、叶柄长.低光环境下,台湾桤木幼苗的最大净光合速率、光饱和点和表观光量子效率较高,光补偿点和暗呼吸速率较低.随着光照强度的降低,台湾桤木幼苗具有更高的根生物量比和更低的叶生物量比;四川桤木幼苗则相反,加剧了动物取食和机械损伤的风险.     

不同光强对两种桤木幼苗光合特性和抗氧化系统的影响

 通过搭建荫棚设置3种不同的光强, 模拟森林幼苗生长的旷地(砍伐迹地)、林窗和林下光照环境(分别为100%、56.2%和12.5%的全光照), 比较研究了外来种台湾桤木(Alnus formosana)和乡土种桤木(A. cremastogyne)幼苗的叶形态、光合能力、热耗散和抗氧化酶的活性, 探讨了两树种幼苗对光强的适应及光保护策略。结果表明: 在3种光强下, 一定光强范围内随着光强的增加, 两种桤木幼苗的比叶重(LMA)、类胡萝卜素(Cars)、类胡萝卜素/叶绿素(Cars/Chl)和抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX))活性升高, 最大净光合速率(P_max)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和非光化学猝灭系数(NPQ)具有升高的趋势; Chl含量和瞬时光能利用效率(LUE)降低; 净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、气孔限制值(L_s)升高, 胞间CO₂浓度(C_i)降低, 推测P_n降低的主要因素是非气孔限制, 表明两种桤木幼苗均能适应不同的生长光强。生长在相同光强下, 桤木幼苗光抑制现象比台湾桤木幼苗严重, 台湾桤木幼苗对光强适应能力较强。随着光照强度的增加, 台湾桤木幼苗NPQ增加不显著, 热耗散较少, 相同光强下P_max和抗氧化酶活性显著高于桤木幼苗, 而桤木幼苗随着光强的增加热耗散显著, 表明在光抑制时, 台湾桤木幼苗主要是通过提高P_max利用光能和抗氧化酶系统进行保护性调节, 桤木幼苗则通过天线系统非辐射耗散将过剩的光能以热能的形式消耗掉。     

四川西北部亚高山云杉天然林生态系统碳密度、净生产量和碳贮量的初步研究

 该文利用野外实际调查数据对四川西北部亚高山云杉(Picea asperata)天然林碳密度、净生产量、碳贮量及其分布进行了分析,结果表明,在 调查区域,云杉天然林分平均生物量为230.37×103 kg[[rad]]hm^－2,其中乔木层为212.77×103 kg[[rad]]hm^－2,占林分生物量的92.30%。云杉天然林生 态系统各组分的平均碳密度为树干57.85%,树皮47.12%,树枝51.22%,树叶48.27%和树根52 .39%,灌木层平均碳密度49.91%,草本层平均碳密 度46.34%,地被层平均碳密度43.21%,枯落物层平均碳密度39.44%,土壤碳密度平均值为1.41%,随土层深度增加各层次土壤碳密度逐渐减少。 云杉林平均生态系统总碳贮量为273.79×10³ kg[[rad]]hm^－2,其中乔木层109.30×10³ kg[[rad]]hm^－2,占云杉林生态系统总碳贮量的39.92%,灌木层 5.69×10³ kg[[rad]]hm^－2,占2.08%,草本层1.26×10³ kg[[rad]]hm^－2,占0.46%,地被物层0.60×10³ kg[[rad]]hm^－2,占0.22%,枯落物层0.83×10³ kg[[rad]]hm^－2 ,占0.30%,林内土壤（0～100 cm）碳贮量为156.11×10³ kg[[rad]]hm^－2,占57.01%。云杉林的碳库分布序列为土壤（0～100 cm）＞乔木层＞ 灌木层＞草本层＞枯落物层＞地被物层。云杉天然林分平均净生产总量为6 838.5 kg[[rad]]hm^－2[[rad]]a^－1, 碳素年总净固量平 均为3 584.98 kg[[rad]]hm^－2 [[rad]]a^－1,其中乔木层净生产量为4 676 kg[[rad]]hm^－2[[rad]]a^－1,占 林分总量的68.38%,碳素年平均固定量2552.99 kg[[rad]]hm^－2[[rad]]a^－1,占林分总 量的 71.21%。     

4种发根农杆菌对朱砂根组培无菌叶片毛状根诱导的影响

以朱砂根(Ardisia crenata Sims)组培无菌叶片为材料,用4种发根农杆菌菌株(A4、ATCC15834、LBA9402和R1601)分别侵染进行毛状根诱导,比较朱砂根叶片毛状根诱导的最适培养基种类、预培养时间、侵染方式、共培养时间以及不同发根农杆菌的致根能力。研究表明:(1)朱砂根无菌叶片毛状根诱导最适培养基为1/2MS培养基,预培养2d、共培养2d,毛状根诱导率最高(31.87%)。(2)最佳侵染方式以剪好的幼叶和活化好的菌液(100mg/L AS)一起在28℃、180r/min黑暗条件下共振荡8~15min。(3)4种发根农杆菌均能诱导朱砂根叶片毛状根产生,但A4、ATCC15834效果最好,其致根能力大小顺序依次为ATCC15834A4LBA9402R1601。(4)PCR分子鉴定表明,发根农杆菌Ri质粒T-DNA已成功整合到宿主细胞核基因组中。     

银杏毛状根褐化机制的初步研究

该实验依据现有发根农杆菌侵染法,以银杏无菌苗叶片为外植体,对农杆菌诱导银杏毛状根的实验操作进行优化,并观察记录银杏毛状根继代生长情况,测定继代不同天数的毛状根组织内多酚含量、多酚合成相关酶基因和POD基因相对表达量,以探讨银杏毛状根褐化的生理机制。结果显示:(1)银杏农杆菌侵染最适预培养时间为3d、菌种为R1601、共培养基为White、侵染时间为30min,优化侵染操作后的银杏毛状根诱导率可达72.36%;银杏毛状根继代生长的最适IBA浓度为0.5mg/L。(2)银杏毛状根初始发根时颜色为乳白色,多在伤口处簇生,伸长生长时无向地性,不分叶正背面都能在伤口处诱导出根,且在除菌培养20d时毛状根长可达0.4～0.8cm;继代培养25d时毛状根为白色,继代35d时部分毛状根从根部至中部开始转黄,继代45d时大部分毛状根由白转黄,根部至中部开始有褐化出现。(3)继代35d时毛状根的PAL、C4 H、4CL和POD基因表达量分别为25d的68%、44%、51%、52%;继代45d时PAL、C4 H、4CL、POD基因表达量分别为35d的19%、75%、86%、105%。(4)继代35d、45d的银杏毛状根总酚类含量分别为17.14和13.78mg/g。研究发现,PAL基因表达量变化与其下游的两个关键酶基因(C4 H、4CL)表达量变化不一致,且PAL基因表达量的大幅降低并未对下游C4 H、4CL基因表达有明显影响,说明PAL基因表达量变化对其下游合成速率影响不大,可能不是银杏毛状根苯丙氨酸代谢途径的限速酶;而C4 H与4CL基因表达量变化趋势高度一致,说明C4H应是该途径中的限速酶之一;推测继代前期可能是由PPO作为关键酶参与毛状根褐化反应,导致后期毛状根生长受抑制,POD基因表达水平随之上升,POD参与褐化反应。     

滇重楼种子内源抑制物质的活性研究

以滇重楼种皮和胚乳为材料,用甲醇浸提得到种皮浸提液和胚乳浸提液,配制成浓度梯度为0.02、0.04、0.06、0.08g/mL的处理液,以蒸馏水为对照,研究不同浓度种皮和胚乳浸提液对受体植物白菜(油脂类)、小麦(淀粉类)、绿豆(蛋白类)种子发芽率、幼苗苗高和根长、抗氧化酶活性的影响,探讨滇重楼种子内源抑制物质的特性,以揭示滇重楼种子休眠的生理机制。结果表明:(1)滇重楼种皮和胚乳中均含有抑制种子萌发与幼苗生长的物质,且抑制作用大小表现为胚乳大于种皮。(2)3种受体植物幼苗对滇重楼种皮、胚乳甲醇浸提液的敏感性大小为白菜(油脂类)显著高于绿豆(蛋白类)和小麦(淀粉类)。(3)滇重楼种皮、胚乳甲醇浸提液对种子萌发及幼苗生长各项指标的抑制作用强度依次为:发芽率幼苗根长幼苗苗高鲜重。(4)滇重楼种皮、胚乳中的抑制物质均能够使3种受体植物幼苗产生生理响应,启动抗氧化酶体系,其中:随着滇重楼种皮甲醇浸提液浓度的升高,受体幼苗SOD与POD活性先升后降,CAT活性持续下降;胚乳甲醇浸提液处理后,受体幼苗SOD和POD活性较对照均显著增强,而CAT活性显著下降。研究认为,滇重楼种皮及胚乳甲醇浸提液均能够抑制受体植物种子萌发及幼苗生长,影响幼苗抗氧化酶活性,但滇重楼种皮与胚乳中所含抑制物在活性上存在差异。     

镧对华重楼生长及皂苷含量的影响

本研究以4年生华重楼（Paris polyphylla Smith var. chinensis（Franch.）Hara）为实验材料，分别采用0、5、20、80、160 mg/L的加镧营养液培养华重楼植株，通过比较不同营养生长指标及采用HPLC法测定根茎皂苷组分，研究不同施镧水平对华重楼生长及皂苷含量的影响。结果显示，镧对华重楼生长及皂苷含量均有显著影响，随着镧溶液浓度的增加，华重楼皂苷含量呈上升趋势，但当镧含量达到160.00 mg/L时，则会对华重楼的生长产生抑制作用，导致株高降低、比叶面积升高。研究结果表明80.00 mg/L的施镧水平最有利于华重楼的营养生长及根茎皂苷积累。     

川西北不同沙化程度草地植物功能性状及其驱动因子

以川西北不同沙化程度草地典型群落为研究对象,分析了不同沙化程度草地(未沙化草地、轻度沙化草地、中度沙化草地、重度沙化草地)植物功能性状之间的关系及其与地形和土壤因子的相关性,并对不同沙化程度草地植物功能性状进行了比较。结果发现:(1)从未沙化草地到重度沙化草地变化过程中,植物群落呈现出"湿生-中生-旱生"的演替格局,植物群落高度、盖度和物种丰富度随着沙化程度加剧而逐渐降低。(2)叶厚度(LT)、比叶面积(SLA)、叶组织密度(LD)、比根长(SRL)、根组织密度(RD)、叶氮含量(LN)、叶磷含量(LP)、根氮含量(RN)、根磷含量(RP)随着草地沙化程度的增加而降低。(3)未沙化地草本植物的植物功能性状最大,对资源的利用效率很高,其中SLA极差值最大(250.53),LT极差值最小(9.56),RD、SLA、RN、RP和LD具有较高的变异性,LT具有较低的变异系数,其保守性最高。(4)RN与所有的叶性状均有不同程度的相关性;SLA与LD呈极显著负相关关系,与RN呈显著正相关关系;SRL与LN呈极显著负相关关系,与RN呈显著负相关关系;LN与RN呈显著正相关关系。(5)逐步回归分析表明,功能性状与土壤因子间具有一定明显的相关性,可以通过土壤因子的定量分析来确定地上植物功能性状的变化趋势及可变范围。(6)灰色关联度分析发现,SLA、SRL、RD、LN、RP受海拔的影响较大,LT、LD、RN受坡向的影响最大,坡位对LP影响最大。研究表明,地形因子中海拔对植物功能性状影响较大,土壤因子中pH值对植物功能性状影响较大。