施氮和增温对降香黄檀幼苗生长发育和生理特征的影响

采用添加氮素模拟氮沉降和人工气候箱模拟增温的方法,设置了对照、施氮、增温以及增温×施氮交互作用4个处理,分析不同处理对降香黄檀(Dalbergia odorifera T. Chen)幼苗生长形态变化、生物量的积累、叶片和根系生理方面的影响。结果显示:与对照相比,增温、施氮以及增温×施氮交互作用均促进了降香黄檀幼苗的生长形态发育、增加了生物量的积累、光合参数、最大光化学量子产量、叶片硝酸还原酶及根系活力,但降低了叶片相对电导率和丙二醛含量;增温×施氮交互作用下降香黄檀幼苗的生物量积累、光合参数、最大光化学量子产量、叶片硝酸还原酶及根系活力的增幅最大,而叶片相对电导率和丙二醛含量降幅最显著;隶属函数分析结果表明,增温×施氮交互作用对降香黄檀幼苗生长发育的促进效果最好,其次为单独增温,最后为施氮处理。     

降香黄檀土壤微生物数量的时空动态特征

【目的】研究降香黄檀土壤微生物数量在时间和空间上的动态特征,可为降香黄檀栽培技术的完善提供数据支持。【方法】采用稀释平板涂布法,比较分析降香黄檀根际和非根际土壤微生物三大类群(细菌、放线菌、真菌)数量的季节及垂直分布情况。【结果】(1)降香黄檀根际和非根际土壤均表现为春季细菌、真菌数量较多,冬季细菌数量较少,秋季真菌数量较少;非根际土壤放线菌冬季数量较多,秋季数量较少。(2)细菌的根际效应最为明显,其R/S为0.12~62.96;真菌次之,其R/S为0.22~2.46;放线菌的根际效应较小,其R/S为0.32~1.01。(3)降香黄檀上层土(0~20 cm)的微生物数量普遍高于其他土层;随着土层加深,微生物数量表现为逐渐下降或先下降后升高2种变化趋势。【结论】降香黄檀土壤微生物数量的分布受季节和土层的影响。     

移植和钾肥对降香黄檀光合特性与叶绿素含量的影响

以降香黄檀(Dalbergia odorifera T. Chen)为材料,分析不同移植方式和外施钾肥等培育措施对其光合参数和叶绿素(Chl)含量的影响。结果显示,断根处理后植物的最大净光合速率(Pnmax)比去冠、全冠移、对照(CK)和去冠移4种处理方式分别提高了19.25%、34.79%、40.88%和219.86%。光合参数分析结果显示,光饱和点(LSP)最高的为去冠处理,光补偿点(LCP)最高的为断根处理。断根处理后植物的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)最大。断根、去冠、全冠移3种处理的Chla、Chlb、Chl(a+b)含量及胡萝卜素均高于CK,且断根处理后上述各指标达到最高值。外施钾肥处理中,降香黄檀最大净光合速率随钾肥用量的增加而增加,K2处理下的LSP值最大。随着钾肥施用量的增加,植物叶片的Pn、气孔导度呈上升的趋势,且植株的Chla、Chlb和Chl(a+b)含量均随钾肥用量的增加而增加,CK处理下Chla/Chlb比值显著高于K1、K2处理。研究结果表明断根、去冠、施用钾肥等处理均可显著提升降香黄檀叶片的叶绿素含量,有利于植株进行光合作用,促进生长发育。     

磷素营养对降香黄檀幼苗生长及叶片养分状况的影响

设置0、15、30、60、100、150 mg P·株^-1等6个磷素处理开展降香黄檀幼苗盆栽试验,测定各处理幼苗的生长、生物量、叶片养分含量等指标,采用临界浓度法确定降香黄檀幼苗的适宜施磷量,从而探讨不同磷素水平对降香黄檀幼苗生长和叶片养分状况的影响,揭示其磷素需求规律以及适宜的磷供应范围。结果显示磷肥能促进幼苗生长和生物量的积累,而且随施磷量的增加,各指标呈现先升高后降低的趋势,最高值出现在60 mg P·株^-1处理,其苗高、地径、叶面积、生物量分别为对照的3.07、2.35、49.21和24.25倍。施磷显著降低幼苗叶片氮、钾含量,提高磷、镁含量,其中30、60、100 mg P·株^-13个处理间叶片磷含量差异不显著,约为对照的1.65倍。根据幼苗生物量与叶片磷含量、氮钾含量比、磷钾含量比的抛物线关系,确定叶片最适磷含量范围为1.35~2.32 g·kg^-1,由此推断降香黄檀幼苗最适宜的施磷量为60~100 mg P·株^-1。     

施肥对降香黄檀营养生长和生殖生长的影响

研究施肥对降香黄檀（Dalbergia odorifera T.Chen.）营养生长和生殖生长的影响,为不同经营目标的降香黄檀人工林培育提供技术支撑。本研究以8年生降香黄檀为对象,设置N（185.6 g N/株）、P（120 g P₂O₅/株）、K（120 g K₂O/株）、PK（120 g P₂O₅+120 g K₂O/株）、NPK（185.6 g N+120 g P₂O₅+120 g K₂O/株）以及不施肥（对照）等六个处理,调查施肥后盛花期内一年生新梢、叶、花的生长情况。结果表明：6个施肥处理间降香黄檀营养生长和生殖生长均差异显著（P<0.05）。N处理的营养枝率、营养枝复叶数和小叶宽分别比对照提高40.25%、21.75%和9.52%,花序直径和花序生物量则降低12.75%和48.63%,显示N肥能促进降香黄檀营养生长,抑制生殖生长,有利于大径材培育;P、PK处理的营养枝率较对照显著降低47.96%和46.84%,表明P肥和K肥能促进生殖生长,有利于良种选育;NPK处理能同时显著促进营养生长和生殖生长,其营养枝率、营养枝长度、营养枝复叶数、营养枝小叶长、宽和枝生物量比对照提高26.04%、68.16%、32.98%、15.20%、11.40%和83.60%,花序数量和花序生物量亦提高54.20%和49.84%。因此,在降香黄檀人工林培育实践中,可通过调整肥料的NPK配比（偏向N或PK）以实现营养生长或生殖生长调控之目的。     

施氮及不同根系分隔模式对尾叶桉和降香黄檀幼苗生长及叶片生理特性的影响

豆科与非豆科树种混交作为一种人工林培育可持续发展模式,在保证木材产量和维持氮素平衡中发挥了重要作用。该研究通过大棚盆栽试验,设计3个施氮水平(0、3、6g·株-1)及3种根系分隔方式(不隔、网隔、膜隔),分析了不同氮素水平及根系分隔模式对尾叶桉(Eucalyptus urophylla)与降香黄檀(Dalbergia odorifera)植株幼苗生长、叶片生理特性、根系形态及生物量的影响。结果表明:(1)随施氮量的增加,尾叶桉与降香黄檀的苗高、地径均呈递增趋势;不同根系分隔模式下,尾叶桉苗高、地径均在不隔模式下生长最好,降香黄檀则在膜隔模式下生长最好。(2)与不施氮处理相比,施氮3、6g·株-1水平下尾叶桉与降香黄檀叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性及可溶性蛋白含量均显著升高,而丙二醛(MDA)含量则呈降低趋势。(3)尾叶桉与降香黄檀根系的总长度、总表面积、总体积、平均直径、根尖数和比根长均随氮素水平的增加而增加,且各氮素水平间的差异显著;同一氮素水平下,尾叶桉的根系生长总体表现为不隔网隔膜隔,而降香黄檀根系生长则表现为膜隔不隔网隔,且两树种不同分隔模式间差异显著。(4)尾叶桉与降香黄檀各器官生物量及总生物量均随施氮量的增加而增加,并在6g·株-1施氮水平下生物量最大;各器官生物量分配中,尾叶桉各器官生物量所占比例大小依次为:茎(40.59%)叶(32.37%)根(27.04%),降香黄檀各器官生物量所占比例大小依次为:根(47.67%)茎(40.08%)叶(12.25%)。研究表明,尾叶桉与降香黄檀混交一定程度上扩展了根系横向和纵向水平的养分生态位,扩大了根系吸收土壤养分的空间,同时根系互作提高了降香黄檀的固氮能力,对土壤有效氮的产生有较大影响。     

不同栽培措施对降香黄檀内源激素含量的影响

为了了解不同栽培措施对降香黄檀叶片内源激素的影响,本研究通过铺设修枝、移植、钾肥、乙烯4个试验,分析各处理叶片激素含量特征。结果表明：修枝实验中,重度修枝处理IAA、GA₃、ZR、ABA含量均最大,分别为69.849、6.619、8.805、77.998 ng·g^-1。移植各处理中,去冠移处理IAA、ZR含量最高分别为73.195和9.472 ng·g^-1,而其ABA含量最低为52.001 ng·g^-1,GA₃含量最高的为断根处理8.418 ng·g^-1。IAA、ZR、GA₃含量K1钾肥配比最高分别为75.188、8.383、6.127 ng·g^-1;ABA最大含量71.082 ng·g^-1为CK处理。乙烯试验中,CK处理的IAA、GA₃含量最高分别为47.762、4.967 ng·g^-1;E2.5%处理的ABA含量96.94 ng·g^-1最高。E0.1%处理的ZR含量最高为9.378 ng·g^-1。修枝对GA₃/ABA和ZR/GA₃影响较大,其最小值分别比最大值降低了29.7%、19.0%。移植对IAA/ABA、GA₃/ABA影响较大,最小值比最大值依次降低了52.47%和51.47%。树干注射乙烯和钾肥对IAA/ABA、GA₃/ABA影响较大,乙烯试验最小值分别比最大值降低了55.4%、49.2%,钾肥试验最小值分别比最大值降低了48.8%和37.1%。     

不同产地降香黄檀种子和幼苗性状的变异研究

为了探讨不同产地降香黄檀(Dalbergia odorifera)种子和幼苗的表型性状变异规律,该研究以来源于海南、福建、广西、广东等省/区10个产地降香黄檀的种子及在广西桂林培育的幼苗为材料,采用方差分析、相关性分析和主成分分析对其种子和幼苗生长的9个表型性状进行了比较研究。结果表明:降香黄檀种子和幼苗的表型性状存在较大变异,9个性状间均差异极显著,各性状平均变异系数(CV)为12.50%,变异系数范围在7.94%～18.89%,幼苗生长性状的变异高于种子性状的变异,说明种子性状的稳定性较高。相关分析表明各表型性状间及表型性状与地理-气候因子间均存在不同的相关性,各表型性状与经度、纬度及年降水量均无显著相关性,而海拔、年均温度与年降雨量是影响降香黄檀种子和幼苗性状的主要因子。利用主成分综合得分法,筛选出了3个在种子形态、幼苗生长和萌发情况等方面较好的家系,按综合得分排序分别为仙游产地、儋州产地、尖峰岭产地。研究结果可为降香黄檀优良种质资源的筛选提供科学依据。     

铲草和施肥对降香黄檀与印度檀香混交林土壤氮素矿化淋溶的影响

珍贵树种降香黄檀与印度檀香混交种植是当前华南地区人工林发展的一种重要模式.本研究设置对照(不做处理)、铲草、施肥、铲草+施肥4个处理,研究抚育措施对林地土壤净矿化速率、净硝化速率、净铵化速率和氮素淋溶速率的影响.结果表明:4个处理0~10 cm土层在春、秋季有最大净氮矿化速率,分别为18.92、18.13 mg·kg^-1·month^-1;在春、秋季有最大硝化速率,分别为20.35、18.85 mg·kg^-1·month^-1;夏、冬季有最大铵化速率,分别为0.22、0.26 mg·kg^-1·month^-1;秋季的氮素淋溶最严重,为15.98 mg·kg^-1·month^-1,全年最大淋溶为86.69 mg·kg^-1.铲草、施肥、铲草+施肥都在一定程度上抑制了土壤氮的净矿化和硝化速率,铲草、施肥、铲草+施肥处理年氮矿化量分别下降26.2%、16.1%、6.3%,年氮硝化量分别下降17.1%、16.6%、1.4%,同时也抑制了土壤铵态氮的累积.铲草、施肥、铲草+施肥处理全年氮素淋溶量依次减少25.2%、8.6%、6.1%.相对于铲草、施肥、铲草+施肥抚育措施,季节因素对土壤氮素矿化和淋溶过程的影响更显著.铲草、施肥、铲草+施肥措施在一定程度上抑制了土壤氮素硝化和铵化过程,减少了土壤氮素的矿化和淋溶损失量,有利于土壤肥力的保存和氮素的累积.     

降香黄檀次生韧皮部薄壁组织细胞液泡蛋白质的形成和积累的超微结构研究

热带豆科树木降香黄檀（Ｄａｌｂｅｒｇｉａｏｄｏｒｉｆｅｒａ）落叶时期末端小枝次生韧皮部薄壁组织细胞的中央液泡中有大量的贮藏蛋白质。用透射电镜技术研究了这些蛋白质的形成和积累。在这些细胞的周缘细胞质中有丰富的游离核糖体和许多粗糙内质网（ＲＥＲ）。在这些核糖体之间,总是分散着纤维状物质,有时还出现一些类似液泡蛋白质的结构。常常看到与ＲＥＲ相连的含有稀疏纤维状物质的小泡,以及含有类似液泡蛋白质的形状不规则的小泡和含有更多类似液泡蛋白质的光滑小泡。从连接ＲＥＲ的小泡到形状不规则小泡,再到光滑小泡,可能存在个体发生的连续性。通过内吞作用细胞质中的纤维状物质和核糖体以及其它结构被并入上述３种小泡。光滑小泡通常与中央液泡的膜融合而释放其内含物到液泡中。     

不同钙离子浓度对低温下降香黄檀幼苗生长及生理特性的影响

以降香黄檀（Dalbergia odorifera T.Chen）为材料,通过人工控制温度的方法,探讨在不同温度条件下施加不同浓度Ca²⁺对降香黄檀幼苗生长及生理特性的影响。结果显示：常温条件下,施加不同浓度的Ca²⁺对降香黄檀的茎高、叶长、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）和光合色素含量均有显著影响;而对叶片相对含水量、露点水势、相对电导率、丙二醛（MDA）和可溶性蛋白含量影响较小;促进生长发育的最适Ca²⁺浓度为5 mmol/L。低温对降香黄檀上述生理指标以及水分利用效率（WUE）均有显著影响;低温条件下施加不同浓度的Ca²⁺能使上述指标得到不同程度的缓解,提高降香黄檀低温胁迫耐受性的最适浓度为5 mmol/L。隶属函数分析结果表明,常温和低温条件下,外源Ca²⁺浓度对降香黄檀的调控影响依次为5、10、15、2.5 mmol/L。     

基于ST-PCA-BP神经网络的檀香叶片全氮含量无损检测

氮素是植物生长需要的大量元素之一,生产经营者在植物生长过程中往往施加大量的氮肥,但过量的肥料会造成地下水污染.本文针对珍贵树种檀香,提出了一种基于ST-PCABP神经网络的檀香叶片全氮含量无损检测方法,为檀香的经营培育提供参考.结果表明:将野外获取到的檀香图像由RGB转换到L~*a~*b~*系统,可以较好地完成自然图像中的檀香分割.这是由于L~*a~*b~*系统色域宽,受光照变化的影响较小.ST-PCA-BP神经网络的特点是通过显著性检验(ST)筛选变量,使用方差膨胀因子和条件指数分析筛选结果的共线性,主成分分析法(PCA)消除共线性.该处理方法有效地减小了BP神经网络陷入局部最小值的概率,与原始数据、ST处理和PCA处理相比,决定系数最高,平均残差和均方根误差最小,是檀香叶片全氮含量无损、实时检测的最佳方法.     

基于湿地植物光谱的水体总氮估测

利用再生水补充城市湿地是目前湿地恢复与重建的主要方向,然而再水中高浓度的氮、磷含量极易导致水体富营养化。遥感技术已成为富营养化监测的重要手段,但对于植被覆盖水域的富营养化直接探测存在一定的局限性。以北京市典型再生水补水湿地奥林匹克公园南园湿地为研究区,利用湿地植物光谱进行水体富营养化主控因子总氮的遥感探测。测定芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)的叶片光谱及水体总氮含量,在对数据进行预处理的基础上建立二者的关系模型,包括单变量模型(比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型),与多变量模型(逐步多元线性回归(SMLR)模型和偏最小二乘回归(PLSR)模型),并利用交叉验证决定系数(R2cv)和均方根误差(RMSEcv)进行模型精度检验。结果表明,不同回归模型相比,多变量回归模型精度较高;多变量回归模型中,PLSR模型精度较高,R2cv可达0.72,RMSEcv仅为0.24,是建立湿地植物光谱与水体总氮含量关系的最优模型。不同湿地植物类型相比,利用芦苇反射光谱建立的各种预测模型的精度都高于香蒲。其他环境因子(总磷)也是影响TN含量与湿地植物反射光谱关系的重要因素。研究成果可以弥补现有水体富营养化遥感探测的不足,并为再生水利用的城市湿地水质监测与管理提供有力的科学依据。     

基于相关分析和偏最小二乘回归的黄绵土土壤全氮和碱解氮含量的高光谱预测

以采取植被恢复措施的陕西省吴起县为研究区,实地采集24个土壤剖面不同层次的黄绵土土样100个,在进行土壤样本全氮（TN）和碱解氮（AHN）含量及实验室反射光谱数据测量和分析的基础上,用相关分析（CA）结合偏最小二乘回归（PLS）方法建立黄绵土土壤TN和AHN含量的校正模型,并用独立样本对校正模型进行验证.结果表明： 利用6种光谱变换方式建立的校正模型中,微分光谱建立的校正模型是预测研究区土壤TN含量的最佳模型,校正和验证R²分别为0.929和0.935,均方根误差（RMSE）分别为0.045和0.047 g·kg^-1,相对预测偏差（RPD）为3.12;而归一化变换建立的校正模型是预测土壤AHN含量的最佳模型,校正和验证R²分别为0.873和0.773,RMSE分别为9.946和16.204 mg·kg^-1,RPD为1.538.所建立的全氮预测模型可以对0～40 cm土层的TN进行有效预测,而碱解氮的预测模型对同一深度只能进行粗略预测.本研究为采取植被恢复措施的退化生态系统区黄绵土土壤全氮的快速预测提供了一种较好的方法,但是对于碱解氮的准确、快速预测,需要进一步研究.