尾巨桉液流特征分析

目前尾巨桉( Eucalyptus urophylla × E. grandis)在南部大面积种植,尤其是在广西,其水分利用效率对森林可持续发展和水资源管理的影响越来越受到关注,因此了解其水分利用特征具有一定的意义。该文通过Granier热扩散探针法(TDP)对广西黄冕国有林场4~5年生尾巨桉人工林液流密度(SFD)的年变化规律、不同个体变化及其与环境因子的关系进行了研究。结果表明：尾巨桉年平均日液流密度为830.1 L.m-2.d-1;从尾巨桉日液流密度的年变化来看,最大值不超过2000 L.m-2.d-1,与相似研究比较,该研究得到的结果偏低。不同直径尾巨桉SFD具有相似的变化趋势,胸径相近其液流密度也大致相同,但胸径相差很大时,其液流密度相差也大,相差最大可达1300 L.m-2.d-1,这主要与不同生长状况的植物根系从土壤吸收水分能力不同有关。相关研究表明光合有效辐射和水汽压亏缺是树木冠层蒸腾的主要动力,该研究也发现树干液流密度与水汽压亏缺( VPD)、光合有效辐射( PAR)在年变化上有很好的同步性,主要表现出夏秋季节较高、春冬季节较低的现象。 SFD与PAR的关系比较显著,与VPD、空气温度( AT)、土壤温度( ST)有一定的关系,但与空气相对湿度( RH)和土壤湿度( SM)没有呈现规律。环境因子和植物生物学特征是树干液流密度主要的影响因素,进一步探讨尾巨桉如何响应这些因子的变化显得尤为重要。     

雷州半岛尾叶桉和湿加松人工林的蒸腾耗水规律

为正确认识大径材桉树及湿加松耗水规律,为地区人工林树种选择、栽培及抚育提供指导,应用TDP热扩散探针技术,对10年生尾叶桉和湿加松树干液流进行连续监测,并同步测定各气象因子,分析了雷州半岛地区尾叶桉和湿加松蒸腾耗水的日变化特征和季节变化规律,并与气象因子建立了相关模型。结果表明:尾叶桉和湿加松边材液流均表现出典型的昼高夜低的单峰型日变化特征,各月平均液流速率不同,且旱雨季差异显著;其中峰值尾叶桉雨季(0.127 cm/min)和旱季(0.096 cm/min)分别是湿加松雨季和旱季的1.30倍和1.57倍;日平均液流速率尾叶桉雨季(0.045 cm/min)和旱季(0.033 cm/min)分别是湿加松雨季和旱季的1.27倍和1.54倍;启动时间和迅速下降时间雨季两树种间差异不大,但旱季尾叶桉要提前湿加松约1—1.5 h启动,并晚0.5—1 h迅速下降。影响两树种边材液流速率的主要气象因子相同。尾叶桉人工林年平均单株日耗水量为12.79 L/d,是湿加松的1.33倍,林分蒸腾耗水量尾叶桉(582.16 mm)和湿加松(483.24 mm),分别占同期年降雨量的34.2%和28.4%,且两树种旱雨季蒸腾耗水量均雨季显著大于旱季。     

尾巨桉化学成分的研究

运用多种色谱手段分离纯化尾巨桉的化学成分,并通过波谱法对分离到的化合物进行结构鉴定。结果表明：从尾巨桉叶和根中分离并鉴定了5个化合物,分别为鞣花酸(ellagic acid,1)、3-O-甲基并没食子酸(3-O-methylellagic acid,2)、3,3′-O-二甲基鞣花酸(3,3′-di-O-methylellagic acid,3)、3-O-甲基鞣花酸4′-O-α-L-吡喃鼠李糖苷(3-O-methylellagic acid 4′-O-α-L-rhamnopyranoside,4)、反式对羟基肉桂酸((E )-p-hydroxy-cinnamic acid,5)。其中,化合物2~5为首次从该植物中分离得到。     

巨尾桉的组织培养和快速繁殖

1植物名称巨尾桉(Eucalyptus grandis×E.urophylla). 2材料类别五至六年生优良单株萌发枝茎段芽.     

高硼处理增强巨尾桉苗木对零上低温的适应

以木本植物巨尾桉为材料,研究在0℃以上低温,高硼处理对巨尾桉苗木生长以及苗木叶切片浸出液的相对电导率;超氧阴离子(O2^-)产生速率;丙二醛(MDA)含量;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性;苗木茎尖、根尖和叶片IAA含量的影响。实验方案是在经过有多种硼浓度和温度的预备试验的基础上选出有代表性的两种硼浓度和6种温度进行进一步的研究。培养液均调至pH6．8,每天30μmolm^-2s^-1光照12h。结果表明：在0～8℃,高硼处理(8．00mg/L)的苗木地下部干重是对照处理(2．86mg/L)的7．14--2．81倍,地上部干重是对照处理的4．80—2．14倍,总生物量是对照处理的5．21—2．56倍;对照处理的相对电导率是高硼处理的1．80～2．68倍,O2^-产生速率是高硼处理的2．01～2．84倍。MDA含量是高硼处理的1．64—1．95倍;高硼处理的SOD活性是对照处理的2．21～2．30倍,POD活性是对照处理的1．47～1．58倍,CAT活性是对照处理的2．08～2．04倍;对照处理茎尖的IAA含量是高硼处理的1．67～1．63倍,根尖IAA含量是高硼处理的1．42～1．46倍,高硼处理叶片的IAA含量是对照处理的2．25～2．00倍。     

不同生长年限巨尾桉叶挥发性成分GC-MS分析

为了分析不同年限巨尾桉叶挥发油的化学成分及生长年限对化学成分组成的影响,采用水蒸气蒸馏法,分别提取2006～2010年种植的巨尾桉叶片中的挥发性成分,并用气相色谱质谱联用技术分析鉴定其化学成分。结果表明:不同生长年限的巨尾桉叶片挥发油产量在0.55%～1.35%之间,随生长年限的增加而升高。利用GC-MS共鉴定出63个化合物,占总挥发油的93.00%～97.07%。其中相对含量较高的物质为:1,8-桉叶油素(55.72%～63.47%)、α-松油醇(9.78%～14.15%)、乙酸松油酯(4.96%～7.06%)、α-蒎烯(0.99%～4.31%)、龙脑(2.40%～4.89%)。由于生长年限的不同,挥发油中物质的组成及相对含量均存在差异。     

Pt菌根菌剂对巨尾桉生长的持续效应

探讨了Rsolithustinctorius菌剂对巨尾桉（Eucaloptusgrandis×E．urophylla）林木生长的持续影响．结果表明：Pt菌剂对树高生长的持续影响显著,对立木单株材积的持续影响极显著,而对直径生长的影响在造林前期极显著,后期不显著;菌根林造林成活率比对照林提高15．76％,保存率两者相差无几;菌根林的蓄积量持续高于对照林;菌根的投入产出比为1：10．67,经济效益显著．     

巨尾桉工业原料林下植物群落学分析

基于群落调查方法,对巨尾桉林下植物进行群落学分析。结果表明:巨尾桉林下植物共有维管束植物57科、124属、154种及变种,以禾本科和菊科的种类占优势;林下植物物种组成较为分散,优势属不明显;种子植物53科划分为6个分布区类型和2个变型,以热带分布科为主;种子植物120个属有14个分布区类型和7个变型,以热带分布属为主,植物区系成分较为复杂。林下植被可分为灌木层和草本层,但是分层现象不明显,草本层植物占优势,偶见有少量的层间植物分布。林下物种丰富度表现为草本层>灌木层;而Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数则表现为灌木层>草本层,生境空间异质性及人为干扰活动影响了巨尾桉林下植物组成及分布。     

速生树种尾巨桉和竹柳幼苗耗水特性和水分利用效率

速生树种尾巨桉和竹柳因其水分消耗和利用问题引起了一些争议,因而受到了广泛的关注,由于尚缺乏科学的观测数据,而其中许多指责或支持也尚无定论,因此必须深入研究此2种树种耗水性能和水分利用效率,以期科学评价其水分消耗和利用性能。采用盆栽苗木称重法和Li-6400光合系统测定方法分别测定尾巨桉(Eucalyptus urophylla×Eucalyptus grandis)和竹柳(Salix sp.)苗木在不同土壤水分条件下耗水量、耗水速率和苗木不同生长期叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE),研究表明:(1)正常水分条件下,尾巨桉和竹柳日总耗水量和最大耗水速率分别为(182.05±12.74)g/d、(100.48±10.95)g/d和(66.31±9.91)g·m-2·h-1、(89.50±13.54)g·m-2·h-1,土壤水分条件下降时,2种苗木耗水量和耗水速率均呈显著下降趋势,严重干旱胁迫时尾巨桉降幅更大。(2)正常水分条件和轻度水分胁迫下2种苗木耗水速率日变化趋势均为明显"单峰"曲线,且峰值均出现在12:00—14:00,中度干旱胁迫时则其变化趋势呈"双峰"曲线,峰值分别在10:00—12:00和14:00—16:00出现,严重干旱胁迫时日变化规律不明显。(3)正常水分条件和轻度水分胁迫下2种苗木耗水速率与环境温度显著正相关,与相对湿度显著负相关,随着干旱胁迫的发展,环境因子对耗水速率的影响有所减弱。(4)叶片水平来看,与尾巨桉相比,竹柳具有高光合、低蒸腾、高水分利用效率的特点,2种苗木由生长初期进入生长旺期时,净光合速率和蒸腾速率均发生相同幅度增加,而水分利用效率基本保持不变。(5)从单株耗水量和耗水速率以及叶片水分利用效率综合来看,竹柳属节水性能较好速生树种,而尾巨桉虽然存在叶片水平高蒸腾和低水分利用效率的情况,但从单株苗木水平上来讲,其耗水速率甚至低于竹柳,特别在土壤水分严重亏缺情况下其白天平均耗水速率仅为(4.02±0.60)g·m-2·h-1,也表现出了一定的抗旱节水能力。     

连栽对尾巨桉短周期人工林碳贮量的影响

对广西国有东门林场不同连栽代数尾巨桉(Eucalyptus urophylla × E. grandis) 短周期人工林生态系统碳贮量开展研究,旨在阐明短周期桉树人工林连栽对生态系统各组分(土壤、凋落物、林下植物和乔木)的碳含量、碳贮量及其分配格局的影响.结果表明:(1)尾巨桉短周期人工林生态系统同一层次的同一器官(或组分)碳含量因连栽代次和林龄不同存在差异,但差异不显著(p＞0.05);而不同层次和不同器官(或组分)碳含量的差异极显著(p＜0.01),表明人工林生态系统的物种组成及其特性对碳含量的影响更显著.(2)7.6a尾巨桉连栽林分的碳贮量平均为127.649 t · hm-2,比第1代(134.411 t · hm-2)低5.03%,差异不显著(p＞0.05);两类林分碳贮量的空间分布序列均表现为土壤层＞乔木层＞凋落物层＞林下植物层.(3)两类林分各组份的碳含量和碳贮量均随着林龄的增加而增加.(4)连栽对乔木层和凋落物层的碳贮量影响较小,但具有降低林下植被和土壤碳贮量的作用.短周期桉树人工林连栽采取的采伐林木、炼山清理、机耕全垦整地等措施对林地的反复干扰是导致林下植被和土壤碳贮量下降的主要原因.     

不同林龄巨尾桉的灰分含量和热值

采用热量仪和马福炉对1～4年生4个不同林龄阶段巨尾桉的叶、枝、根、干、皮5个部位进行灰分含量和热值测定,结果表明:不同林龄巨尾桉其5个部位的平均灰分含量在(0.42±0.14)%～(4.43±1.35)%之间,以皮的最高、干的最低,各部位灰分含量的大小排列顺序无一相同且无明显的规律可循,除根外,叶、枝、干、皮在林分4个...     

巨尾桉叶中皂苷的提取分离及其抗氧化活性研究

开展了从巨尾桉叶中提取皂苷的工艺优化研究.考察了温度、时间,溶剂用量对皂苷得率的影响,并对粗提物进行纯化.结果表明,巨尾桉叶皂苷的优化条件是:提取温度61.8℃,提取时间5.02h,溶剂与巨尾桉叶的液料比为20.09∶1,皂苷的提取得率(g/g)为5.51％.提取物经大孔树脂-丙酮沉淀联用分离法纯化后皂苷含量由16.22％提高到50.35％.对粗提物、大孔树脂纯化物和大孔树脂吸附-丙酮沉淀纯化物进行抗氧化活性研究.结果表明,它们对DPPH自由基的最大清除率分别为83.02％、84.20％和85.62％,对过氧化氢的最大清除率分别为80.10％、55.02％和48.21％,对超氧阴离子自由基的最大清除率分别为16.62％、13.43％和10.01％.     

不同林龄尾巨桉人工林碳储量及分配格局

利用桂东南桉树(Eucalyptus spp.)主产区5个不同林龄(1a、2a、3a、5a和8a)15个样点45个样地调查数据,分析桂东南尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)人工林的碳格局及其动态变化特征。结果表明:(1)尾巨桉人工林生态系统总碳储量表现为3a林龄(195.25t·hm-2)5a林龄(169.57t·hm-2)8a林龄(166.70t·hm-2)2a林龄(165.00t·hm-2)1a林龄(111.84t·hm-2);不同林龄碳储量分布格局均为土壤层植被层凋落物层,地下部分地上部分;其中植被层为4.87~80.54t·hm-2,占总碳储量的4.36%~48.31%,随林龄的增加而增加;凋落物层为0.92~3.25t·hm-2,占0.82%~1.91%,随林龄增加呈递减趋势;土壤层为3a林龄(162.53t·hm-2,83.24%)2a林龄(141.55t·hm-2,85.79%)5a林龄(112.26t·hm-2,60.22%)1a林龄(106.05t·hm-2,94.82%)8a林龄(84.50t·hm-2,50.69%)。(2)植被层碳储量以乔木层最大(3.10~78.97t·hm-2),占63.64%~99.25%,其中乔木层各器官碳储量以树干最大(1.58~68.84t·hm-2),占乔木层碳储量的50.90%~87.18%,随林龄的增加而增加,枝、叶、根分别占4.97%~12.17%、1.97%~22.36%和5.87%~14.57%,均随林龄而下降。(3)桂东南尾巨桉人工林生态系统年净固碳量平均为11.73t·hm-2·a-1,2a林龄(16.03t·hm-2·a-1)最大,3a林龄的固碳能力也很高,8a林龄年净固碳量与5a林龄持平,高达11.96t·hm-2·a-1,是较好的碳汇林业树种。提高桉树林的生态服务功能、降低其负面效应将有利于桉树人工林生产的发展。     

巨尾桉在岩溶石山生境中的适应性研究（Ⅰ）：春季光合生理生态学特性

以岩溶石山生境的3年生巨尾桉人工林为研究对象,采用LI-6400型便携式光合仪测定巨尾桉在春季的叶片净光合速率(Pn)及其他生理生态因子日变化,同时测定巨尾桉光合-光响应曲线,并通过相关分析和通径分析探讨净光合速率与其他生理生态因子的关系。结果表明:巨尾桉光合-光响应曲线符合Walker的非直线双曲线模型。巨尾桉的光饱和点为1 340μmol.m-2.s-1,光补偿点为14.68μmol.m-2.s-1,表观量子效率(AQY)为0.06mol.mol-1,具有阳生植物的特点。净光合速率日变化呈现"单峰型"的特点。蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和大气CO2浓度(Ca)是影响巨尾桉叶片净光合速率日变化的重要因子。巨尾桉有较高的水分利用效率,说明巨尾桉具有适应岩溶石山干旱的特征或避旱策略。     

低温胁迫对巨尾桉幼苗膜脂过氧化及保护酶的影响

以木本植物巨尾桉幼苗为材料 ,研究低温胁迫对巨尾桉膜脂过氧化及保护酶的影响 ,测定了幼苗叶片的O 2(超氧阴离子 )产生速率、H2 O2 、(过氧化氢 )、MDA(丙二醛 )含量、相对电导率和SOD(超氧化物歧化酶 )、POD(过氧化物酶 )、CAT(过氧化氢酶 )、APX(抗坏血酸过氧化物酶 )活性。结果表明 :低温胁迫使叶片O 2 产生速率、H2 O2 、MDA含量和相对电导率增加 ,但抗寒锻炼植株的增幅远小于对照 ;抗寒锻炼植株的SOD、POD、CAT和APX活性均低于对照。     

不同林龄尾巨桉人工林的生物量及其分配特征

根据1,2,3,5,8a共5个不同年龄的15块1000 m2尾巨桉样地(3次重复)调查资料,利用18株不同年龄和径阶的样木数据,建立以胸径(D)为单变量的生物量回归方程。采用样木回归分析法(乔木层)和样方收获法(灌木层、草本层、地上凋落物)获取不同林龄尾巨桉人工林的生物量,分析了其组成、分配及不同林龄生物量的变化趋势。结果表明:林分总生物量随林龄而增加,1,2,3,5年生和8年生尾巨桉人工林生物量分别为12.49,47.75,64.51,105.77和137.51 t/hm2,其中活体植物占85.60%—97.61%,地上凋落物占2.39%—14.40%;层次分配方面乔木层占绝对优势,占54.80%—91.56%,且随林龄的增加而增大,其次为凋落物,灌木层和草本层生物量较小,分别占1.02%—6.47%和0.28%—24.33%,均随林龄的增加呈递减趋势;乔木层以干所占比例最高,占51.07%—98.48%,且随林龄而增加,枝、叶、根分别占5.76%—11.80%,2.17%—21.01%和6.72%—14.87%,均随林龄而下降;灌木层以枝所占比例最高,为37.89%—56.79%,叶和根分别占16.35%—34.24%和19.52%—39.52%,随林龄的变化均不大;草本层分配1—5年生以地上所占比例较大,8年生地下所占比例高达63.87%;尾巨桉人工林乔木层各器官、地上凋落物及总生物量具有良好的优化增长模型,其总生物量的增长模型为Y=-1.693×104+3.337×104X-1.761X2;8年生尾巨桉人工林总生物量与30年生的木莲人工林持平,低于热带雨林,但其年均净生产量高达17.19 t/hm2,是一个光合效率高、固碳潜力大的速生丰产优良造林树种。     

树干液流对环境变化响应研究进展

随着大气中CO2浓度和其它温室气体的上升,预计全球和区域尺度的温度会增加,由于增温导致地球上一些地区降水增加,一些地区可能面临干旱的加剧.要分析气候、环境变化对植被的影响,需要深入了解植被和大气之间能量、水汽和CO2交换,蒸腾是这个交换过程的一个重要组成部分,是水分和能量离开森林生态系统的主要途径.目前,树干液流测定技术已经发展得比较成熟,能比较可靠的估计整树蒸腾,逐步被应用于研究树木水分利用对环境变化的响应.介绍比较成熟的树木(林分)蒸腾估算方法,就树木(林分)水分利用对环境变化响应研究中的几个热点问题进行了总结:(1) 大气中CO2浓度升高对树木水分利用、气孔导度和冠层结构的影响,环境条件决定树木水分利用对CO2的响应幅度.(2) 树木蒸腾对降雨的响应类型,降雨格局改变导致的土壤干旱对林分蒸腾的影响.(3) 树体储存水的生理意义.随着液流技术的发展和推广,其作为一种科学研究的技术与手段将会受到更多学者的重视,也必将推进树木水分利用对环境变化响应的研究.     

雷州半岛尾巨桉人工林土壤呼吸动态变化及其对气象因子的响应

为探讨桉树(Eucalyptus spp.)人工林土壤呼吸及其对气象因子的响应,采用LI-8100A土壤碳通量自动测量系统,对雷州半岛北部尾巨桉(E.urophylla×E.grandis)人工林的土壤呼吸速率进行监测。结果表明,尾巨桉人工林土壤呼吸速率具有明显的时间变化特征,表现为单峰曲线型变化趋势,2016年5月和翌年2月分别达到最高值[(3.17±0.12)μmol m–2s–1]和最低值[(1.18±0.16)μmol m–2s–1],年均值为(2.34±0.70)μmol m–2s–1。根据相关系数,土壤呼吸速率的影响因子以土壤温度气温气压光合有效辐射饱和水汽压差土壤湿度。主成分分析表明,温度、光合有效辐射等引起的热能量变异和土壤湿度等引起的水分变异是土壤呼吸速率的主要影响因子。回归分析表明,气象因子综合模型能解释土壤呼吸速率94.0%的变异情况,模型可靠性较高。尾巨桉林土壤表面全年CO2通量为893.31 g C m–2a–1。气象因子的综合作用能更全面地解释土壤呼吸的时间变异情况。     

过表达EuCuZnSOD提高巨尾桉的耐寒性研究

铜锌超氧化物歧化酶(CuZnSOD)是一种清除超氧阴离子自由基的金属酶,与多种抗逆性相关。该研究利用CaMV35S启动子融合巨尾桉EuCuZnSOD1基因通过根癌农杆菌介导的叶盘转化法导入巨尾桉中,经卡那霉素初步筛选和PCR鉴定,得到10株转基因阳性植株。结果表明:通过-13.1℃暗处理5 h的抗寒性实验,发现40和41号植株在低温下无叶片萎蔫现象,组培室培养100 d后全株存活无白化叶片,说明这两株转基因巨尾桉的抗低温和冻害后恢复能力较强。在4℃低温胁迫下跟踪监测转基因温室苗的SOD酶活性发现,与对照相比转基因植株的SOD酶比活力无规律性且变化不大,但是相同条件下实时定量PCR检测结果表明抗寒性较强的40和41号植株在常温下EuCuZnSOD1的表达量较对照增加了约9倍,4℃处理36 h后EuCuZnSOD1的表达量相比对照植株分别增加了16倍和36倍,说明EuCuZnSOD1在低温胁迫下的表达量增加提高了巨尾桉的耐寒性。分析转基因组培苗全株的硫酸木质素含量,表明EuCuZnSOD1高表达不影响甚至降低了巨尾桉的木质素含量,40号植株的木质素含量与对照相同,而41号整株植株的木质素含量相比对照降低了56%,其他检测转基因植株的木质素含量均有不同程度的降低。该研究结果表明巨尾桉中大量表达EuCuZnSOD1基因可以提高巨尾桉的抗寒能力以及寒害后的恢复能力,不影响甚至可能是负调控了转基因巨尾桉的木质素生物合成。     

福建省中部地区抗寒速生尾巨桉优株筛选

本文通过自然选择与优势木选择方法,选择了适生性状良好的尾巨桉品种的多个优良单株。根据不同选择标准,筛选出抗寒适生优良单株21株,抗寒速生优势木单株13株;对所选单株采用无性系繁殖方法,利用1000mg/L ABT生根粉处理所选择优良单株的穗条,用营养袋扦插培育无性系种苗,并建立无性系采穗圃和优良单株基因库。