中型景观尺度下杨树人工林林分特征对树干病害发生的影响——以河南省清丰县为例

首次利用景观病理学原理和方法对河南省清丰县一个中型景观下杨树人工林干部病害发生特征开展了研究,目的是解析在大尺度下杨树人工林病害发生与寄主本身及其群体特征间的关系。在100 km²的调查区域,杨树人工林的平均发病株率在不同林龄、不同密度及不同郁闭度下均存在极显著的差异,且发病株率与林龄(1-12 a)及林分密度呈极显著的正相关关系、并随着林分郁闭度升高而增高。以种植方式和林分类型划分斑块类型,分析显示发病株率在不同斑块间差异显著:农田间作斑块的林木发病株率显著低于孤立斑块、纯林斑块、混交林等斑块的发病株率;但发病株率在孤立斑块、纯林斑块及混交林等斑块间无显著差异。不同品种、不同树龄个体的发病指数(即病害严重程度)差异极显著,所有品种的发病指数均在10-12 a时达到最大;其中三倍体毛白杨的平均发病指数最高,达10.48％,显著高于其他所有品种。总体看,林分密度及林龄对发病株率、发病指数起到关键作用。因此,分龄期间伐以调节林分密度有可能成为预防杨树人工林病害在林分及景观水平上发生、流行与爆发的关键;确立不同用途的人工林栽培模式也是预防病害发生的一个有效途径,如采用密植技术并以2-4 a为采伐周期、以收获生物量为目的的短周期作物林,可以避免到生长后期发病株率和发病指数升高的问题。根据发病指数的差异,I-69杨和三倍体毛白杨不适宜在这个区域培育大径级用材;因此,景观病理学能够帮助判别不同栽培品种在同一景观区域内的适应性,尤其是在气候条件一致以及土壤条件基本一致的情况下。     

水分胁迫下白杨派双交无性系主要生理过程研究

以白杨双杂交杂种新无性系为主要试验材料,在４种水分胁迫条件下对各无性系生理和生长指标进行分析,结果表明,土壤干旱胁迫对无性系净光合速率,蒸腾速度,气孔导度,叶温与气温差,细胞间ＣＯ２浓度等生理指标均产生显著影响。不同指标对水分胁迫的敏感性不同,无性系间在各项生理指标值及随水分胁迫发展而下降幅度均存在着显著差异。     

喀斯特城市杨树人工林微量元素的生物循环

对喀斯特城市25年生杨树人工林内Cu、Fe、Zn、Mn、Ni、Pb、Co、Cd微量元素的含量、积累、空间分配和生物循环进行了研究。结果表明,林地土壤中,微量元素含量Fe最高,Mn次之,Cd最低,且呈现随土层深度增加而减少的垂直分布规律。在枯枝落叶层的分解过程中,Pb、Ni、Mn、Cd、Cu、Co、Zn分解速度比Fe快。林木各器官微量元素含量为细根>树叶>粗根>树皮>树枝>大根>根桩>干材,Cu在叶中高于其他器官。林分微量元素的总贮量为14.086 kg.hm^-2,微量元素在各器官中贮存量排序为Mn>Zn>Cu>Fe>Cd>Co>Pb>Ni,树干和树皮的贮存量最多,占总贮存量的43.4%。林分微量元素的年吸收量为3.079 kg.hm^-2,年归还量为2.663 kg.hm^-2,年存留量为0.417 kg.hm^-2,总利用系数为0.219,循环系数为0.865,周转期为5.29年,林分对土壤中Cd的吸收能力强,微量元素的生物分解率均高于生物迁移率。杨树林分中微量元素具有较大的循环速率和较短的周转期,而且林分对养分的稳定性、自我调节能力和培肥土壤的能力强,有利于林地生产力维持。     

不同土壤水分条件下杨树人工林水分利用效率对环境因子的响应

运用涡度相关(Eddy covariance,EC)开路系统和微气象观测系统,于2007年对位于北京市大兴区永定河沙地杨树(Populus euramertcana)人工林与大气间碳、水和能量交换进行了连续测定.通过分析总生态系统生产力(GEP)、蒸发散(ET)以及水分利用效率(WUE=GEP/ET)随相对土壤含水量(REW)的变化趋势,探讨杨树人工林不同土壤水分条件下水分利用效率对气象因子以及下垫面因素的响应,为杨树人工林经营管理提供理论依据.研究结果表明:当REW＜0.1时,GEP和ET受到严重水分胁迫的影响维持在较低水平,环境因子对GEP、ET和WUE的影响较小;当0.1＜REW＜0.4时,GEP和ET随着土壤体积含水量(VWC)的增加而增大,WUE随VWC的增大而减小;REW＞0.4时,气象因子是影响碳固定和水分损耗的主要原因,由于ET对气象因子变化的响应较GEP更为敏感,因此,WUE随空气饱和水汽压差(VPD)的增大而减小.沙地土壤保水能力较差,不能保证土壤水分被植物有效利用,因此当VWC处于5.2%-8.8％(0.1＜REW＜0.4)范围时,碳固定与水分消耗达到最高效率.研究表明杨树人工林WUE随降水变化而变化,未来气候变化和变异有可能影响杨树林耗水和生产力之间的关系.     

西藏色季拉山急尖长苞冷杉种群点格局分析

基于4 hm2色季拉山长期监测样地调查资料,采用成对相关函数点格局方法,分析西藏色季拉山冷杉林群落优势种急尖长苞冷杉种群活立木不同生长阶段和不同大小死亡木的空间格局及它们之间的空间关联性.结果表明:急尖长苞冷杉种群活立木径级分布连续,呈倒“J”型,为增长型种群.小树在小尺度(0～7 m)上呈显著聚集分布,随着龄级和研究尺度的增加,冷杉种群聚集强度逐渐减弱,最终趋向于均匀或随机分布格局.小树与大树、中树与大树在小尺度(0～35和0～30 m)上呈负关联,在大尺度(45～100和80～100 m)上呈正关联,且个体间龄级相差越大,其关联性越强.冷杉死亡所释放的空间不足以影响大树对小树的距离制约,大径级死亡木与小树在小尺度(0～34和5～27 m)上具有负关联性,在大尺度(49～100和73～100 m)上具有正关联性.自疏作用和Janzen-Connell假说中的距离制约效应可能是色季拉山急尖长苞冷杉种群空间格局形成的重要原因.     

松材线虫携带一株荧光假单胞菌分泌毒素的初步研究

本文研究了离体情况下松材线虫携带的致病菌一株荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens GcM5-1A）在LB、NB和PD三种培养基中的毒性,以及产生的毒素对黑松（Pinus thunbergii）切根苗和悬浮细胞的效应。结果显示,菌体在LB和NB培养液的毒性较高,其中LB培养液的毒性最高,且培养液的pH值为7时比pH值为5时毒性高,而该菌EPD培养基中几乎不产毒。细菌培养液经硫酸铵分级沉淀,得到了主要含有50kDa蛋白的蛋白组分,该蛋白组分对黑松悬浮细胞和切根苗均有较高的毒性,并能改变黑松悬浮细胞细胞膜的透性,导致胞内可溶性糖和游离氨基酸外渗。     

通过农杆菌介导法将兔防御素NP-1基因导入毛白杨(P.tomentosa)

采用叶盘法将兔防御素NP－1基因导入毛白杨后,经PCR分析、Southern杂交检测与筛选获得了转基因植株。并经体外抑菌实验表明,转NP－1基因毛白杨植株组织提取物对某些微生物的生长具有明显的抑制作用。     

烟草NTHK1基因提高杨树根系的耐盐性

以受体杨树‘107号’和转入NTHK1（Nicotiana tabacum histidine kinase-1）基因的‘18-1’及‘18-4’的水培苗为材料,不同浓度的NaCl胁迫12d后,发现‘18-1’及‘18-4’的根长和根重显著大于‘107号’。以离体根段为材料,在400mmol·L-1NaCl溶液中胁迫60min后,‘107号’的K＋外渗量比‘18-1’和‘18-4’分别高49.34%和19.68%;在400mmol·L-1KCl或NaCl胁迫30min,‘107号’的电解质外渗率（REL）显著大于‘18-1’和‘18-4’;等渗的30%PEG对离体根段的REL影响很小。在400mmol·L-1NaCl溶液中添加200～400mmol·L-1的KNO3或KCl能显著增加离体根段的REL,并使不同基因型的REL差异更大。这表明,测定离体根段的K＋外渗量和REL可以快速鉴定不同基因型杨树的耐盐潜力。     

纯林和混交林中拟赤杨材性的比较分析

对拟赤杨（Alniphyllum fortunei Makino）纯林、拟赤杨-马尾松（Pinus massoniana Lamb．）混交林和拟赤杨-杉木[Cunninghamia lanceolata（Lamb．）Hook．]混交林中拟赤杨木材的物理力学性质和化学组分进行了测定和比较分析。结果表明,混交林中拟赤杨的木材密度、干缩系数和力学强度均大于纯林,且拟赤杨-马尾松混交林中拟赤杨木材的各指标值均最高。拟赤杨-杉木混交林中拟赤杨木材的热水抽出物、1％NaOH抽出物、苯醇抽出物、硝酸-乙醇纤维素和Klason木素含量分别为2．31％、18．63％、2．52％、45．74％和21．59％,均高于纯林;拟赤杨-马尾松混交林中拟赤杨木材的戊聚糖含量（22．98％）高于纯林。说明拟赤杨-马尾松混交林中拟赤杨木材的材性总体上最优,在拟赤杨木材品质培育过程中宜选择马尾松作为伴生树种。