阅读排行为探明原始林转换如何影响土壤氮组分含量,选取湘西北本底条件一致、土地利用史清晰的原始常绿阔叶林及由此转换而来的杉木人工林、果园(柑橘或猕猴桃)、坡耕地和水田为研究对象,分析0~20 cm土层的土壤物理性质和生物化学性质,研究泥质红壤氮组分含量与相关酶活性对原始林转换的响应规律。原始林转换对泥质红壤氮组分含量、相关酶活性以及蛋白含量的降幅分别为15. 83%~87. 36%、20. 04%~39. 15%和30. 97%~66. 18%。土壤溶解性有机氮、微生物生物量氮和硝态氮的响应比值高于全氮的响应比值,可以敏感地指示泥质红壤全氮含量的短期变化。原始林转换为人工林,泥质红壤的氮组分含量及其相关酶活性的降幅较低,有利于土壤氮的保存及其相关酶的稳定。原始林转换为其他土地利用方式,泥质红壤氮组分含量及其酶活性总体呈下降趋势,指示原始林转换对土壤健康具有负面作用。
机械采收会对油茶(Camellia oleifera) 花苞造成损伤, 进而影响油茶翌年果实产量。为了探究机械采收果实对油茶下一年产量的影响, 本研究以10年生的油茶'岑软3号’结果树为试验对象, 模拟机械采收对花苞的破坏对其进行不同强度疏花处理(疏花比例分别为0%、30%、50%、70%, 分别标记为CK、T30、T50、T70), 测定不同处理的果实产量同时分析比较其油脂品质差异, 通过合理负载缓和营养竞争, 进而探究其对油茶生长和产量的综合影响。结果表明: 随着疏花比例增大, 油茶果实体积、单果重、出籽率、出仁率和种仁含油率均有所提高。T50疏花处理下, 油茶翌年的单株产量和单株产油量较CK分别显著提高44.51%和43.25% (P < 0.05), 而T30和T70疏花处理与CK无显著差异。T50和T70疏花处理下, 油茶油酸含量和棕榈烯酸含量升高, 而棕榈酸、硬脂酸、亚油酸和亚麻酸含量下降。不同疏花处理下, 油茶不饱和脂肪酸含量达88.88%~89.01%, 油酸含量达78.2%~79.1%, 不饱和脂肪酸含量和油酸含量从高到低的处理为T70>T50>T30。综合来看, 与CK和其他疏花处理相比, 50%的疏花处理下10年生油茶'岑软3号’的果实产量和油脂品质均显著提高(P < 0.05)。
为探明蔷薇科植物早花性状的遗传基础及开花调控机制, 以东亚特有的早花观赏树种福建山樱花为研究对象, 采用全基因组比对、系统发育分析、保守基序与顺式作用元件分析、加权基因共表达网络分析等方法对其PEBP基因家族进行系统研究。结果表明, 福建山樱花PEBP基因家族在成员组成和基序结构上与近缘物种高度保守, 且枝-位点模型未检测到正选择信号, 推测其家族成员未发生明显功能分化。表达分析结果显示, PcamFT基因在花组织中特异性高表达, 其启动子区域富含G-box光响应元件, 缺失AE-box和GT1等负调控元件, 提示该基因易受光周期调控。共表达网络分析鉴定出33个表达模块, 其中模块25与花组织高度相关, PcamFT基因正属于该模块, 并与AP1、SEP3、AGL1等关键开花调控因子共表达。蛋白互作网络预测进一步显示, PcamFT基因可能通过与这些MADS-box因子形成转录复合体, 参与花分生组织的身份确立及花器官发育。
为探究不同寄主植物对半寄生植物蒜头果生长及抗旱性的影响, 筛选蒜头果苗期优良寄主植物, 以假蒿、木豆、枫香、旱冬瓜、香樟、麻栎、猪屎豆、清香木和八角为寄主进行盆栽共培养试验, 从蒜头果生长指标、营养元素含量及干旱胁迫对其生理特性的影响进行综合评价。结果表明, 寄主能显著提高蒜头果的生长量与存活率(P < 0.05), 增加生物量积累和促进营养元素吸收, 提高其在干旱胁迫下的抗性。不同寄主植物对蒜头果的影响显著(P < 0.05), 假蒿、木豆和枫香对株高和地径的生长、存活率及生物量积累的促进作用最显著; 枫香、旱冬瓜、木豆、假蒿和香樟对营养元素的吸收促进效果最显著, 而不同寄主植物对不同营养元素的吸收存在差异, 旱冬瓜、木豆和假蒿可有效促进N和K元素吸收, 枫香可有效促进P元素吸收。干旱胁迫下, 木豆、枫香、旱冬瓜和假蒿可促进蒜头果积累更多的超氧化物歧化酶和过氧化物酶保护酶, 保护细胞膜不受伤害; 枫香、木豆和假蒿可通过促进蒜头果积累大量的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白进行渗透调节, 且可有效降低丙二醛含量, 从而减轻干旱胁迫对细胞膜造成的损伤, 增强其抗旱性能, 复水后各生理指标基本能恢复到干旱胁迫前。根据综合评价结果, 初步认为枫香、木豆和假蒿是最适宜蒜头果生长的优良寄主植物, 旱冬瓜、香樟、麻栎和猪屎豆也可作为蒜头果的适宜寄主植物进行应用。
为揭示亚热带-暖温带过渡区油松人工林植被恢复过程中碳积累与分配的动态变化规律,以秦岭南麓油松人工林的中龄林和幼龄林为研究对象,并以草地作为对照,分析这3种植被类型中针叶-枯落物-土壤系统的有机碳含量及碳稳定同位素相对丰度(δ13C) 的差异。结果表明: (1) 油松幼龄林针叶有机碳含量显著高于油松中龄林,但两者δ13C无显著差异。3种植被类型中,枯落物的有机碳含量和δ13C均无显著差异。(2) 在0~30 cm土壤深度范围内,土壤有机碳含量(C) 随土壤深度增加而减小,油松中龄林及草地土壤有机碳含量平均值均高于油松幼龄林。土壤δ13C整体上表现为油松幼龄林>油松中龄林>草地,且随土壤深度增加而逐渐增大,但不同土层间无显著差异。(3) 土壤δ13C与lg C呈显著负相关(P<0. 05);3种植被类型土壤碳周转速率依次为草地>油松幼龄林>油松中龄林。(4) 不同土层δ13C之间呈显著正相关(P<0. 05);土壤(0~20 cm) δ13C与枯落物δ13C呈显著负相关(P<0. 05),但与针叶的δ13C无显著相关关系。
观光木是中国特有的珍稀濒危树种, 近年发现观光木遭受叶枯病危害, 为明确其病因, 对观光木叶枯病的发病症状进行调查, 通过组织分离法从观光木病叶中分离到具有强致病力的菌株Fg-1。采用形态学观察与内转录间隔区(ITS)、核糖体大亚基(LSU)、核糖体小亚基(SSU)多基因序列分析相结合的方法对病原菌Fg-1进行鉴定, 确定其为胶孢炭疽菌。生物学特性研究表明, 该病原菌菌落的最适生长温度为25 ℃; 最适光照条件是12 h光暗交替; 菌落可在pH值为4~12的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基中生长, 最适培养基pH值为7;菌落在水琼脂(WA)、合成低营养琼脂(SNA)、马铃薯蔗糖(PSA)、绿豆琼脂(MMA)、小麦琼脂(WMA)及玉米琼脂(CMA)6种培养基上均有生长, 其在马铃薯蔗糖(PSA)培养基上生长最好; 菌落生长最适碳源为山梨醇, 最适氮源为牛肉浸膏。
为科学有效地指导浙江樟(Cinnamomum chekiangense)枝干溃疡病的监测预报与防治, 通过组织分离法辅以致病性测定验证, 从病样组织中分离获得2株能够侵染浙江樟枝干引起典型溃疡病症状的致病菌株JYZJZ2和JYZJZ6, 基于PhyloSuite平台进行菌株核糖体转录间隔区(ITS)、翻译延伸因子1-α (tef1-α)、β-微管蛋白(tub2)和RNA聚合酶Ⅱ大亚基(rpb2)多个基因联合系统发育分析, 结合形态学特征描述, 对病原种类进行分类鉴定, 明确其分类地位。结果表明, 供试菌株JYZJZ2和JYZJZ6分别与假可可毛色二孢(Lasiodiplodia pseudotheobromae)和伊朗毛色二孢(L. iranensis)的形态特征基本一致, 亲缘关系相近, 分别将其鉴定为假可可毛色二孢和伊朗毛色二孢, 该致病菌能够侵染浙江樟引发溃疡病属首次发现。致病性测定结果还表明, 假可可毛色二孢JYZJZ2菌株与伊朗毛色二孢JYZJZ6菌株接种后致病力存在明显差异, JYZJZ2菌株致病力较强, 而JYZJZ6菌株致病力较弱。
为探明樟子松人工林蒸散动态变化规律及其对环境要素的响应, 于2021、2022年对辽宁西部樟子松人工林蒸散和环境要素进行连续观测。结果表明: 2021、2022年樟子松人工林蒸散分别为394. 93、455. 99 mm, 降水减蒸散剩余量分别为237. 87、119. 11 mm。2 a生长季内樟子松人工林蒸散的主要控制因素均为净辐射、空气温度、空气相对湿度、表层土壤含水量和归一化植被指数, 且归一化植被指数的相关系数均为最大。冠层导度与作物系数、Priestley-Taylor系数、耦合系数均呈现指数关系, 且冠层导度阈值为10 mm ·s-1。当归一化植被指数大于0. 55时, 冠层导度、作物系数、Priestley-Taylor系数、耦合系数均随归一化植被指数增大而快速增大; 饱和水汽压差对4种表面参数均有明显的抑制作用; 表层土壤含水量则对4种表面参数均具有明显的线性促进作用。辽宁西部樟子松人工林可存蓄部分降水, 冠层发展是控制蒸散季节动态的最重要环境要素, 表面参数受植被绿度、土壤和大气水分状态的强烈影响。
为探索近景摄影测量技术在混交林空间结构量化分析中的可行性, 以九峰实验林场的针阔混交人工林为研究对象, 提出一种基于智能手机影像的林分空间结构分析方法。通过采用多路径和多角度影像采集策略构建了样地林分冠层以下的三维点云模型, 采用最优圆算法识别并估测单木的位置和胸径。以样地调查获取的胸径、树高、冠幅实测数据和基于样地三维模型提取的胸径估测数据为权重因子, 分别构建基于实测胸径、估测胸径和实测胸径、树高、冠幅平权综合后的加权Voronoi图, 系统分析不同权重因子对混交度、大小比数和角尺度等关键空间结构参数的影响。结果显示, 估测胸径与实测胸径具有较高的相关性(R2=0. 977 2)。全林分估测胸径的均方根误差为1. 427 5 cm, 相对均方根误差为8. 224 1%, 偏差为0. 503 8 cm, 相对偏差为2. 902 4%, 全林分估测胸径表现为被低估的状态。结果还显示, 不同权重因子的林分空间结构单元具有相似性, 部分关键空间结构参数之间虽然存在显著差异, 但并不影响林分空间结构在表达上的一致性, 均能反映出研究区林分整体上处于中等竞争状态和中度混交程度, 以及随机分布格局。
为评估林下套种药用植物对森林养分循环的作用机制及潜在风险,对帽峰山红锥林未套种处理(红锥纯林) 和林下套种处理(套种蜘蛛抱蛋) 的林下植物、凋落物和土壤碳(C)、氮(N)、磷(P) 含量等指标进行测定,分析其化学计量特征,比较两种处理间的差异。结果表明,林下套种处理显著提高了林下草本层地上部分的全氮(TN) 含量(P<0. 05),显著降低了林下灌木层茎、叶的有机碳(OC) 含量及C/N、C/P、N/P (P<0. 05),表明林下植物的N、P吸收和利用效率提高。林下套种处理下凋落物的OC含量显著降低(P<0. 05),半分解层和完全分解层的C/N显著下降(P<0. 05),完全分解层的TN含量显著上升(P<0. 05),反映凋落物分解和N矿化加速,但P释放滞后。林下套种处理的土壤OC、TN含量及C/N、C/P、N/P显著升高(P<0. 05),土壤N/P的升高表明N限制缓解,但全磷(TP)、有效磷(AP) 含量的下降提示P限制风险加剧。林下套种处理的土壤酶活性显著升高(P<0. 05),表明微生物分解和矿化功能增强。冗余分析揭示了林下植物、凋落物、土壤的C、N、P特征的密切耦合关系。林下套种蜘蛛抱蛋可优化养分利用、促进凋落物分解及土壤C、N积累,改变林下植物、凋落物、土壤系统的C、N、P分配格局,同时需重视土壤P有效性降低带来的潜在风险。