杉木杂交组合内生长性状分离的机制探讨

为研究杉木Cunninghamialanceolata杂交组合内子代生长性状分离的分子机制,以杉木杂种和亲本为研究对象,从基因表达水平揭示超亲杂种优于低亲杂种的形成分子机制,采用IlluminaHiseq4000高通量测序技术对不同生长势的杉木杂种(龙15×1339)的超高亲子代(HF1)和超低亲子代(LF2)及其亲本(龙15和1339)进行无参转录组测序和差异比较。结果表明,所有样本经转录组测序共产生Clean reads 5.8E+08条,总拼接长度为49 803 726nt,将Clean reads在6个数据库(Nr,Swiss-prot,KOG,KEGG,Pfam,GO)进行BLASTX分析,比对结果产生80 171个基因;杉木同一组合内的HF1比LF2的生产力高,是因为HF1在不同的GO和KEGG terms内和terms间两个层面上的差异表达基因的分布处于不均匀、不平衡状态;HF1的GO terms和KEEG terms的差异基因的分布不均匀、不平衡;LF2 GO terms和KEEG terms的差异基因的分布趋于均匀、平衡状态。利用分子生物学技术对育种群体展开遗传多样性研究,选择表达基因互补的亲本进行杂交组配,这样可以降低杂种间生长性状的分离,以达到收获期大体一致的目的,是一条可行的技术路线。     

不同生长势美洲黑杨转录组差异分析

【目的】研究美洲黑杨杂种F1的基因表达模式,从基因表达水平揭示杂种优势形成机制,为杨树杂种优势的深度开发利用提供有益参考。【方法】采用Illumina HiSeq 2000高通量测序技术对不同生长势美洲黑杨杂种F1(3个生长势超过双亲、2个生长势低于亲本)及其亲本进行转录组测序和差异比较。【结果】转录组测序共产生171 154 127条Reads(平均长度200 bp,约31.32 Gb),将处理后Reads与毛果杨参考基因组数据库比对,有61.89%的Reads可以与参考基因组匹配。超亲杂种F1 Vs亲本中筛选出342个基因显著差异表达(上调表达87个,下调表达255个);低亲杂种F1 Vs亲本共筛选出577个基因差异表达(上调表达146个,下调表达431个);超亲杂种F1 Vs低亲杂种F1中共筛选出486个基因显著差异表达(上调表达200个,下调表达286个)。筛选出377个对杂种优势产生具有重要作用的差异表达基因,其中,有4个差异基因在超亲F1 Vs亲本、低亲F1 Vs亲本及超亲F1 Vs低亲F1中为下调表达;72个下调表达差异基因在超亲F1 Vs亲本及低亲F1 Vs亲本2个对比组中均显著差异表达;有129个差异基因仅在超亲F1 Vs亲本及超亲F1 Vs低亲F1 2个对比组中显著表达,包括19个差异基因显著上调表达,110个差异基因显著下调表达;有172个基因仅在低亲F1 Vs亲本及超亲F1 Vs低亲F1中显著差异表达。功能注释及代谢途径分析结果表明,超亲F1 Vs亲本、超亲F1 Vs低亲及低亲F1 Vs亲本3个对比组中分别有167个、233个及280个差异显著基因能被功能注释,分别涉及46个、45个及51个生物学功能,在分子功能、生物学过程、细胞组分3种GO分类中,其中差异基因主要富集在"催化活性"、"胺的代谢过程"及"氧化还原酶活性"等功能中,参与碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢途径及外来物质的降解和代谢途径。【结论】杂种优势的形成,可能是由于相关基因的显著差异表达,调控光合作用、物质代谢吸收等与生长紧密联系的代谢活动,进而促进生长优势的产生。     

水分胁迫对杂种马褂木与双亲重要生理性状的影响

水分胁迫状态下鹅掌楸属 (Liriodendron)种间正反交F1 杂种及双亲的一些重要生理性状的研究表明 :水分胁迫状态下亲本与杂种叶片的相对含水量、叶绿素含量、蛋白质含量的降低速率和RNase活力的升高速率排序为马褂木 >北美鹅掌楸 >正交F1 >反交F1 ;短时间水分胁迫对马褂木伤害最大。3H Gly标记取得的直接证据证明 ,水分胁迫导致亲本与杂种RNase基因在翻译水平上表达而从头合成RNase ,RNase基因表达强度排序为马褂木 >北美鹅掌楸 >正交F1 >反交F1 。蛋白质生物合成抑制剂取得的间接证据表明 ,水分胁迫状态下双亲RNase活力升高除与细胞质mRNA翻译有关外 ,还可能涉及叶绿体和 或线粒体RNase的释放、活化和 或合成 ,而正反交杂种RNase活力升高可能主要来自细胞质mRNA的翻译而不涉及到叶绿体和 或线粒体。上述实验证据充分证明 ,杂种马褂木正反交F1 杂种具有对水分胁迫抗性的显著超亲杂种优势 ,而正反交杂种中反交F1 的抗性又强于正交F1 。研究结果从水分胁迫抗性差异角度揭示了杂种马褂木强大正向生长、适应性和抗性杂种优势现象形成的分子机理 ,并表明在杂种马褂木杂种优势固定利用实践中必须特别注意反交F1 杂种无性系的选育与开发     

杉木施肥引发基因表达响应机制的转录组分析

【目的】从基因表达水平上,研究施肥引起杉木基因表达变化规律,为杉木施肥理论与MAS育种实践,提供科学依据。【方法】以开化1年生的杉木无性系开6扦插苗为研究对象,4种施肥处理,每处理三个重复,采用Illumina HiSeq4000高通量测序技术进行测序,对测序结果进行无参转录组分析。【结果】1)转录组测序共产生clean reads5.0E+07 nt到7.1E+07 nt,总拼接长度724341090 nt,通过Trinity组装,获得了74288个unigenes(基因),然后将组装序列在6个数据库(Nr,Swiss-prot,eggNOG,KEGG,Pfam,GO)进行BLASTX分析,获取功能注释信息;2)韦恩图揭示基因对不同施肥处理的响应是:在-P-N1-VS-WT比较组中,未施肥处理,有4650个特异表达基因,其中包含了若干耐性基因,其它比较组也获得了相应的结果。杉木施肥诱导一些基因的开启和上调,同时也导致一些基因表达的关闭或下调;不同处理间的表达差异基因数在不同施肥组间变化很大,显著差异表达基因从施磷与对照比较组的429个到施磷与施氮比较组的4942;3)差异表达极显著基因的热聚类分析结果,揭示同一比较组,不同处理间基因表达是互补的关系:同一基因要么高表达,要么低表达;4)GO富集与分类显示施肥对杉木影响显著的基因主要定位在叶绿体、细胞骨架、细胞膜、细胞核、细胞质上;5)GO富集分析的结果表明施氮(磷)肥,不仅可以促进氮(磷)的吸收与代谢,而且也能促进磷(氮)的吸收与代谢;6)对施磷肥与氨酰基-tRNA大分子化合物合成的生理生化过程进行了分析。基于以上研究结果:今后可对转录组分析获得的重要基因进行研究,其结果可用于指导杉木施肥和杉木营养遗传育种MAS选择。【结论】RNA-seq高通量测序技术,对于研究非模式植物(包括基因组比较大的针叶树)施肥分子机制,是一种快速而简便的方法。研究结果表明,施肥不仅激活了与N、P的吸收、转运和利用有关的基因表达,还下调了与生长发育和光合作用有关的基因表达。施肥促使杉木的生长发育向着适应环境、竞争资源和生长发育的方向发展。     

蓖麻杂种优势和子代产量关系的分析

两个遗传性不同的亲本杂交产生的杂种一代(F_1)优于其双亲的现象叫杂种优势.1914年肖勒(Shull G·H)提出杂种优势的概念,对推动杂种优势的研究起了重要作用,许多作物已将其利用于生产.蓖麻是异花授粉作物,有关其杂种优势研究国内报导较少,明确这些问题将对蓖麻作物研究及生产领域     

乌天麻×红天麻正反交杂种子代的选育研究

利用杂种优势原理,通过单杂交对长白山乌天麻与红天麻进行正反交试验,并对不同杂交种的性状表现做对比筛选,结果表明:长白山乌天麻在与两个种源的亲本红天麻杂交中,杂种麻一代种子的箭麻产量、白麻产量和总产量显著、极显著或高于亲本自交种子产量;四个组合杂交种的总产量均具有超亲优势,其中:长白山乌天麻与陕西汉中红天麻之间的杂交组合为最优亲本组合,杂种麻一代的平均总产量超过母本118.66%,超过父本10.18%,天麻素含量为0.42%。杂种麻二代持续增产,未出现退化现象。杂种麻遗传了双亲的优良性状,充分体现了双亲优良基因的互补作用;杂种种子发芽力强、时间早,产量高,抗寒能力强,商品麻外观性状优良。     

杉木控制授粉子代杂种优势分析

对杉木68个杂交组合7-10年生试验林的杂种优势进行分析,结果表明树高、胸径和材积高于父本和母本的自由授粉子代平均值的组合比例总体上在50%左右;3个生长性状的正向超亲、负向超亲以及介于双亲之间的组合比例,各测定林间差异很大,总体上来看,树高正向超亲略占优势,胸径及材积负向超亲略占优势;树高、胸径、材积的杂种优势分别为-37.5%-14.3%、-39.4%-17.2%和-58.6%-74.1%,材积杂种优势变幅明显大于树高及胸径,3个生长性状各杂种优势区间的组合比例呈正态分布,树高、胸径杂种优势大于10%组合比例分别占8.8%和5.9%,材积杂种优势在30%-60%、60%以上组合比例分别为5.9%和2.9%;通过人工育种培育具有超双亲优势的组合是可行的,在地理间隔较远的优良种源间,或在外省优良种源与本省种源间选择交配亲本,易培育出具有超双亲优势的组合。     

杉木主要生长性状配合力分析及杂种优势的利用

7个杉木亲本按全双列交配设计,对4年生杉木的树高、胸径、枝盘数、分枝数及冠幅的一般配合力、特殊配合力、反交效应、自交效应及杂种优势作了分析和计算。结果表明:①5个数量性状主要受一般配合力效应所控制,②在特定亲本的交配组合间特殊配合力及反交效应也有一定影响;③杉木具有较高的自交率,但衰退是普遍的,在良种繁育及长期育种中应予注意避免或利用;④在杉木杂交组合中,常出现超亲正向杂种优势,这些杂种优势多与亲本的一般配合力有关。在利用杂种优势的育种中,一般配合力可作为选择亲本的一个标准。     

华仁杏杂种鉴定及遗传变异分析

以华仁杏6个杂交组合为实验材料,利用SSR分子标记技术研究亲本与杂种扩增谱带的多态性,以甄别真假杂种。筛选出在亲本和杂种之间存在双亲互补带型的引物6对,除2个杂种无法鉴别外,其余品种均可鉴别为真杂种。另外亲缘关系和遗传变异分析结果表明,各个组合杂交后代表现出来的一致性较高,遗传多样性水平相差不大,但当父本选择X1时,母本选择H1或H3杂交后代差异比较显著。     

马尾松种子千粒重配合力及杂种优势分析

研究马尾松种子千粒重的遗传差异及配合力与杂种优势,为马尾松遗传改良提供基础数据。以采自湖南省城步马尾松种子园中来自湖南、贵州、广西等3个省(区)种源的161个马尾松半同胞家系和60个马尾松全同胞家系种子为材料,测定其千粒重,通过测交设计对其种子千粒重配合力及杂种优势进行分析。结果表明:单亲家系间、双亲家系间种子的千粒重差异均达极显著,种源间差异不显著。3个测交设计组合的父本间、母本间千粒重GCA效应值以及杂交组合间千粒重SCA效应值的差异均达极显著。第Ⅰ设计2个父本中千粒重GCA效应表现较好的亲本是龙潭,4个母本中,以48亲本的千粒重GCA效应值最大,但以87×龙潭杂交组合的SCA效应最好;第Ⅱ设计中,4个父本中千粒重GCA效应表现最好的亲本是75,2个母本中,表现较好的亲本是48,但以83×庆远16组合的SCA效应最好;第Ⅲ设计中,4个父本中千粒重GCA效应表现最好的亲本是48,2个母本中,表现较好的亲本是庆远16,但以庆远16×87组合的SCA效应最好。不同杂交组合千粒重的杂种优势差异很大,35个杂交组合千粒重杂种优势的变幅为-38.00%~24.75%。具有杂种优势的组合共14个,其中杂种优势在15%以上的组合4个;呈现一定的杂种劣势的组合21个。第Ⅰ设计中SCA效应最好的87×龙潭组合和第Ⅲ设计中SCA效应最好的庆远16×87组合,分别在其相应的设计中杂种优势最强。以上结果说明:由2个GCA最高的亲本组配的杂交组合,其SCA效应不一定是最好的;只有少数杂交组合千粒重的杂种优势表现优良;SCA最高的杂交组合,其杂种优势最强。     

泡泡刺高通量转录组鉴定及其黄酮类代谢途径初步分析

[目的]为了更好的了解泡泡刺黄酮类生物合成途径及其潜在的抗逆作用,[方法]应用高通量RNA-seq测序技术对泡泡刺当年生新叶进行了转录组测序及相关生物信息学分析。[结果]表明:泡泡刺当年生叶中获得了13 013 444 total reads,总核苷酸数为1 171 209 960 bp(1.09 Gb),组装拼接后得到48 921条unigene序列;Nr、Swiss-Prot、COG、GO、KEGG等数据库分析显示,有30 407个Nr注释,19 671个Swissprot注释,9 273个COG功能注释,46 153个GO功能注释,13 654个KEGG注释,并从KEGG通路中找到参与黄酮类化合物合成途径的关键基因片段186个。[结论]本研究获得了较好的泡泡刺转录组序列信息,并且其中富含黄酮类化合物代谢途径的相关基因,这为其抗逆机制、药用价值的研究及开发利用提供宝贵资源。     

基于马尾松干旱转录组的抗旱功能SSR位点分析

[目的]了解马尾松干旱胁迫转录组序列的功能分布和SSR位点分布特征,并探索与干旱关联的SSR位点。[方法]对马尾松幼苗进行持续干旱胁迫,选取干旱10、15、25 d及正常供水对照的马尾松针叶样品,通过总RNA提取、Illumina测序、raw reads去冗、Trinity拼接获得unigenes。利用Blast比对,对Unigene序列进行GO、KOG、KEGG功能注释及分类;利用Misa软件进行SSR位点批量搜寻,primer 3. 0软件进行规模化SSR引物设计;利用GOSeq(1. 10. 0)、KOBAS(v2. 0. 12)软件对差异表达的含SSR位点Unigene进行GO、KEGG显著性富集分析。[结果]马尾松转录组194 821个Unigene中,101 806个Unigene获得注释,包含64 943个GO功能注释、35 880个KOG功能注释及30 882个KEGG注释。搜寻到6 728个SSR位点,分布于6 367个Unigene中,SSR出现频率为3. 45%;重复类型以单、三、二核苷酸为主,分别占总SSR的35. 82%、33. 03%和25. 22%;重复基序以A/T、AT/AT、AG/CT、AGC/CTG、AAG/CTT为主;基序长度以10 20 bp的短序列SSR为主;基序重复次数以5～10次重复占优势;批量设计13 338对SSR引物。422个含SSR位点Unigene具有差异表达; KEGG富集分析发现,有11个含SSR位点的差异Unigene参与了光合作用、植物激素信号传导及类胡萝卜素合成等3个与干旱响应相关的代谢途径。[结论]从较高质量的马尾松转录组中获得101 806个具有注释的Unigene;从6 367个Unigene中挖掘出6 728个SSR位点; 422个含SSR位点的差异表达Unigene中筛选出11个与干旱关联的SSR功能位点,为抗旱功能基因定位及马尾松抗旱分子机制研究奠定基础。     

杉木对低磷胁迫的响应和生理适应机制

[目的]研究低磷胁迫对杉木幼苗各种抗氧化酶等生理指标的变化影响,探讨抗氧化酶活性与杉木耐低磷能力的关系,揭示低磷胁迫下杉木养分吸收的适应机制,阐明杉木体内生物大分子对低磷胁迫的响应。[方法]通过设置不同磷浓度(0、0.25、0.50、1.00 mmol·L~(-1))Hoagland营养液,模拟低磷胁迫试验,测定低磷胁迫对杉木幼苗的生理指标的影响,研究低磷胁迫对杉木幼苗养分吸收的影响机制以及测定杉木幼苗不同部位的光谱特性。[结果]随着缺磷程度的增加,杉木幼苗中SOD活性、CAT活性以及叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均先升后降,根系中POD活性呈现出升高的趋势、MDA含量先降再升后降,叶片中POD活性和MDA含量先降后升。低磷胁迫对杉木幼苗根系和叶片吸收利用营养元素有显著影响。杉木苗根系所含的Mn随着缺磷程度的增加呈上升趋势,而Al和Cu先降后升,Fe和K则有所下降,Ca先升后降。此外,杉木叶片中Fe和Mn的积累量呈降低的趋势,Cu和K先升后降。低磷胁迫对杉木幼苗根系和叶片组织在3 367、2 924、1 736、1 630、1 380、1 150 1 000 cm~(-1)处特征峰吸光值影响不同。[结论]低磷胁迫下,杉木幼苗的根系和叶片会通过改变保护酶(SOD、CAT和POD)活性抑制MDA形成,降低膜脂过氧化对细胞膜系统的破坏,通过增加对其他养分元素的吸收来规避损伤以及通过改变不同部位糖类、氨基酸和蛋白质等物质含量来适应低磷环境。     

尾叶桉与赤桉正反析因交配杂种F_1材性遗传参数的估算

[目的]通过尾叶桉与赤桉杂种F1材质性状的遗传参数估算及其分析,为桉树杂交育种材性改良亲本选配和交配设计提供理论依据。[方法]以尾叶桉与赤桉6×6正反析因交配杂种F1测定林为材料,并以相应亲本自由授粉的半同胞子代作对照。9年生时,对各小区的杂种和家系(5株小区,6次重复)选取2株平均木,在胸高1. 3 m处沿南北向钻取木芯,共984个,测定木材基本密度、纤维长、纤维宽和纤维长宽比,利用ASReml-R估算4个材质指标的特殊配合力、杂种优势、父母本单株狭义遗传力、遗传相关和表型相关系数。[结果]表明:尾叶桉与赤桉正反交的杂种木材基本密度优于对照,呈明显的杂种优势;反交组合杂种其木材基本密度优于正交组合杂种,正交组合杂种的纤维特性优于反交组合的;在正交组合杂种中,木材基本密度、纤维长和纤维长宽比的母本效应低于父本效应;而反交组合杂种中,4个材质指标的母本效应均高于父本效应。木材基本密度和纤维特性指标受中至低遗传控制。正反交组合杂种中,除纤维长宽比外,其余3个材质指标的显性效应大于加性效应。对于遗传相关,杂种的木材基本密度与纤维宽呈极显著的负相关,与纤维长宽比呈极显著的正相关,与纤维长呈不显著负相关,纤维长与纤维宽呈显著正相关。对于表型相关,除纤维宽与纤维长宽比呈不显著正相关外,其余性状间均呈极显著正相关。[结论]尾叶桉与赤桉杂种的材质性状遗传差异因亲本和交配方式而异,表明通过种间杂交和正向选择进行材质性状的遗传改良具有潜力。     

白蜡虫热激蛋白序列分析

[目的]了解白蜡虫泌蜡高峰期所表达的热激蛋白及其序列特征。[方法]从白蜡虫转录组数据库筛选获得hsp10、hsp20、hsp40、hsp60、hsp70、hsp90基因序列,进行序列联配和进化树分析,并对hsp40、hsp60、hsp90基因在不同温度下mRNA相对表达量情况进行荧光定量PCR检测。[结果]从白蜡虫转录组数据库中共筛选出32条hsp基因序列,序列分析发现它们与目前已报道的序列具有很高一致性,大部分含有保守区域和特征序列,能够与同目昆虫基因聚为一支。hsp40、hsp60、hsp90基因均能被温度诱导。[结论]在白蜡虫泌蜡高峰期共鉴定到32个热激蛋白非重复序列基因(unigene):hsp10 unigene 3个,hsp20 unigene 1个,hsp40 unigene 11个,hsp60 unigene 1个,hsp70 unigene 13个,hsp90 unigene 3个。     

不同发育阶段杉木人工林土壤肥力分析

[目的]研究不同发育阶段(幼龄林、中龄林、成熟林)对杉木人工林土壤肥力的影响,为揭示杉木地力衰退的原因提供依据。[方法]通过对南方杉木中心产区不同发育阶段杉木人工林土壤理化性质的测定,利用数学模糊评价和主成分分析2种方法,综合比较不同发育阶段杉木人工林土壤肥力。[结果]不同发育阶段对人工林土壤物理、化学性质均有显著影响。在同一发育阶段中,杉木人工林表层土与底层土之间存在差异(p0.001);土壤质量含水量对土壤物理性质具有显著指示作用,有机质、p H值与土壤养分指标呈显著相关;主成分分析和模糊评价方法均得出不同发育阶段杉木林土壤肥力呈现幼龄林成熟林中龄林的规律。[结论]随着杉木栽植时间的增长,需要采取施肥、间伐等人工干预恢复地力,进而满足杉木速生需求。     

白蜡虫雄虫真蛹转录组分析

[目的]蛹期对于白蜡虫雄虫发育和交配具有重要意义,但目前缺乏对于白蜡虫真蛹基因转录情况的分析,本研究旨在获得白蜡虫真蛹转录组数据,了解其转录组特征。[方法]采用Illumina Hi Seq 2000进行高通量测序,并进行生物信息学分析;采用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测3个热激蛋白基因(hsp)在不同虫态中的表达动态。[结果]共获得63 957条unigene、63 272个开放阅读框(ORF)、9 561个SSR分子标记,unigene平均长度674 bp,共有14 327条unigene获得了注释,Gene Ontology(GO)注释和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)注释分析表明,很多基因参与的功能与白蜡虫蛹期的生理特征吻合。[结论]该转录组数据为白蜡虫基因功能鉴定和蛋白组学分析研究奠定了数据基础。     

湖南会同县杉木人工林管理碳汇的核算研究

[目的]通过制定森林管理参考水平,计量并核算森林管理活动的合格净碳汇清除量。[方法]采用核证减排标准中农业、林业和其他土地利用项目的自愿碳标准,选取其中改善森林管理的项目方法学标准,并结合不可抗力及湖南会同县的杉木人工林林地资源现状,进行计量和核算湖南会同县杉木人工林的合格碳汇量。该方法学标准包括4个碳库,即地上部分、地下部分、枯死木和木质林产品。[结果]对30年生和23年生杉木人工林进行森林管理活动后,林分碳储量变化量和碳汇量都有明显增加。森林管理参考水平在考虑皆伐的碳排放后的净碳汇量为-82.79 t二氧化碳当量·hm~(-2),30年生和23年生的总碳汇量分别为441.00、715.46 t二氧化碳当量;实际合格总碳汇量分别为606.59、881.06 t二氧化碳当量。[结论]不同的森林管理采伐强度对30年生和23年生林分碳汇量的影响差异显著。本文分别基于湖南会同森林生态实验站第1代杉木人工林建立参考水平和生态站2代杉木人工林制定参考水平核算会同县杉木人工林碳汇量,结果是基于后者参考水平核算的会同县杉木人工林合格的碳汇量比基于前者参考水平核算的多30 t二氧化碳当量·hm~(-2)。     

广西融水特色红心杉木优树材质性状变异规律研究

[目的]通过测定和分析广西融水种源红心杉木优树材质性状指标,以了解该地区红心杉木材性状变异规律。[方法]以广西融水种源60株20年生的红心杉木优树为研究材料,测定单株材积、红心率、基本密度、组织比量、管胞性状、微纤丝角等10个材质性状指标,分析各材性性状指标分布和变异规律及性状间的相关关系。[结果]表明:红心率、基本密度、木射线比量、管胞比量、管胞长、管胞宽、管胞长宽比等性状数据分布服从正态分布。融水两个地区红心杉优树轴向薄壁细胞比量的变异系数分别为35.08%和44.97%,变异较大。管胞比量变异系数分别为3.28%和3.56%,变异较小。红心率、木射线比量、管胞长、管胞宽、微纤丝角等性状差异极显著(P0.01),轴向薄壁细胞比量差异显著(P0.05)。10个材质性状间存在12对表型显著相关。[结论]测定的10个性状均是连续性数量性状。早、晚材的管胞长度、管胞宽度和管胞长宽比等性状数据呈从心材至边材逐渐增加的规律。作为重要经济性状的红心率与木射线比量呈极显著正相关(P0.01),单株材积与轴向薄壁细胞比量呈显著正相关(P0.05),而单株材积与基本密度的相关性不显著,这使红心杉木生长量与材性相结合的遗传改良成为可能。     

基于国家森林资源清查数据的不同生物量和碳储量估计方法的对比分析

[目的]通过对不同生物量和碳储量的估计方法进行对比分析,为确定在国家森林资源清查中生物量和碳储量的具体估计方法提供依据。[方法]以广东省2012年森林资源清查的100个杉木林和80个马尾松林的实测样地资料为基础,利用近年来我国建立的主要树种立木生物量模型,对改进IPCC法、生物量模型法和转换因子连续函数法(即方精云法)3种方法按一元和二元模型共6种方案进行了对比;同时,基于改进IPCC法一元和二元模型的生物量估计值,用平均含碳系数法、组分含碳系数法和固定含碳系数(0.5或0.47)法分别对碳储量进行估计。[结果]用二元生物量模型法得到的杉木林和马尾松林样地的总生物量分别为320 Mg和331 Mg,一元生物量模型法的结果分别相差0.9%和6.2%;改进IPCC法的估计结果,采用二元和一元模型时杉木林分别相差-3.6%和-11.9%,马尾松林分别相差-8.5%和-19.6%;而方精云法的估计结果,采用二元和一元模型时杉木林分别相差6.65倍和6.60倍,马尾松林分别相差-14.3%和-18.0%。平均含碳系数法和组分含碳系数法的碳储量估计结果,杉木林仅相差0.2%,马尾松林相差约0.4%;固定含碳系数法的估计结果因树种而异,对杉木林要低估0.6%5.4%,对马尾松林要低估3.3%9.1%。[结论]对生物量的估计,采用生物量模型法准确性最高,而林木水平的生物量模型其预估精度要高于林分水平的模型;IPCC法是基于材积源的通用方法,将其中的缺省参数改进为可变参数模型,可大大提高方法的适应性;方精云法只是基于IPCC法所建立的林分水平模型在大尺度上的一种具体应用方法,其精度要低于林木水平的生物量模型法,不适于中小尺度应用。对碳储量的估计,采用平均含碳系数法与组分含碳系数法差异很小,但采用固定含碳系数法则误差较大。