不同地理种源云南松苗期表型性状与生物量比较研究

以9个地理种源半年生云南松子代幼苗252株实生苗为对象，分析不同种源半年生苗木的生长节律，比较表型性状在种源间的差异和变异系数在种源间的变化以及与种源地理、气候因子的关系，并分析云南松幼苗各器官生物量在种源间的差异。结果表明:1）苗高、地径生长均呈现“慢—快—慢”的生长节律，符合“S”型生长曲线，速生期均在7-9月；2）表型性状（除叶面积、根长和根表面积）在种源间均不显著，新平种源各性状值均最大；3）从变异来看，根系的稳定性最低，地径的稳定性最高，云龙种源的表型性状比较丰富，永仁种源的表型多样性程度最低；4）各器官生物量以及总生物量在种源间差异显著（P<0.05），新平种源具有最大的生物量。表明不同地理种源半年生云南松子代幼苗种源间的差异主要由生物量决定，初步选择出新平种源为优良种源。     

云南松不同等级苗木的生物量分配及其异速生长

【目的】云南松后代个体分化强烈，苗期生长缓慢，严重影响了云南松良种化进程。研究不同等级云南松幼苗生物量投资与分配及其异速生长，以期深入了解分化个体大小对云南松幼苗生物量分配在适应对策方面的影响。【方法】对同一种源425株3 a生云南松苗木的生长及生物量相关指标进行测定，采用单因素方差分析法比较不同等级云南松苗木的生物量投资与分配差异，并运用标准化主轴分析法对其异速生长关系进行分析。【结果】不同等级苗木间生物量的投资与分配存在差异，各构件间生物量的投资表现为叶>茎>根。等级越低的苗木生物量投资越少且分化越明显，但根生物量分配越多；随着等级的升高，苗木分配更多的生物量给地上部分。不同等级云南松苗木各构件之间以及各构件与单株之间均存在显著或极显著的异速或等速生长关系，根-叶、茎-叶、非光合器官-叶之间的异速生长指数在不同等级苗木间均存在显著差异，随着个体的增大，茎、叶以及非光合器官分别与单株生物量的异速生长轨迹均发生了显著改变，无共同SMA斜率。不同等级苗木的苗高与地径、单株、根冠比以及地径与单株、根冠比间总体上表现出显著或极显著的异速生长关系，形态指标的生长速率小于地下部分生物...     

云南松不同家系苗木生物量分配及其异速生长

  目的  旨在探明不同家系云南松苗木器官生物量分配格局及其异速生长现象,了解苗木的个体发育规律及适应策略。  方法  对10个家系310株云南松苗木的生长及生物量相关指标进行调查,利用单因素方差分析比较不同家系苗木的生物量及其分配差异,并采用标准化主轴分析法对其异速生长关系进行分析。  结果  （1）不同家系苗木生物量的积累与分配存在差异,但各器官生物量的分配均表现为叶 > 茎 > 根。苗木个体越小,叶生物量占比越大,随着个体大小的增加,倾向于将更多的生物量分配到茎。（2）苗木器官生物量间及器官生物量与个体大小间的异速生长关系在不同家系中不尽相同,总体表现为等速生长。（3）地上生物量与根生物量间及茎生物量与根生物量间具有共同的异速生长指数,分别为1.054和1.209。不同家系苗木既存在等速生长又具有异速生长现象,异速生长关系并不一致。  结论  异速生长关系在不同的家系中并不唯一,既有趋同适应又存在差异,反应了苗木的生长与适应策略。      

干旱胁迫对不同种源云南松幼苗生物量与根系形态的影响

通过盆栽控水，采用双因素随机区组设计研究了9个不同地理种源云南松幼苗生物量分配和根系形态对干旱胁迫的响应，比较了干旱胁迫下幼苗生物量及其分配以及根系形态在种源间的差异，并通过隶属函数法对不同种源幼苗干旱适应性进行了初步评价。结果表明:1）干旱胁迫下，各种源云南松幼苗地径下降明显，苗高未发生显著变化，各器官生物量和总生物量多呈下降趋势，干旱胁迫并没有导致幼苗根生物量分配比和根冠比的增加，但根系长、比根长、根表面积和比根面积在干旱胁迫下增加显著。2）不同种源云南松幼苗地径、苗高、生物量及其分配比和根系形态在干旱处理下均存在显著差异，其中地径和苗高分别以西昌和双柏种源最大，各器官生物量和总生物量以双柏、西昌和册亨种源较高，察隅种源各器官和总生物量较低，但该种源具有最大的根生物量分配比和根冠比；会泽种源根长、根表面积、比根长和比根面积均最大。研究发现，在土壤水分限制条件下，云南松幼苗以根系形态变化代替根系生物量增加的策略来适应干旱，各种源云南松幼苗生长对干旱胁迫响应的差异可能是由种源地理气候因子长期影响所形成的不同适应性策略所导致。经平均隶属函数值法初步评价了不同种源云南松幼苗对干旱适应性的强弱，结果显示，西藏察隅、云南会泽和四川西昌种源对土壤干旱的适应性较强，云南双柏、贵州册亨、云南云龙种源居中，而云南新平、永仁和禄丰种源适应性较弱。     

不同种源云南松种子发芽性状与幼苗早期生长

为了更好地评价现有云南松种质资源,在云南松高世代育种过程中进行优良种源选择,以我国西南地区15个云南松种源地种子为研究对象,比较不同种源种子质量、发芽性状、幼苗早期生长的差异,并分析种子质量、发芽性状与种源地理、气候因子、幼苗生长之间的关系.结果表明:云南松种子质量、发芽率、平均发芽时间在种源间均具有极显著差异,变幅分别为13.662～22.957 mg·粒-1、59.20％～98.00％、11.98～17.54 d,其中广南种源种子具有最大种子质量、最高发芽率、最短发芽时间的特点.不同种源间幼苗早期生物量差异极显著,总生物量以广南种源最大,保山种源最小.相关性分析表明,云南松种子质量、发芽性状受种源地理、气候因子的影响,同时种子质量、发芽性状影响幼苗早期生物量,所以种子质量可作为种子萌发、幼苗生长的预测因子.云南广南种源种子质量、发芽性状、幼苗早期生长表现最优,在种源选择时可以优先考虑.     

平茬措施对云南松苗木生物量分配特征及相对生长关系的影响

【目的】研究平茬后云南松苗木的生物量分配特征及其相对生长关系,为综合分析其平茬后的补偿性生长提供理论基础。【方法】以1年生云南松容器苗为试验材料,设置重度平茬（平茬高度5 cm）、中度平茬（平茬高度10 cm）和轻度平茬（平茬高度15 cm）3个平茬高度处理,以不平茬作为对照,1年后采用全株收获法测定根（主根和侧根）、茎（主干、侧枝、萌条枝）、叶（母株针叶和萌条针叶）生物量,并计算各器官的生物量占比,比较分析各处理不同器官生物量分配的差异及平茬高度与各器官生物量间的相关性;采用异速生长方程分析各器官间生物量的相对生长关系。【结果】 云南松苗木除重度平茬的叶生物量显著（P＜0.05）小于对照外,其余不同平茬高度处理间根、茎、叶、地上部分和单株生物量均无显著差异（P＞0.05）;不同平茬高度处理间根、茎、叶生物量的再分配存在明显差异,表现为随着平茬高度的降低,根生物量更多地分配到主根,茎生物量更多分配到侧枝,叶生物量更多分配到母株针叶。从生物量占比来看,处理间根质比、叶质比存在明显差异,与对照相比,重度平茬可显著提高根质比、降低叶质比（P＜0.05）;随着平茬高度的降低,云南松苗木根质比（16.38%～23.52%）逐渐增加,叶质比（48.12%～40.94%）逐渐减小,茎质比（33.79%～35.54%）的变化较小。相关性分析表明,平茬高度与主根生物量、侧枝生物量呈显著负相关（P＜0.05）,与萌条枝生物量呈显著正相关,与萌条针叶生物量呈极显著正相关（P＜0.01）,即平茬高度的降低有利于主根生物量和侧枝生物量的积累,但会减少萌条枝和萌条针叶生物量。相对生长关系分析表明,重度平茬叶 单株生物量间和轻度平茬地上部分 单株生物量间为异速生长关系;其余的叶-茎、叶-根、茎-根、地上部分-根生物量等的相对生长关系均为等速生长。【结论】平茬通过影响云南松苗木器官间的相对生长关系进而影响生物量在各器官间的分配;平茬高度降低可促进生物量向根分配,减少向叶分配,而对茎生物量分配无显著影响;平茬后的云南松苗木生物量分配策略在一定程度上支持最优分配假说。     

不同季节平茬对云南松生物量分配与异速生长的影响

【目的】揭示不同季节平茬对云南松生物量分配及其异速生长的影响。【方法】采用挖掘法和称重法研究春季、夏季、秋季平茬对云南松生物量积累和分配格局的规律,并利用异速生长分析法对构件与总生物量、构件生物量间的异速生长关系进行分析。【结果】春季平茬除侧根外各构件生物量积累均显著大于夏季和秋季。春季、秋季平茬各构件生物量分配针叶和茎占比显著大于其余构件,而夏季平茬茎占比显著大于其余构件;春季和夏季平茬各构件生物量分配侧根显著小于其余构件,而秋季平茬萌条占比显著小于其余构件。地下与地上生物量的权衡规律为春季和夏季平茬,苗木维持地下与地上等速生长,秋季倾向于地上生长。不同季节平茬对苗木构件生长速率影响不同,针叶保持最大的生长速率,其次为侧根;但主根与茎、主根与针叶、萌条与针叶、萌条与主根构件生物量间的生长速率有显著差异,表明异速生长关系受平茬的季节影响显著。从萌条与各构件生物量间的生长速率可知,秋季平茬萌条生长速率最快,春季次之,夏季最慢。【结论】不同季节平茬改变了云南松生物量积累和生物量分配模式,不同季节平茬对各构件间异速生长的影响不同,但苗木构件中的针叶和侧根始终保持较大的生长速率,不受季节的影响...     

4种缓释肥用量对白枪杆幼苗生物量分配与异速生长的影响

【目的】研究不同缓释肥用量与白枪杆幼苗生物量分配及异速生长的关系，有助于了解白枪杆在不同土壤养分下的生存策略和生态功能。【方法】以1 a生的白枪杆幼苗为研究对象，设置对照F₀(0 kg/m³)、最小使用量F₁(1 kg/m³)、第二使用量F₂(2 kg/m³)、最大使用量F₃(4 kg/m³)4种不同缓释肥用量处理；通过对其生物量的测定，采用干物质生长分析方法分析不同处理下白枪杆幼苗的生物量分配规律，用异速生长分析法对根茎叶以及苗高与地径生物量间的异速生长关系进行分析。【结果】不同缓释肥用量处理下白枪杆幼苗生物量的分配与异速生长具有差异。根茎叶生物量积累中均表现为最小使用量F₁处理效果最好，第二使用量F₂处理次之，最大使用量F₃处理最低，并且各处理均与对照F₀具有显著性(P<0.05);4种缓释肥用量处理下白枪杆幼苗各器...     

吉林蛟河针阔混交林12个树种生物量分配规律

研究生物量分配是了解植物结构与功能的有效手段,对陆地森林生态系统碳循环研究起着重要作用。本文以吉林省蛟河林业实验区管理局天然次生混交林内12个优势树种为研究对象,探讨了各树种生物量器官(叶、枝、干、根)分配特征及其与个体大小的关系。结果表明:1)12个树种各器官的相对生长遵循异速生长理论,相对生长关系并不一致。枝与干(1.091~1.254)、枝与根(1.012~1.158)、根与干(1.015~1.202)以及地下与地上部分(0.991~1.070)近于等速生长,叶与枝(0.655~0.757)、叶与干(0.777~0.931)和叶与根(0.718~0.859)呈现为异速生长。2)12个树种各器官生物量分配遵循异速生长分配理论,叶、枝、干和根生物量分配比例的范围依次为1.80%~6.54%、13.87%~27.09%、51.12%~65.03%和15.76%~25.52%,各器官生物量分配比例的均值大小表现为:干(57.09%)>, 根(21.46%)>, 枝(18.59%)>, 叶(2.86%)。根茎比(R/S)范围为0.189~0.355,均值为0.279。3)各器官生物量分配比例以及R/S均与树种有关,不同树种各器官生物量分配比例以及树种间R/S存在显著差异(P<, 0.05), 除根生物量分配比例、R/S与个体大小无显著相关外(P>, 0.05),其他各器官分配比例均与个体大小呈显著相关关系(P<, 0.05)。具体表现为随个体增大,叶和干生物量分配比例显著降低、枝生物量分配比例显著增加(P<, 0.05)的趋势。研究表明:植物各器官在其生长过程中并非都是等速生长,异速生长广泛存在于各器官的生长过程中,同时各器官的生物量分配遵循异速生长分配理论。为了获得更多的空间和营养,植物在生长过程中遵循最优化分配理论,将更多的资源分配给有利于提高自身竞争力的器官,以达到具有更强竞争力和生产力的目的。      

不同苗龄云南松各器官生物量的分配特征研究

为研究不同苗木年龄云南松苗木生物量分配的变化规律,对云南松苗木各器官生长性状和生物量积累状况进行2～4 a的跟踪调查,分析各器官的生长量、生物量及分配特征。结果表明:随着苗木年龄的增加,云南松苗木的根、茎、叶各器官所积累的生物量均呈上升趋势。云南松不同苗木年龄之间各器官生物分配存在显著差异;其中2年生云南松苗木分配给叶的生物量较多,而分配给根的较少;随着苗龄的增加,生物量分配的优先选择次序发生了变化,4年生云南松苗木选择优先于茎的生长。     

不同种源滇重楼对干旱胁迫的响应分析

【目的】筛选滇重楼（Paris polyphylla var.yunnanensis）抗旱种源,为滇重楼抗旱种源筛选及种质遗传改良提供理论依据。【方法】以3个种源（温带种源、南亚热带种源和北热带种源）的滇重楼为试验材料,结合单因素方差分析、相关分析、正交偏最小二乘判别分析及变量投影重要性分析,对比分析充足水分（W₀）、轻度干旱（W₁）和重度干旱（W₂）3个水分梯度下,不同种源滇重楼根茎叶性状、生物量分配及总皂苷产量等性状的变异,并对抗旱种源进行评价。【结果】单因素方差分析结果显示,土壤水分显著影响滇重楼地上、地下多个性状（P<0.05,下同）。干旱胁迫下,3个种源滇重楼的根茎、须根及茎和叶的鲜重、生物量呈明显下降趋势。随着干旱胁迫加剧,温带种源根质比降低;南亚热带种源和北热带种源根质比则呈升高趋势;所有种源中,南亚热带种源在不同土壤水分条件下的药用部位生物量（W₀:6.16±2.78 g、W₁:4.78±1.51 g和W₂:2.98±0.59 g）及总皂苷产量（W₀:60.51±28.23 mg、W₁:45.96±16.88 mg和W₂:13.62±2.51 mg）最高;相关分析结果显示,株高、茎粗、茎鲜重、茎生物量、叶鲜重、叶生物量、叶长和叶宽与滇重楼根及根茎部位的鲜重、生物量及总皂苷含量呈极显著（P<0.01）正相关;正交偏最小二乘-判别分析结果表明,所有种源W₁处理的植株根茎直径、根茎长、须根直径、须根长、须根数、茎鲜重、茎生物量、叶鲜重、叶生物量、叶片含水率、株高、茎粗、叶长和叶宽明显高于W₂处理;变量投影重要性分析结果显示,不同种源的株高、叶长、叶宽、茎鲜重、须根长、须根数的VIP值>1.0,表明上述性状对干旱胁迫较敏感。【结论】综合分析地下器官生物量和总皂苷产量,南亚热带滇重楼抗旱性最佳;其高产优质性状在未来抗旱优良种源培育中应加以关注。     

帽儿山地区10年生白桦种源试验

对黑龙江省帽儿山10年生白桦Betula platyphylla种源试验林14个种源进行调查研究。结果表明,不同种源在树高、胸径、材积和纤维素质量分数上均存在显著差异。各种源4个性状的遗传参数比较和主成分分析表明,东方红、帽儿山和乌伊岭种源为优良纤维材种源,其纤维素质量分数遗传增益分别为5．29％．9．96％和2．85％,材积遗传增益分别为43．26％,38．07％和36．96％。各种源性状与对应的地理气候因子典型相关分析结果表明,各性状主要受温度和日照的影响．即白桦生物性状的地理变异的实质是对温度和日照时间的高度适应。聚类分析将14个种源划分为3个种源区．即大兴安岭种源区、辽东种源区和小兴安岭及长白山种源区。     

水涝胁迫下不同种源麻栎生长与生理特性变化

通过水涝处理,研究了麻栎不同种源苗木的生长和生理反应。结果表明：淹水条件下,苗木的生物量分配格局和生理指标在不同种源之间存在显著差异。水涝胁迫普遍抑制了麻栎根系的生长,降低了根冠比;但建德和上饶种源生物量分配参数与对照无显著差异,受影响程度较小。随淹水时间延长,麻栎不同种源叶片相对电导率、游离脯氨酸和MDA含量呈现逐步增加的趋势,相对叶绿素含量有逐步下降的趋势。但淹水至40 d后,脯氨酸含量普遍下降,相对电导率、MDA含量则继续上升或出现下降趋势,各种源增加或下降的幅度有差异。根据生长状况和生理指标的变化,初步认为,上饶和建德种源具有较强的耐涝性。     

2021 年 6 期目录

  目的   基于表型和生理性状对美洲黑杨种质资源的多样性和群体结构进行研究,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。   方法   对6个种源群体27个采样点的258个美洲黑杨无性系的1年生植株的22个表型和生理性状进行测定,通过方差分析、多重比较、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法研究美洲黑杨种质资源表型和生理性状的多样性和相关性、种源群体间的差异及分化水平、群体的遗传结构,采用模糊数学隶属函数的方法对无性系的表型和生理性状进行综合评价。   结果   美洲黑杨种质资源22个表型和生理性状的变异系数在0.56% ~ 53.48%之间,茎段和根系生物量性状的变异较大,叶绿素荧光参数（F_v/F_m）的变异最小;Shannon-Wiener指数在1.844 ~ 2.097之间;方差分析结果表明,除叶绿素荧光参数外,其他21个性状在种源群体内无性系间和种源群体间均存在极显著的差异（P < 0.01）,表型分化系数（V_st）在1.37% ~ 31.40%之间。与生理性状相比,种源群体间表型性状表现出更大的遗传变异。相关性分析结果表明美洲黑杨植株的株高、地径、根系生物量、茎生物量、叶片生物量、净光合速率（P_n）、叶片形状和叶片碳、氮含量之间均存在较强的正相关关系,胞间CO₂浓度（C_i）和蒸腾速率（T_r）与植株生长量相关性状指标之间表现为负相关关系。通过主成分分析提取了5个主成分因子,累计贡献率达到80.51%。构建了表型生理性状评价模型,将美洲黑杨无性系分为优、良、中和差4个等级。基于种源群体间的平方欧式距离将6个种源群体划分为3类:位于南方密西西比河中下游流域的密苏里州（Mis）、田纳西州（Ten）与路易斯安那州（Lou）种源群体的无性系为一类;分布在密西西比河上游流域的艾奥瓦州（Iow）种源群体的无性系和圣劳伦斯河流域的魁北克省（Que）种源群体的无性系为一类;位于西北方向的哥伦比亚河流域的华盛顿州（Was）种源群体无性系单独分为一类。   结论   美洲黑杨表型和生理性状具有丰富的多样性,种源群体间和种源群体内无性系间植株的表型和生理性状发生了变异,同时其表型和生理性状的特征与种源群体的分布和气候类型有一定的关联。本研究的结果为美洲黑杨种质资源的保护、管理和利用及优良种质的选育和评价提供了科学依据。      

氮添加对3个油松种源幼苗生物量及其分配的影响

为了解氮沉降对我国特有种油松3个种源幼苗的生长及其生物量分配的影响,本研究以北京(BJ)、山西(SX)、内蒙古(NMG)3个不同种源的油松幼苗为研究材料,设计5个人工氮添加水平:对照(N0, 0kg/(hm2·a),以N计,下同),低氮水平(N1, 15kg/(hm2·a)),中氮水平(N2, 25kg/(hm2·a)),高氮水平(N3, 50kg/(hm2·a))以及过饱和氮水平(N4, 150kg/(hm2·a))。测定不同氮添加水平下3个种源油松幼苗的基径、株高、月生长量、生物量及各部分生物量分配比例的差异,探讨不同种源油松幼苗对氮沉降的响应机制。结果表明:1)氮添加对BJ种源油松幼苗的平均株高有显著影响(P < 0.05), 但是对其平均基径没有显著影响;氮添加使SX和NMG种源油松幼苗株高和基径均产生了影响,但这些影响均不显著。2)氮添加使得BJ种源油松幼苗的株高月生长量增加,而基径月生长量有所降低,但变化均不显著;NMG种源油松幼苗的基径月生长量在N4水平下均显著降低(P < 0.05)。3)在N1的氮水平下,BJ种源油松幼苗的全株生物量、地上部分生物量和茎生物量均表现为显著增加(P < 0.05);氮添加使SX种源油松幼苗叶生物量在不同氮添加下发生了显著降低;而氮添加对NMG种源油松幼苗生物量的变化影响不显著。4) SX种源油松幼苗的叶质量比在N3条件下发生了显著增加(P < 0.05);随着氮添加浓度的升高,NMG种源油松的根质量比在N2、N3、N4水平下均表现为显著降低,茎质量比在N1、N2、N3水平下显著增加。5)分析油松幼苗的变异来源发现,基径与氮添加处理和种源这2个因素的交互作用存在密切关联,对基径、株高的极显著性差异均来源于种源的不同,对基径月生长量、叶质量比以及根叶比的显著性差异亦均由于种源的不同。同时,在处理和种源的交互作用下,油松幼苗的基径及其月生长量、茎叶比和根叶比没有显著的相关性。综上得出,持续的氮添加已经影响了油松种群的内部稳定性。      

白桦苗期种源试验的研究

对白桦１６个种源的１年生苗高,地径进行方差分析,用各种源的苗高,地径与地理,气候因子做相关分析,结果表明：各种源间的苗高,地径差异极显著,苗高,地径与各种源的地理纬度呈负相关。与经度呈正相关。用１６个种源的苗高,地径聚类分析,结合各种源的地理,气候因素。