NaCl胁迫下小胡系杨树的离子吸收规律与分配特征研究

采用不同浓度的NaCl溶液胁迫处理‘小胡杨’（XHu）和‘辽胡杨1号’（LHu-1）当年生扦插苗,测量植株根、茎、叶中Na⁺、K⁺、Cl^-含量,研究其不同部位的离子选择性吸收规律及离子分配特征,为进一步评价和筛选优良耐盐小胡系杨树品种提供理论依据。结果表明:随着盐浓度的升高,2个小胡系杨树品种苗木受害程度逐渐增加,根、茎和叶部Na⁺含量以及根向茎选择性运输系数（茎S_K,Na）升高,全株K⁺/Na⁺比值以及茎向叶选择性运输系数（叶S_K,Na）下降;XHu在盐胁迫条件下叶片厚度增加,最大为291.45 μm,是对照的1.27倍;NaCl胁迫使小胡系杨树根和叶中Na⁺含量高于茎,叶中K⁺含量高于根和茎;盐胁迫下,LHu-1茎、叶中K⁺含量以及XHu根中K⁺含量均升高,而LHu-1根中K⁺含量降低;盐胁迫只对XHu茎、叶部Cl^-含量有显著性影响,低盐浓度下其茎中Cl^-含量升高,而高盐浓度下其叶中Cl^-升高。综合分析表明,NaCl胁迫下小胡系杨树主要是将Na⁺区隔在根中,并把K⁺运输至茎和叶中,从而缓解地上部分的盐害;XHu的耐盐能力总体上高于LHu-1。     

子叶丢失强度和时间对栓皮栎幼苗生长状况和营养物质转移的影响

【目的】栓皮栎秋季子叶丢失与翌年春季出苗后子叶丢失是自然界的普遍现象,本试验旨在模拟2种丢失现象的交互发生,探究其叠加效应对种子营养物质转移及苗木生长状况的影响,揭示动物取食对栓皮栎幼苗更新的作用机制。【方法】以栓皮栎种子为试验材料,采用双因素裂区试验设计。播种前切除子叶远端,模拟秋季未取食(完整种子)、1/3(轻度)、2/3(重度)3个子叶丢失强度(主因素);出苗后,动态移除子叶,模拟翌年春季出苗后子叶丢失时间(副因素)(出苗后4、8、12、16、20、25、30天移除子叶),同时设置不移除对照组,模拟春季子叶未被取食。测定种子氮和碳水化合物动态含量变化,分析出苗过程中种子向苗木的物质转移规律;生长季末测定苗木成活率、生长、养分积累、非结构性碳水化合物等,分析子叶丢失强度与丢失时间对苗木生长状况的影响。【结果】1)春季出苗30天时,种子中淀粉向苗木的转移率最大(72.4%~89.36%),可溶性糖次之(66.61%~72.72%),氮最小(30.64%~59.45%)。2)秋季未丢失子叶的完整种子翌年春季种子向苗木的氮转移在出苗25天后完成,而秋季丢失子叶的种子春季向苗木转移氮的时间大幅缩短(8天)。3)主效应表明,秋季丢失2/3子叶导致苗高、地径分别降低30%、18%;副效应表明,翌年春季出苗20天前丢失子叶抑制苗木生长。4)交互效应表明,秋季未丢失子叶的完整种子,翌年春季出苗4天丢失子叶成活率仅为36.3%,生物量降低78.2%,25天前丢失子叶抑制养分和碳水化合物积累。秋季丢失1/3子叶的种子,翌年春季出苗4天后丢失子叶成活率降低65.2%,萌发25天后丢失子叶对苗木生长和营养物质积累几乎无影响。秋季丢失2/3子叶的种子,翌年春季无论子叶是否丢失,都会显著抑制苗木生长。【结论】翌年春季出苗后子叶丢失对苗木生长状况的作用不仅取决于丢失时间的早晚,而且受秋季子叶丢失程度的影响。因此,应充分考虑秋季子叶丢失强度和翌年春季子叶丢失时间的叠加效应,对于揭示栓皮栎更新机制具有重要意义。     

栓皮栎种子贮藏物质和内源激素对萌发成苗的影响

【目的】分析栓皮栎大、中、小粒种子的萌发出苗特性,解析种子贮藏物质和内源激素影响其萌发出苗特性的生理机制,从种子规格角度阐明栓皮栎的更新策略。【方法】称量采集的5 000粒种子的单粒质量,聚类分成大粒(Ⅰ)、中粒(Ⅱ)和小粒(Ⅲ)共3个规格等级,后于人工气候培养箱育种并观测萌发出苗动态。采用酶解法测定种子可溶性糖与淀粉含量,考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白含量,高效液相色谱法测定赤霉素(GA₃)、脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)含量,并利用主成分分析法探究影响种子萌发与出苗的主要因素。【结果】(1)栓皮栎Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级种子数量所占比例分别为23.82%、42.78%、33.40%。不同规格种子的淀粉、可溶性蛋白、ABA含量均值存在显著差异,Ⅰ级种子的淀粉含量均值分别是Ⅱ、Ⅲ级种子的2.02、2.37倍;Ⅰ级种子的可溶性蛋白含量均值分别是Ⅱ、Ⅲ级种子的1.05、1.87倍,Ⅰ级种子ABA的含量分别是Ⅱ、Ⅲ级种子的0.86、0.60倍。(2)种子萌发出苗试验结果显示：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级种子累计萌发率分别为91%、84%、77%,累计出苗率分别为90%、81%、70...     

浓缩沼液浸种对水稻甬优12种子萌发及幼苗质量的影响

以浓缩10倍沼液和水稻甬优12种子为研究对象,探讨了浓缩沼液浸种对水稻甬优12种子萌发及幼苗质量的影响。结果表明:采用一定浓度范围内的浓缩沼液浸种,显著提升了水稻甬优12种子的发芽率,同时,水稻幼苗质量和活力显著增强,而浸种浓缩沼液若超出特定浓度范围,将显著抑制种子的发芽率及水稻幼苗质量和活力。浓缩沼液最佳浸种浓度为20%。在此最佳浓度下,对应的最佳浸种时间为24h,超出此浸种时间,将显著抑制种子的发芽率。在浓缩沼液最佳浸种用量和最佳浸种时间下,催芽3d,水稻甬优12种子的发芽率达到88.3%,幼苗芽长、茎粗、根数、总根长及单苗生物量(干重)分别为4.6cm、0.91mm、6.2条、7.00cm和1.53mg,水稻幼苗呼吸速率达到33.6μmol·g^-1·h^-1(以鲜重计)。     

不同林农复合模式对造林1年后毛白杨幼林根系的影响

目的林农复合经营是解决林农争地的有效途径,本文为探究新品种毛白杨幼林根系在造林1年后不同林农复合模式下的分布情况,研究了毛白杨幼林间作条件下细根根长密度(FRLD)和细根根质量密度(FRBD)在不同造林密度和间作模式下的空间分布,旨在筛选较佳的林农复合模式,为毛白杨幼林林下物种合理配置提供理论依据。方法本研究以1年生‘北林雄株1号’为试验材料,采用裂区试验设计,主区设置2个毛白杨常见造林密度:2 m×3 m和3 m×4 m,副区设置2个当地常见的林下间作模式:毛白杨+花生+菠菜(花生、菠菜轮作)、毛白杨+花生,以幼林常规抚育模式作为对照,共6个处理,每个处理设3次重复。造林1年后,每个处理及对照组选取3株标准木,沿树体行间水平方向每隔30 cm取根样,取到150 cm处;垂直方向从地表向下每20 cm取根样,取到80 cm处,共取根样1 080个。通过对毛白杨FRLD和FRBD的分析,研究不同林农复合模式对2年生毛白杨幼林根系的影响。结果造林1年后,不同造林密度对2年生毛白杨单株的FRLD和FRBD未表现出显著影响(P＞0.05),后期还需继续观测;造林1年后的不同间作模式对2年生毛白杨FRLD和FRBD均有显著影响(P＜0.05),两者的交互作用对毛白杨的FRLD和FRBD无显著影响。不同林农复合模式在水平和垂直方向的细根集中分布区相同。水平方向上,毛白杨+花生+菠菜、毛白杨+花生、常规抚育3种不同模式下有超过56.36%的FRLD和FRBD分布于0~30 cm土层范围内;垂直方向上,在0~20 cm和20~40 cm土层范围内FRLD和FRBD约占测量总体的78.95%以上。对3种模式在水平和垂直方向上的FRLD和FRBD进行多重比较,发现毛白杨+花生+菠菜和毛白杨+花生2种模式在水平和垂直方向的FRLD和FRBD均高于毛白杨幼林常规抚育模式。结论不同林农复合模式下,2年生毛白杨幼林根系水平方向主要分布于0~30 cm,垂直方向主要分布于0~20 cm和20~40 cm,毛白杨幼林间作农作物在造林1年后可以促进林木根系的生长。      

华北落叶松人工林密度调控对林下植被发育的作用过程

2005年在北京市延庆县刘斌堡乡营盘村附近中山以20年生华北落叶松人工林为对象,通过比较6种密度林分的林下植被物种组成、物种多样性、生物量和元素积累量差异,探讨密度调控对林下植被发育的作用过程。结果表明:林分密度由3 000株/hm2减小至2 125株/hm2时,林下植被物种数、生物量及元素积累量分别由32种、1 108.49 kg/hm2、39.84kg/hm2下降至24种、1 091.57 kg/hm2和39.34 kg/hm2;林分密度下降至1 800株/hm2时,林下植被物种数量增加至43种,元素积累量为40.12 kg/hm2;林分密度下降为1 550株/hm2时,林下植被生物量、元素积累量达到最大,分别为2 282.41 kg/hm2和102.60 kg/hm2;林分密度下降为1 300株/hm2时,林下植被物种数量达到最大值63种;林分密度锐减至1 150株/hm2时,林下植被的发育不同程度的下降;林下植被物种数量、多样性、生物量和元素积累量对华北落叶松密度响应具有非同步性。由于种群存在自我调节能力,初始密度为3 000株/hm2的华北落叶松林分只有下降到1 800株/hm2时,林下植被发育才开始加快。20年生华北落叶松人工林保留密度为1 550株/hm2时林下植被发育最优。      

北京柏木井飞播油松群落特征分析

运用典型抽样法,对北京市延庆县刘斌堡乡柏木井22年生飞播油松林进行群落物种组成、区系、结构以及更新的研究,结果表明：飞播油松群落共有维管植物30科,51属,61种;生活型谱以高位芽植物为主,地面芽植物次之,地下芽植物占一定比例;该群落处于暖温带向温带过渡的区域,是中山特殊水热条件组合差异较大的体现;群落的垂直结构明显,乔木层密度过大,分化严重,出现大量的被压木,水平结构简单,群落名称可为油松-三裂绣线菊-披针叶苔草,其经营管理应有别于天然油松林.     

飞播油松林地土壤酶活性对间伐强度的季节响应

飞播造林是我国偏远山区重要的植被恢复模式之一,探讨林地质量和调控措施对飞播林的可持续经营具有重要的实际意义。该文于2000年在北京市延庆县王家堡飞播基地,对飞播造林密度为8 000株/hm2的9年生油松林设置30%（弱度）、48.75%（中度）、53.75%（强度）、77.13%（超强度） 4个间伐强度及0%（对照）共5个处理。5年后,通过比较不同季节0～20 cm土壤的酶活性及其与土壤理化性质的关系,探讨土壤酶作为筛选间伐强度的可行性。结果表明:①土壤氧化还原酶活性峰值出现在6月份,而脲酶、碱性磷酸酶活性峰值出现在10月份,转化酶出现在4月份;②5种土壤酶活性对间伐强度响应不同,弱度间伐的土壤过氧化氢酶、脲酶和转化酶活性最大,中度间伐的土壤多酚氧化酶和碱性磷酸酶活性最大;③土壤酶与土壤有机质和速效钾显著相关,土壤水分可能是限制土壤酶活性的关键因子;④土壤酶较土壤理化性质对间伐响应敏感,土壤碱性磷酸酶和过氧化氢酶可以作为飞播油松林土壤质量评价的指标。因此,及时对郁闭林分进行合适强度的间伐,促进林下植被发育,提高土壤酶活性,从而实现油松人工林可持续发展;9年生初植密度8 000株/hm2的油松幼林选择48.75%左右的间伐强度最优。      

红松苗龄型对苗木质量和造林效果的影响

以春季播种、2年生红松苗(S2-0),春季播种、2年后移栽、再培育1年的3年生红松苗(S2-1),春季播种、2年后移栽、再培育2年的4年生红松苗(S2-2)、秋季播种、2年生红松苗(F2-0)为对象,研究不同苗龄间苗木质量和造林效果的差异。结果表明:与S2-0相比,S2-1苗高、地径、FOLR、单株生物量分别增加100%,108.2%,100%和398.4%,单株氮、磷、钾含量分别增加368.6%,646.2%和349.3%;S2-0造林成活率仅为67.5%,S2-1比S2-0造林成活率提高20.6%。S2-0移栽2年后,苗木质量提升幅度较移栽1年小;S2-2与S2-1造林成活率、地径生长量无显著差异。F2-0的苗高较S2-0大35.4%,造林成活率提高5.6%,秋季播种红松可促进苗木质量的提高。S2-2,S2-1,S2-0,F2-0的FOLR分别为18,14,7和7,FOLR与造林成活率、苗高、地径均显著相关,FOLR是评价红松苗木质量的简易、可靠指标。     

不同立地条件下华北落叶松叶凋落物的分解特性

采用凋落袋法,研究2种立地条件下不同林分密度华北落叶松人工林叶凋落物基质质量、分解速率的差异。结果表明:海拔与坡度是造成2种立地(地位级Ⅲ,Ⅳ)差异的主要因子,华北落叶松叶凋落物季节失质量率均表现出双峰曲线,且在秋季失质量率最高。2种立地条件下,叶凋落物半衰期分别为2.57,2.67年,完全分解分别需要11.09,11.24年。叶凋落物年平均失质量率、分解速率及初始无机养分含量均表现出立地Ⅲ高于立地Ⅳ。与立地Ⅳ相比,在立地Ⅲ下,C/N均值、木质素含量均值更有利于凋落物分解。经t检验分析,2种立地条件下叶凋落物初始无机养分含量之间并无显著差异性,而有机养分中木质素含量、有机碳含量之间差异显著(P<0.05)。相关分析表明:凋落物分解速率与全碳、C/N、凋落物层厚度呈极显著负相关,相关系数分别为-0.735,-0.569,-0.758。叶凋落物质量指标表明:在立地Ⅲ条件下,林分密度为1675株·hm-2最为有利于凋落物分解;在立地Ⅳ条件下,则以林分密度1300株·hm-2最为有利于叶凋落物分解。