林下植被不同管理措施培育杉木大径材林分土壤酶活性差异及质量评价

[目的]探讨林下植被不同管理措施对培育杉木大径材林分土壤酶活性及土壤质量的影响。[方法]本研究以培育杉木大径材林分为研究对象,分析了林下植被保留(UP)、林下植被去除(UR)和林下套种(IP)3种林下植被管理措施培育杉木大径材林分土壤酶活性差异,并以土壤酶作为土壤生物活性指标,结合土壤物理和化学性质,利用主成分分析法对土壤质量进行综合定量评价。[结果]IP处理提高了0～20 cm土层蔗糖酶活性,而20～40、40～60 cm土层3种林下植被管理措施间土壤蔗糖酶活性差异较小;相比于UR和IP处理,UP处理提高了土壤过氧化氢酶活性,脲酶活性则相反,UR和IP处理间土壤脲酶和过氧化氢酶活性差异较小;3种林下植被管理措施下,土壤酸性磷酸酶活性高低排序为IPURUP,多酚氧化酶活性高低排序为UPIPUR;林下植被不同管理措施间土壤脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性差异较大,其中,多酚氧化酶对于林下植被管理措施的响应更灵敏,且能反映于较深土层;除酸性磷酸酶活性外,其余土壤酶活性均具明显表聚性,且随土层加深而递减。有机质和水解性氮含量与各种土壤酶活性具有极显著或显著正相关;有效磷含量与蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性呈极显著正相关;速效钾含量与蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性呈极显著正相关;土壤物理性质与土壤酶活性相关性较弱。将土壤酶活性作为土壤质量指标之一,结合土壤物理性质和化学性质,通过主成分分析提取出3个主成分,反映了原信息量的75.31%。林下植被不同管理措施的土壤质量指数排序均为:IPUPUR。[结论]培育杉木大径材林分中,林下套种楠木的林下植被管理措施对于保持和提升土壤质量效果最佳,其次为林下植被保留措施,林下植被去除措施的效果较差。     

铝胁迫对不同林分土壤中杉木幼苗根际土壤酶活性和微生物的影响

探讨在铝胁迫下,不同林分土壤中杉木(Cunninghamia lanceolate)根际土壤酶活性和微生物数量变化特征及其相互关系,揭示杉木对铝胁迫的响应机理,以杉木1代林、次生杉木2代林及次生阔叶林土壤为培养基质,通过室内盆栽试验,研究了不同质量分数铝处理对杉木幼苗根标土壤酶活性和微生物数量的影响。结果表明:随着铝质量分数的增加,蔗糖酶活性呈降低趋势,真菌数量呈上升趋势,脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性以及细菌和放线菌数量则具有低促高抑现象;随着胁迫时间的延长,蔗糖酶活性不断下降,多酚氧化酶活性和真菌数量不断提升,而脲酶和过氧化氢酶活性以及细菌和放线菌数量则在低质量分数铝处理下普遍呈上升趋势,中高质量分数铝处理下普遍呈下降趋势;铝胁迫下的3种林分类型土壤的杉木幼苗根系微环境中,土壤酶活性以及细菌和放线菌数量均呈次生阔叶林中最大、杉木1代林其次、次生杉木2代林最小,真菌数量则与之相反;4类土壤酶活性与细菌和放线菌数量基本呈正相关,与真菌数量基本呈负相关。综上所述,杉木具有通过调节根系分泌应对铝胁迫逆境的应对机制,并进而影响根系土壤酶的活性和微生物的种群结构和数量。土壤中铝的质量分数对于杉木幼苗根际微生态环境具有低促进、高抑制的调控作用。次生阔叶林土壤具有较高的耐铝性,杉木1代林其次,次生杉木2代林最低。     

不同供镁水平对杉木幼苗叶片抗氧化酶活性和叶绿素含量的影响

【目的】以1年生杉木无性系为研究对象,评价不同供镁水平对杉木幼苗叶片抗氧化酶活性和叶绿素含量的影响。【方法】通过室内沙培盆栽试验,分析0 mmol/L(M_0)、0.2 mmol/L(M_1)、0.4 mmol/L(M_2)、0.8 mmol/L(M_3)4个不同供镁水平处理下1年生杉木无性系叶片丙二醛含量、抗氧化酶活性、叶绿素含量的影响。【结果】随处理时间延长,正常供镁(M_0)杉木幼苗叶片丙二醛(MDA)含量呈先上升后下降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、叶绿素a(Cha)、叶绿素b(Chb)、叶绿素总量(Chl)不断提高。0.4 mmol/L的镁处理(M_2)中MDA含量,SOD、POD活性,Cha、Chb、Chl含量的变化趋势与M_0处理相似,且各含量均与M_0处理存在显著差异。各生理生化指标相关性分析表明:MOD含量与POD活性呈显著负相关(P0.05),与SOD、POD活性无显著相关性,Cha、Chb、Chl含量与SOD、POD活性呈极显著正相关(P0.01),Chb含量与CAT活性呈极显著负相关(P0.01)。【结论】M_0处理使杉木幼苗叶片细胞膜系统损伤,过氧化物促使抗氧化酶活性升高,叶绿素合成减缓,影响光合作用速率。M_2处理可降低损伤细胞膜的有害物质含量,提高细胞膜系统结构稳定性和叶绿素含量,利于光合速率提升,促进杉木幼苗生长。研究结果从杉木营养学的角度为杉木壮苗培育提供理论依据。     

栽培大豆二列状互生叶序基因初步定位

二列状互生叶序表现为所有三出复叶呈平面状排列,为给栽培大豆(Glycine max)二列状互生叶序的形成机理解析提供参考,促进大豆密植条件下株型研究和分子遗传改良,本研究利用大豆品种中品661经EMS诱变获得的二列状互生叶序新种质皖中黄601与中黄13配置杂交组合,调查F5植株株型,利用F5交互互生性状和二列状互生性状分别构建混池,采用BSA-seq方法进行基因定位,并进行GO功能注释分析.结果表明:BSA-seq测序结果与参考基因组平均比对效率为94.30％,平均覆盖深度为38.01×.SNP-index和Indel-index方法关联分析,在14和15号染色体定位到4个候选区域,区段内共包含216个基因,GO分析表明其中4个基因响应细胞分裂素,4个基因响应乙烯,1个基因响应赤霉素,8个基因响应生长素.不同类型二列状互生叶序顶端分生组织和叶节的细胞分裂素含量显著低于交互互生叶序,与交互互生大豆不同的是,二列状互生大豆顶端分生组织的细胞分裂素含量明显低于叶节部位,说明细胞分裂素分布的差异可能是二列状互生叶序形成的重要原因.