竹纤维介质对粘质土理化性质和植物生长的影响

以粘质土为研究对象,通过田间试验,以传统土壤改良剂泥炭为参考,研究了使用不同配比的竹纤维介质对粘质土理化性质以及植物(翠竹、木犀、紫珠)生长量、成活率和根冠比的影响,结果表明:竹纤维介质通气透水性好,保水性较差,对粘质土的物理性质具有良好的改良效果;采用粘质土∶竹纤维介质∶河沙=8∶1∶1的比例改良粘质土可提高植物的生长量和成活率,使移栽后的植物根冠比快速恢复到正常生长状态,工序简单,成本比泥炭改良降低5%~20%,更适用于园林绿化土壤改良。     

四种园林植物对遮荫的生理响应及耐荫性评价

以茶梅‘小玫瑰’、冠盖藤、聚花过路黄和兰花三七4种园林植物1年生苗为试验材料,遮荫处理4个月,研究不同遮荫处理(全光照、遮荫65%、遮荫80%和遮荫95%)对植株生长及生理生化指标的影响,并用隶属函数分析法对4种植物的耐荫性进行了综合评价。结果表明:茶梅‘小玫瑰’、兰花三七在4种遮荫处理下,4个月后株高均有所增长,但冠幅表现为在遮荫65%和遮荫80%条件下,均有一定的增长,在全光照和遮荫95%条件下为先增长后减小的趋势,冠盖藤覆盖度也出现此现象,聚花过路黄在4种条件下均能生长良好。随着遮荫度增加,4种植物叶片的叶绿素a、b以及叶绿素a+b含量均为先增后减,均高于对照,叶绿素a/b值总体呈现降低趋势;可溶性蛋白质含量均有所降低;相对电导率表现为冠盖藤为先降后增,其余3种植物均为增加的趋势;MDA含量表现为兰花三七为先降后增,其余3种植物均为降低的趋势;POD活性和SOD活性表现为先增后降,除冠盖藤SOD活性表现为先降后增。隶属函数分析法综合评价4种植物的耐荫性,耐荫性顺序为兰花三七>聚花过路黄>冠盖藤>茶梅‘小玫瑰’。     

基于随机森林算法和SRAP分子标记的桂花品种鉴定方法

【目的】为了解决桂花品种难以鉴定以及苗木生产和园林应用中品种混杂、以次充好和常规DNA指纹图谱无法很好地应用于品种鉴定的问题,提出一种基于随机森林算法和SRAP分子标记的桂花品种鉴定方法,以实现桂花品种简便、快速和准确的鉴定。【方法】以45个桂花品种或变异类型为材料,提取DNA,使用90对SRAP引物进行PCR扩增,以毛细管电泳技术采集扩增信息,筛选出多态性强、扩增结果稳定的引物,计算单对引物的多态信息含量(PIC)、带型数、有效带型数、分辨能力(D)、带型分布的卡方值(χ2)和无法区分的样品对数(x)。筛选出能够完全区分所有品种的引物对组合位点数据作为训练集,用于构建基于随机森林算法的分类模型,并根据模型的泛化能力和分类效果选择最优的分类模型。【结果】筛选出10对SRAP引物,平均PIC为0.26,平均带型数为33.9,平均有效带型数为26.6,平均D为0.97,平均χ2为21.07,平均x为28.2。构建了8个分类模型rf1-rf8,每个分类模型均含有2对SRAP引物。所有分类模型都能完全区分所有桂花品种,模型的袋外数据(OOB)误差估计在0.004 4~0.013 9之间,rf5和rf3泛化能力最强,rf8最弱。rf1分类效果最优,rf3、rf4、rf5和rf7其次,rf2、rf6和rf8最差。【结论】分类模型rf1、rf3、rf4、rf5和rf7的分类能力最佳,所用SRAP引物对分别为me1/em3+me9/em6、me4/em5+me9/em6、me4/em8+me9/em6、me6/em9+me9/em6和me5/em5+me9/em6。除引物对的分辨能力外,所选引物对之间的相关性也显著影响模型的分类能力,相关性越弱,模型的分类能力越强。本研究提出的基于随机森林算法和SRAP分子标记的桂花品种鉴定方法,能够实现桂花品种简便、快速、准确的鉴定,满足桂花苗木生产、推广应用和种质资源保护对于品种鉴定的要求。     

4种冬青属植物花粉离体培养基筛选和贮藏条件的研究

以4种冬青属植物花粉为试验材料,采用正交试验设计,分析了蔗糖、H₃BO₃和CaCl₂组成的液体培养基对冬青花粉萌发率和花粉管生长的影响,筛选出适合4种冬青花粉离体培养的培养基,同时探讨了4℃和-20℃贮藏条件对冬青花粉生活力的影响。结果表明:1）短梗冬青、全缘冬青和大叶冬青适宜的蔗糖浓度为10%,大别山冬青为5%,短梗冬青、全缘冬青适宜的H₃BO₃浓度为0.002%,大别山冬青和大叶冬青为0.006%,CaCl₂促进大叶冬青的花粉萌发和花粉管的生长,但抑制其他3种冬青。2）在4℃和-20℃贮藏条件下,4种冬青花粉随时间的增加萌发率均表现为先升后降,其中短梗冬青和大别山冬青在-20℃贮藏条件下花粉萌发率高于4℃;全缘冬青和大叶冬青花粉贮藏前期萌发率在4℃条件下高于-20℃,贮藏后期在-20℃条件下随着时间增加花粉萌发率下降趋势较4℃缓慢。3）花粉管长度在2种贮藏条件下随时间增加均表现为先增后减,短梗冬青花粉在4℃条件下花粉管长度增减幅度明显,但在-20℃条件下花粉管长度在贮藏56 d无差异变化;全缘冬青、大叶冬青和大别山冬青花粉管在2种贮藏条件下先增后减趋势一致,但-20℃条件下随着时间增加花粉管长度减短趋势较4℃缓慢。4）4种冬青花粉萌发率与花粉管长度均存在一定的正相关性。综合得出,冬青花粉活力个体差异显著;4℃适合冬青花粉短时间贮藏,-20℃更适于冬青花粉的长时间贮藏;根据花期和花粉生活力丧失速度的差异,短梗冬青和全缘冬青适合作为冬青属种间杂交的父本,大叶冬青和大别山冬青适合做母本。     

季节性冻融土壤水热耦合运移模拟

根据季节性冻融条件下土壤垂直一维水热运移状况,在地表能量质量平衡条件下,利用水热耦合模型对土壤温度和水分变化进行了模拟。模拟时考虑土壤冻结时冰和水对土壤体积热容、热传导及导水度的影响,并考虑了雪盖层的影响。本模型由实验所在地2008年1月1日至2010年12月31日连续3 a气象数据驱动,用实测地温、水分和冻结深度数据进行验证。结果表明,在地面以下0、5、40、80、160 cm等不同深处模拟温度与实测温度均方根误差(RMSE)分别为3.65、1.59、1.75、1.35、1.64℃,冻结深度也趋一致。除去表层,其他不同深度土壤含水量模拟值与实测值平均误差在3%左右,均方根误差低于4%。此模型及参数化方案能够模拟季节性冻融条件下一定深度土壤温度、水分运移状况,可用于多年冻土区活动层水、热变化规律研究,并可与生态过程模型耦合,从而改进冻土环境下生态系统模型中土壤温度、水分和冻融深度的模拟精度。     

绣球小孢子母细胞减数分裂染色体行为及花粉特征

【目的】建立绣球花发育的形态学指标与减数分裂进程的对应关系,观测小孢子母细胞减数分裂过程中染色体行为及花粉特征,为绣球种质创新奠定工作基础。【方法】采集不同发育阶段的花序,卡宝品红压片后,观察可育花的花粉母细胞减数分裂情况,统计减数分裂异常现象出现的比例,利用液体培养基培养并测定花粉萌发力。【结果】1)绣球‘无尽夏’花序边缘的装饰花开放之前,可育花的花粉母细胞细胞质浓厚、核仁明显。当花序边缘的装饰花微微开放时,可育花的花蕾直径在3～3.5 mm,花药宽约0.5 mm,长约1 mm,此时花粉母细胞减数分裂进入粗线期。随着可育花进一步发育,可以观察到从终变期到花粉粒的各个时期。花序边缘的装饰花完全开放时,可育花的减数分裂已经结束,此时可育花的花蕾直径在4 mm左右,花药宽约1 mm,长约1.5 mm。2)绣球‘无尽夏’在减数分裂过程中染色体行为正常,2个杂种F₁的小孢子母细胞减数分裂过程出现大量异常现象。Hydrangea macrophylla ‘Magical Jade’×H. chinensis的杂种F₁在小孢子母细胞减数分裂中期I有46....     

四川省宝兴县生态系统生物碳储量动态评估

动态评估生态系统碳储量的影响,有助于揭示全球变化对生态系统碳循环的驱动机制,同时为生态系统综合管理提供决策参考。采用InVEST模型,结合森林资源清查资料(1992,2007,2012年)和生物碳实测数据,动态评估了四川省宝兴县生物碳储存状况。结果表明,过去20年宝兴县生态系统总生物碳密度呈现增加的趋势,从1992年的23.19t/hm2增加到2012年的50.68t/hm2。宝兴县1992,2007,2012年生物碳储量分别为724.57万t,1 327.36万t和1 582.94万t,年平均增长率为3.98%。可见,过去20年期间四川宝兴县的植被起到了强烈的碳汇作用。研究还发现,该县生物碳储量增加主要是由于有林地固碳量的增加引起,有林地生物碳储量分别为457.98万t,1 059.72万t和1 376.57万t。同时,1992—2012年宝兴县生物碳储量的高值区范围逐渐扩大,但其主要分布在中海拔山区的空间格局并没有改变。     

基于森林资源清查资料的四川立木生物量建模类型划分及样本分布研究

基于四川省连续5次(1988a、1992a、1997a、2002a、2007a)森林资源清查资料,统计分析不同森林类型面积、蓄积近20年来变化情况,参考四川森林分布现状(树种、林龄、起源等情况)、林业经营管理和重大林业工程实施情况,并根据四川森林资源连续清查获取的调查样地、检尺样木信息,综合分析四川立木生物量建模类型,将四川地区立木生物量建模类型分为16个树种(组);在此基础上,根据清查样地的样木信息确定立木生物量调查样本的胸径、海拔、经度、纬度的分布范围,以期为四川立木生物量模型的系统研建提供科学参考依据。     

玉米叶片气孔特征及气体交换过程对气候变暖的响应

气孔是植物叶片表面控制大气与植物间气体交换的孔状结构,对于生态系统碳、水循环过程的调节起着非常重要的作用。本文利用典型农田生态系统实验增温平台,研究了未来气候变暖对玉米叶片的气孔特征(包括气孔频度、气孔开口大小和形状以及气孔分布格局)和气体交换过程的影响。结果表明:(1)尽管增温并没有改变气孔密度(P0.05),但却由于表皮细胞数目的减少导致气孔指数显著增加12%(P0.05);(2)增温使气孔开口的长度显著减小18%(P0.01),宽度增加26%(P0.01),面积和周长分别增加31%(P0.01)和13%(P0.05);(3)实验增温还使单个气孔之间最近邻域的平均距离显著增加,表明气孔在玉米叶片上的分布变得更加均匀;(4)增温导致玉米叶片的净光合反应速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)分别增加52%(P0.05)、163%(P0.001)和81%(P0.05);与此相反,玉米叶片的暗呼吸速率(Rd)却显著降低24%(P0.01)。增温没有对细胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)产生显著的影响(P0.05)。本研究结果表明,未来全球气候变暖可能通过改变玉米叶片的气孔频度、气孔开口大小和形状及其在叶片上的空间分布格局来改变其气体交换过程。     

适合绣球属植物的无菌播种技术改良

为了解决绣球属杂交育种和野生资源开发中,无菌播种操作难度大、污染率高、萌发率低、种子损失多的问题,本研究改良了常规无菌播种技术,提出一种操作简单、高效的绣球无菌播种技术。结果表明,改良无菌播种技术具有操作简单、污染率低、种子损失小和萌发率高等优点,能在短时间内获得大量绣球杂交后代和野生资源实生苗,为新品种培育提供筛选群体,可实现标准化、规模化育种,是绣球商业化育种和野生资源开发利用的基础。