狗牙根种质资源的根系分布特征及抗拉强度研究

为比较不同狗牙根种质资源的固土护坡能力,研究了不同狗牙根的根系分布特征及抗拉强度,结果表明:狗牙根的根系集中分布在0～10 cm土层,其根长密度和根重密度随土层深度的增加而减少,C2的根长密度和根重密度均优于C1和C3.3份狗牙根材料的平均根直径均小于1.0 mm,C2的有效根密度最大;狗牙根的根系抗拉强度均随根系直径的增加而减小,3份材料的根系最大抗拉强度的峰值均出现在根系直径小于0.4 mm径级,表明细根的固土护坡能力较粗根好,3份材料中C2的根系平均抗拉强度最大.从3份狗牙根材料中初步筛选出较适宜做护坡的狗牙根为C2.     

蒙古栎、白桦根系分解及养分动态

采用埋袋法对蒙古栎(Quercus mongolica)、白桦(Betula platyphylla)两个树种粗根(＞10 mm)、中粗根(5-10 mm)、中根(2-5 mm)和细根(＜2 mm)的分解速率和养分动态进行研究.结果表明,根系的重量保持率随时间增加呈下降趋势,这种趋势可用Olson指数衰减模型来拟合,即:Xt/X0=e-kt(t为分解时间,X0为根系初始干重,Xt为分解t时间的残留干重,k为年分解系数),通过拟合计算出年分解系数k.在本研究中,蒙古栎粗根、中粗根、中根、细根的年分解系数分别为:0.2928、0.2562、0.2928、0.3660;白桦依次分别为:0.2196、0.3294、0.3660、0.4392,基本呈现随直径增加分解速率减小的趋势.根系分解过程中,两树种各径级均是N浓度增加,可溶性糖浓度减小.在根系分解的不同时期两树种各径级N表现出不同程度的释放或富集,没有明显的规律性;可溶性糖却一直处于释放状态.分解1a时间,蒙古栎各径级根系表现为释放N元素;白桦表现为细根和中根释放N元素,中粗根和粗根富集N元素.蒙古栎、白桦细根和中根可溶性糖的释放率达90％以上,中粗根和粗根的释放率达80％以上.     

植物根系抗拉力学性能研究进展

根系是植物固土的基本单元,根系力学性能研究是植物根系固土研究的基础。植物护坡工程中,植物根系通过发挥抗剪和抗拉作用提高边坡稳定性。根系抗拉能力是增强边坡稳定性最重要的因素之一,根系抗拉力学性能研究具有重要意义。在分析国内外多种植物根系抗拉力学性能研究的基础上,总结了这些植物根系抗拉力学特性的研究现状,分析比较了植物根系抗拉力学性能研究试验的方法和多种影响因素与植物根系抗拉性能的关系,得出如下结论:①目前尚未形成标准的根系抗拉试验,根系抗拉性能试验研究的方法和设备有待科学规范;②根系直径与抗拉力和抗拉强度关系研究已经形成共识,即根系直径越大,抗拉力越大,抗拉强度越小;③根系抗拉强度随根系采伐时间的推移而降低;④根系长度、含水量、加载速率、根系内部化学成分和微观结构等对抗拉力和抗拉强度的影响研究较少,尚未形成统一结论,还需要加强研究。最后,探讨了植物根系抗拉力学性能研究存在的问题和趋势,认为夹具的改进、根系形态解剖结构研究、根系疲劳破坏研究应成为今后研究的重点。     

林木根系固土作用数值分析

林木根系的固土作用是通过影响土体的应力、应变(位移)状态来实现的.该文将根土复合体看作是由土体、根系以及土体与根系之间的接触单元所联系起来的有机体,采用Duncan-ChangE-μ模型和非线性界面单元模型对根系固坡问题进行了应力应变分析,以油松为对象,模拟了油松根系与黄土相互作用的应力场,探索了有限元数值分析方法在根系固土机理研究领域的应用.研究结果表明,根系能使坡面表层的应力传递到土层深层,并弱化一定深度土层土体的应力,尤其是根底边缘附近的浅层土体应力减小的幅度较大,表明根系固土的影响范围局限于土体浅层.采用有限元法计算坡面在无林与有林两种条件下的边坡安全系数分别为1·821和1·984,有油松根系存在的边坡其安全系数比天然边坡计算的安全系数提高了10%,说明根系具有一定的固土作用.     

燕尔窝古白榆根系分布特征

采用挖掘法对乌鲁木齐市燕尔窝地区古白榆树的根系及根量分布特征进行了研究。研究表明，根系主要分布在地表20cm以下的土层空间。根系的垂直分布在冠缘内主要集中在1m深范围内，不同的根系剖面形成不同的根系层；根系的水平分布呈近密远疏的趋势，根量的垂直分布随土层深度增加呈先增加后降低的趋势；其水平分布随着距根基距离的增大而减少，以2m内最为密集。     

白桦不同种源种子形态特征及发芽率

对白桦１６个种源的种子研究表明：各地种子大小,质量及发芽率存在极显著差异;种子大小及质量与经纬度呈极显著的负相关,即从东北到西南种子越来越,也越来越重;种子发芽率与经度呈极显著的负相关,即从东到西发芽率越来越高。根据各种源地理气候因子聚类结果。初步划分为５个种源区。即大兴安岭种源区;小兴安岭种源区;完达山,张广才岭种源区;长白山、千山种源区;六盘山祁连山种源区。     

杨树根系形态、分布、动态特征及其吸水特性

根系是连接植物与土壤的纽带,也是植物吸收水养资源的器官,在树木生理生活中发挥着至关重要的作用。杨树在我国北方被广泛栽植,其木材产量占我国总木材产量的30%。因此,了解杨树根系的各种特点有助于深入认识其生存和生长机制,以及在各种环境下的生态适应策略,从而为杨树林地高效经营管理技术的优化、林分质量和产量的双提升提供理论基础。本文基于已有研究,对杨树根系形态、分布、动态特征以及吸水特性等内容及部分研究方法进行了综述。首先,本文总结了已有研究中采用的各种根系分级方法,指出其各自的不足与可取之处,并提出更适合杨树根系分级的方法。其次,对现有研究中发现的各种杨树根系构型、形态、分布以及生长动态等特征进行了归纳总结,探讨了各种特征产生的原因以及对杨树根系吸收效率产生的影响。然后,总结了杨树根系在各种条件下的吸水特性与机制,并在最后提出了现有杨树根系研究的不足以及今后的发展方向。      

新疆额尔齐斯河天然杨树林根系生物量及分布特征

采用标准地法对新疆北部额尔齐斯河天然杨树林的根系进行了研究,结果表明：根系总生物量大小排序为：额河杂交杨〉欧洲黑杨〉银灰杨〉苦杨〉银白杨,分别为46．265、39．261、31．663、23．416和11．820t／hm^2,各级根的生物量占总根量的比例各不相同;kit系主要分布在土层0-40cm左右,欧洲黑杨占94．0％,苦杨占94．7％,额河杂交杨占89．5％,银白杨占95．0％,银灰杨占90．1％;根系生物量密度的大小排序为额河杂交杨〉欧洲黑杨〉银灰杨〉苦杨〉银白杨,分别为33．046、32．718、24．356、18．012和10．745t／（hm^2·m）。     

幼龄期红枣吸收根系空间分布特征

【目的】研究新疆阿克苏地区幼龄期（3cm地径）红枣吸收根系空间分布特征,为干旱区高效节水灌溉提供理论依据。【方法】采用剖面挖掘和分层取样法,利用WinRHIZO Pr02010a根系分析系统分析漫灌条件下有效吸收根（根径〈2mm）的空间分布特征。【结果】在水平方向上,幼龄期红枣根长密度呈抛物线型分布,93．09％以上根系分布在距树干水平距离0-150cm处,分布密集区为0-50cm,最大值出现在0-25cm;在垂直方向上,幼龄期红枣根长密度呈指数型分布,94．07％以上的根系分布在土层深度0-50cm处,根系分布密集区为0-20cm,最大值卅现在10-20cm。【结论】距离树干水平距离0-150cm和垂直方向0-50cm的土层是幼龄期红枣根系分布较密集的区域,也是田间水肥管理的重要区域。     

幼龄期红枣吸收根系空间分布特征

【目的】研究新疆阿克苏地区幼龄期（3 cm地径）红枣吸收根系空间分布特征,为干旱区高效节水灌溉提供理论依据。【方法】采用剖面挖掘和分层取样法,利用WinRHIZO Pro2010a根系分析系统分析漫灌条件下有效吸收根（根径＜2 mm）的空间分布特征。【结果】在水平方向上,幼龄期红枣根长密度呈抛物线型分布,93.09%以上根系分布在距树干水平距离0~150 cm处,分布密集区为0~50 cm,最大值出现在0~25 cm;在垂直方向上,幼龄期红枣根长密度呈指数型分布,94.07%以上的根系分布在土层深度0~50 cm处,根系分布密集区为0~20 cm,最大值出现在10~20 cm。【结论】距离树干水平距离0~150 cm和垂直方向0~50 cm的土层是幼龄期红枣根系分布较密集的区域,也是田间水肥管理的重要区域。     

白桦单根的抗拉力学特性研究

为研究根系力学特性,对华北地区白桦(Betula platyphylla)进行单根拉伸,系统分析白桦根系材料的力学特性。结果表明:在同一标距、同一拉伸速率下,抗拉强度与直径存在着负相关关系,且表现为幂函数关系,极限延伸率与直径呈负相关关系,最大抗拉力与直径存在正相关关系;同一拉伸速率下,标距较小的单根有较小的弹性模量和较大的平均抗拉力、平均抗拉强度及平均极限延伸率;以400 mm/min和10 mm/min不同速率拉伸根系,根系在400 mm/min下大多为脆性断裂,易拉断破坏,拉伸速率的变化对抗拉强度和最大抗拉力的影响不显著。对白桦根系的应力应变曲线分析表明,根系直径较小时,随应变增加应力呈线性增大,表现出较好的线弹性关系,直径增大后,应力应变曲线递增缓慢,没有明显的线性区间。根据白桦应力应变曲线的特征,建立并拟合得出了白桦单根本构关系的经验模型,检验表明模型的拟合结果与试验数据基本吻合。     

白桦和真桦光合特性及水分利用效率的比较

为了研究白桦和真桦对环境的适应性及对水分的调节能力,探讨两树种与适应干旱环境的生理学机制,选用1年生实生苗,采用LI-6400型光合仪,测试分析了光和速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(Wu)等生理指标的变化.试验结果显示:白桦的光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化呈"双峰"曲线,水分利用效率日变化呈"单峰"曲线;真桦的光合速率、气孔导度日变化呈"单峰"曲线,蒸腾速率和水分利用效率日变化呈"双峰"曲线.白桦的光合速率在8:00达到第一个峰值,10:00出现午休现象,在12:00出现第二个峰值;真桦在12:00出现峰值.白桦和真桦的蒸腾速率均表现为清晨最低.真桦的日平均光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均高于白桦,真桦表现出高光合、高蒸腾、高水分利用效率的生理特性,其适宜干旱环境的能力要强于白桦.     

白桦全同胞子代测定及优良家系早期选择

开展种子园全同胞家系造林试验不仅能够选择出优良杂交亲本和杂交组合,而且也能加快种子园的改良进程。本文以白桦种子园中产种母树为试材,按测交系交配设计进行控制杂交,共获得20个杂交组合,在帽儿山试验点营造试验林,对6年生试验林各组合的树高、胸径和材积等性状进行调查分析。树高、胸径和材积生长量在不同母本子代间和不同杂交组合间均表现极显著的差异(P＜0.01),胸径与材积性状在不同父本子代间也表现显著的差异(P＜0.05)。根据多重比较结果分别进行了优良父本和优良母本的初选,同时,采用多目标决策法对参试的杂交组合进行多性状综合评价,将综合评价值大于0.80的前5位组合评选为优良杂交组合,入选率为25.00%,其中Q2和Q19家系为最优杂交组合。入选的优良杂交组合各性状均值分别较参试整体均值高3.85%、10.01%、20.82%,3个性状的遗传增益分别为2.90%、7.64%、16.22%。研究结果不仅为白桦全同胞子代选择提供理论依据,而且也为白桦高世代种子园的亲本选配提供参考。      

白桦SRAP反应体系的建立与优化

以白桦(Betula platyphlla Suk)基因组DNA为模板,利用趋势面设计对白桦SRAP-PCR反应体系的5个因素(Taq酶、Mg2+、模板DNA、dNTP、引物P)在3个水平上进行优化试验,筛选出各反应因素的最佳水平,建立了白桦SRAP-PCR反应的最佳体系。该反应体系为20μL:0.21g/LDNA,1.5μL;25mmol/LMg2+,1.4μL;5U/μLTaq酶,0.25μL;2.5mmol/L,2μL;10μm/L引物,0.35μL。PCR反应程序为:94℃预变性5min,94℃变性1min,35℃复性1min,72℃延伸1min,5个循环;94℃变性1min,50℃复性1min,72℃延伸1min,30个循环,72℃延伸7min。     

白桦杂交种子与杂交亲本的关系

按北卡罗来纳Ⅱ (NCⅡ )式交配设计 ,对白桦 3母本× 5父本杂交所得种子的有翅宽、无翅宽、千粒重、发芽率、发芽势、果穗质量等性状的配合力及遗传力的计算和分析结果表明 ,不同杂交组合所得种子中存在着明显的遗传差异。这些差异主要取决于亲本的一般配合力和特殊配合力 ,总体上 ,一般配合力占优势。并选择出有翅宽指标较好的组合 :M3×BH1和M3×M 1;无翅宽指标较好的组合 :M4×BH1和M3×LS ;千粒重指标较好的组合 :M 4×M2和M 4×BH1;发芽率指标较好的组合 :M4×BH1和M 4×M2 ;发芽势较好的组合 :M4×BH1和M4×M2 ;果穗质量最好的组合 :M 4×M2和M 4×BH1。根据杂种一般表现和亲本配合力及遗传力分析的结果可以认为 :以M 4为母本进行杂交 ,后代性状普遍优良 ,母本的一般配合力和遗传力较大。     

白桦悬浮细胞蛋白质组学分析体系的构建

[目的]建立一套适合白桦悬浮细胞蛋白质组学分析的双向电泳体系.[方法]以白桦悬浮细胞为研究对象,采用改进的三氯乙酸（TCA）-丙酮沉淀法提取悬浮细胞蛋白,使用17 cm、pH 4.0～7.0的IPG胶条,9.0μg/μl的上样量进行双向电泳.[结果]可得到蛋白质点数目多、分辨率高和重复性好的双向电泳图谱.PDQuest软件分析考马斯亮蓝染色后的凝胶,共得到约1 000个蛋白点.从这些蛋白点中随机选取3个蛋白点经基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）分析后,搜索NCBInr数据库对蛋白进行鉴定.结果显示,这3个蛋白分别为S-腺苷甲硫氨酸合成酶、transposase for IS1330和PadR家族转录调控蛋白.[结论]为利用蛋白组学分析诱导子提高次生代谢物的积累机制奠定基础.     

白桦天然种群木材材质性状的变异与相关性

以东北5个白桦天然林种群为对象,较全面地研究了白桦木材材质性状的差异及相关性。结果表明:天然林白桦种群间木材纤维宽度、长宽比、木材基本密度、胞壁率、微纤丝角、导管比量、小拉什强度和年轮宽度差异显著或极显著;木材纤维长度、纤维壁腔比、木射线比量和纤维比量差异不显著。白桦导管比量与均温和降雨量、胞壁率和木材基本密度与经度呈显著负相关(r>0.9)。在种群间木材基本密度与胞壁率呈显著正相关(r>0.9);纤维宽度与胞壁率、纤维壁腔比、长宽比呈显著负相关(r>0.8),纤维长度与微纤丝角呈负相关(r=-0.97)。     

土壤干旱对真桦和白桦叶片光化学效率的影响

应用叶绿素荧光技术,研究了土壤水分受限对真桦和白桦叶片光反应系统II的光化学效率影响。结果表明:土壤水分受限条件下,桦树叶片光化学效率存在域值反应,重度土壤干旱(土壤含水量13.1%～15.0%)时,两种桦树叶片实际光化学效率(ΦPSII)和表观电子传递速率(ETR)均显著降低,而轻度和中度土壤干旱时,ΦPSII和ETR与对照值差异不显著;重度土壤干旱条件下,两种桦树叶片最大光化学效率(Fv/Fm)和初始荧光(Fo)较对照没有显著差异,说明3周的土壤水分胁迫未对叶片光合机构造成实质性的损伤。土壤干旱影响叶片光化学诱导过程,且两树种间差异显著:重度干旱第3周时,真桦ΦPSII快相诱导速率由0.118 0降低到0.071 5,诱导平衡值(0.46)较对照(0.60)低;而白桦叶片ΦPSII快相诱导速率则由0.093升高到0.117,胁迫叶片和对照叶片光诱导稳定值也较接近。两种桦树叶片ΦPSII光诱导差异主要与非光化学淬灭(qN)诱导过程密切相关。     

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。     

白桦种源区划及优良种源的初步选择

以4个试验点7年生白桦种源试验林的树高、胸（地）径、保存率、采用方差分析及多点种源试验联合分析方法，进行差异显著性分析，结果表明：各试验点不同种源间生长性状、保存差异显著，种源与立地的交互作用达显著水平。用Tai法进行种源稳定性分析，得出栾川、黑河、帽儿山种源为稳定型种源。利用各种源的生长性状、保存率与各种源的地理气候因子做聚类分析，进行种源区划，初步划分为10个种源区。综合各种源的生长量和适应性，初步为4个试验点选择出各自的优良种源。