木荷人工林干物质积累和结构研究

通过对30年生木荷人工林生长及生物量等因子的调查研究,结果表明:木荷人工林各器官生物量可用W=a(DH)b模型来估计,模拟方程为W干=0.0168(D2H)1.0221,W枝=0.00062(D2H)1.2422,W叶=0.0276(D2H)0.5829,W根=0.2102(D2H)0.5751,W全树=0.0648(D2H)0.9185;不同坡位木荷人工林个体和林分生长差异显著,下坡平均木树高、胸径、材积、单株生物量分别比上坡增加了37.7%、32.2%、135.5%、137.6%,良好的立地条件促进了干物质在干、枝的积累,林木干、枝生物量的比例增大,叶、根的比例减小;林分蓄积量,单位面积生物量、树干重、树枝重、树叶重、树根重下坡分别是上坡的1.58倍、1.59倍、1.66倍、2.11倍、1.06倍、1.03倍;林分单位面积养分积累量为C>N>Ca>K>Mg>P,C、N、P、K、Ca、Mg的积累量立地条件好的下坡分别比上坡增加了58.99%、25.17%、31.0%、25.70%、18.12%、59.05%,分别达149.23t/hm2、641.58kg/hm2、47.06kg/hm2、475.13kg/hm2、470.41kg/hm2、144.23kg/hm2。     

木荷苗木性状的种源变异和地理模式

利用来自7省区36个木荷种源在浙江淳安和福建建瓯两试验点的苗期测定材料,研究其苗木生长、根系特征和叶片形态等12个性状的种源差异及其地理变异模式。方差分析结果显示,除主根长、侧根长和叶片颜色在种源间无显著差异外,其它性状的种源效应都达到显著或极显著水平。种源苗木性状与产地地理气候因子的相关分析发现,苗高、叶片特征(叶片数、叶片宽、叶片厚)及秋末嫩叶颜色等呈典型的纬向变异模式,产地温度则是造成这种纬向变异模式的主要环境作用因子。与北部种源比较,南部种源生长快,叶片数量多,但叶片较薄较窄,其秋末嫩叶颜色变化对寒冷信号反应敏感。影响木荷种子性状表型差异的主导因素是产地的年降水量。以苗高为标准,分别在两地点初选出优良种源10个,它们多来自25°N左右的木荷自然分布区。     

木荷苗期生长性状的地理种源变异

利用来自安徽、浙江等6个省34个木荷种源种子在福建建瓯开展苗期测定试验,研究其种子性状和苗木生长的种源差异及其地理变异模式。方差分析结果显示,种源效应都达到统计学上的显著或极显著水平。通过种源苗木生长与产地地理气候因子的相关分析发现,苗高呈典型的纬向变异模式,产地温度则是造成这种纬向变异模式的主要环境作用因子。与北部种源比较,南部种源生长快。以苗高为标准,初选出苗期表现好的优良种源10个,这些初选种源多来自木荷自然分布的中心产区。     

木荷地理种源苗期性状遗传变异研究

对采自6省(区)37个木荷种源种子进行了苗期试验,结果表明：木荷种源间苗高、地径、生物量有着极显著的差异,且有较高的广义遗传力。木荷苗高生长以8-9月份为速生期,这时期的生长占年生长的50％～56％,苗高和地径生长与纬度呈极显著负相关,说明通过木荷种源选择,能取得较好的效果,并初步筛选出广东开平、阳山、韶关,福建华安,江西上犹等苗期生长表现突出的种源。     

木荷种源苗高生长参数变异研究

利用28个木荷种源苗高生长节律的观测材料,通过采用Logistic方程拟合其苗高生长,求算和揭示最大生长速率(MGR)、线性生长速率(LGR)、线性生长量(TLG)和线性生长期(LGD)4个苗高生长参数的种源差异和地理变异模式.研究结果显示:利用Logistic方程可较好地拟合木荷种源苗高生长的动态变化,其决定系数皆在0.92以上.不管是Logistic方程的3个生物学参数a、b、c,还是上述4个苗高生长参数在种源区间和种源区内种源间都存在显著的遗传变异.研究发现:种源MGR、LGR、TLG与产地纬度呈显著的负相关,都表现出明显的纬向渐变地理模式,其变异主要来源于种源区内种源间(42.84%～43.41%),其次来源于种源区间(11.07%～13.15%);LGD在种源区和种源区内种源两个层次的方差分量都相对较小(6.9%和8.4%),且未发现与产地经纬度的显著相关性.苗高生长参数间的相关分析发现:木荷种源苗高线性生长量的增加并非由于线性生长期的延长,而是由于最高生长速率和线性生长速率的提高所致.     

木荷地理遗传变异和优良种源初选

在2005年底,对福建建瓯、浙江淳安和庆元的3年生37个产地的木荷种源试验林进行了全面调查,系统研究了幼林生长和分枝性状的种源差异、种源与环境互作及地理变异模式.结果表明:木荷树高、当年抽梢长度、地径、冠幅及侧枝总数、侧枝长和侧枝粗等分枝性状都存在显著的种源效应,木荷地理种源分化明显.造林区立地生境和造林地立地条件对木荷种源生长影响显著,如福建建瓯点3年生种源平均树高较北缘区浙江淳安点和高海拔山地浙江庆元点分别提高了24.1%和18.0%.木荷树高、当年抽梢长度、冠幅、侧枝总数等存在显著的种源×地点和种源×重复/地点互作,不同种源在各区试点上的生长相对表现差异显著.相关分析表明,木荷生长和分枝性状的地理变异模式因区试点环境条件差异而迥异.在中心分布区的福建建瓯点,种源生长和分枝性状与产地纬度相关性显著,呈典型的纬向地理变异模式,速生种源主要来源于分布区的中南部;在北缘区的浙江淳安点,种源高径生长与产地经纬度相关性较小,仅发现侧枝总数和树冠浓密度与产地纬度呈一定程度的负相关,速生种源主要来源于分布区的中部;而在较高海拔区的浙江庆元点,由于环境相对恶劣,木荷种源生长和分枝性状与产地纬度呈显著的正相关,偏北部种源的早期生长表现较好.基于种源幼林测定结果,分别从中心分布区和北缘区初选了一批速生用材和生物防火优良种源.     

磷素环境与马褂木种源的生长和干物质积累

自然土壤中有效磷含量很低,难以满足植物最佳生长的需要。据统计,在全世界13·19亿hm2的耕地中约有43%缺磷,而我国耕地则有2/3缺磷(何绪生等,1998)。我国南方地区高温多雨,富铝化作用明显,多数土壤呈酸性或强酸性,磷素固定强烈,土壤有效磷含量仅在1~2mg·kg-1(邱燕等,2003)。虽然施用磷肥的效果显著,但其利用率一般不超过10%,多为土壤固定并转变成植物较难吸收的Ca-P、Fe-P和Al-P等(熊毅,1997)。鉴于植物具有将土壤难溶态磷转化为有效态磷并加以吸收利用的能力,通过选育磷高效利用的植物品种来开发土壤中难溶态的磷素资源,可减小对施用磷…     

木荷种源鲜叶抑燃和助燃性化学组分的差异

选择木荷15个代表性种源,以研究火险期鲜叶主要抑燃性和助燃性化学组分的种源差异及地理变异模式。结果表明,木荷叶片含水量、灰分、木质素、粗脂肪和苯-乙醇抽出物5个化学组分在种源间存在显著的差异,其最高和最低种源测定值分别相差5％、31％、80％、66％和33％,尤以灰分和粗脂肪两组分的种源差异最大。木荷种源鲜叶的上述5个化学组分都呈现随纬度变化的地理模式,木质素和粗脂肪质量分数还与产地经度有关。较之于分布区北部的种源,木荷南部种源鲜叶的含水量、灰分等抑燃性组分质量分数高,粗脂肪、苯醇抽出物等助燃性组分质量分数低。木质素作为一种不易燃烧但燃烧时能释放大量热量的组分,呈与产地纬度显著正相关的关系,有异于含水量和灰分两个抑燃性组分的地理变异模式。结合苗期种源试验结果,可以初步判定分布区南部的种源生长快,根系发达、叶片数量多,鲜叶抑燃性组分质量分数高,助燃性组分质量分数低,因此防火性能较好。     

秃杉种源苗期试验研究

通过对秃杉原产地贵州、云南、湖北三省几个种源苗期高生长、分枝、根系性状及生物量等进行方差和回归分析表明:种源间存在着明显的遗传差异,多数性状与产地经度关系密切,呈现经向为主的渐变趋势,湖北、贵州经度偏东的种源生长快、冠幅大、侧枝多、根系发达,生物量高,而经度偏西的云南种源则与此相反。     

秃杉种源苗期地理变异的研究

对云南、贵州、湖北等10～11个秃杉种源,57个单株子代的两次苗期试验研究表明,种源群体间和群体内(单株子代间)性状均存在明显的地理变异。变异与产地纬度、经度、海拔高度的线性关系不密切,但有经向相关强于纬向相关的趋势。产地日照和温度是产生变异的主要作用因子。经度偏东的贵州种源比偏西的云南种源种子质量好,生长最高,生物最大,成苗数多,封顶早,寒害轻,适应性强,湖北利用种源适应性优于云南种源,生长与其相近。这些地理变异为秃杉选择育种提供了依据和基础。     

容器基质育苗中保水剂对白蜡生长及养分和干物质积累的影响

以白蜡为供试植物,利用容器育苗研究保水剂对白蜡生长和养分吸收的影响,并通过方差分析、多重比较及回归分析探讨白蜡干物质和养分的动态积累特征。结果表明:同单施速效肥料相比,添加保水剂对白蜡前期生长影响不大,但促进中后期苗高及地径的生长。白蜡干物质和养分动态积累均符合Logistic生长回归模型,但不同处理方程的特征值差异很大。同单施速效肥料处理相比,加入保水剂推迟白蜡干物质积累的盛末期,干物质快速积累的总时间延长7天,积累的最大速率提高6.62%。同时,延长白蜡氮和钾的快速积累时间,并使其最大积累速率分别提高16.61%和7.52%,对磷的快速积累时间影响较小。在不加入速效养分的情况下,基质中直接加入保水剂对白蜡苗高和地径的生长、干物质和营养元素的积累影响较小。同单施速效肥料处理相比,加入保水剂使白蜡根、茎和叶的生物量分别增加15.71%,7.13%和3.46%,氮和钾的含量分别增加8.33%和4.24%,氮、磷和钾的总养分吸收量分别增加16.56%,8.25%和12.75%。在没有养分加入的情况下,加入保水剂对白蜡养分含量及养分吸收量影响不大。由此可见,容器育苗基质中保水剂同速效肥料混合施用,可促进白蜡中后期的...     

日光温室内作物干物质积累预测新方法研究

介绍了一种有效结合神经网络和作物生长模型预测目光温室内作物干物质积累的方法，该方法既解决了经验模型的解释性和广适性差的缺点，又解决了机理模型难以理解和使用、输入多而输出欠稳定的不足。以有效光照积累和有效积温作为输入参数，以作物的干物质积累作为输出参数建立神经网络，利用大量实测数据对神经网络结构进行训练，建立作物干物质积累与有效光照累积和有效积温之间的关系，从而对干物质积累进行预测。并以目光温室内黄瓜为例，采用此方法对其进行干物质积累的预测，与实际测量结果相比较，误差率不超过10％。     

低P胁迫对马尾松不同种源根系形态和干物质分配的影响

利用不同地区5个典型马尾松种源，布置3种P水平的盆栽实验，研究马尾松应对低P胁迫时根系形态和干物质分配特征的种源差异。结果表明，P素胁迫的加重导致马尾松干物质积累量的下降和一些根系参数的减小，但植株地下部分的干物质分配量和根系形态参数的相对值却显著增加。低P胁迫下，种源间干物质积累量(包括植株各部分和总的积累量)和侧根数等根系参数差异显著。低P下干物质生产能力较强的福建武平种源对磷肥的敏感性较低，广东信宜和浙江淳安种源次之，类似于大田和水培实验结果。遗传相关分析揭示：侧根发达、须根数量多的种源干物质生产能力强。根体积、侧根数、侧根总长、须根总数等可作为筛选马尾松耐低P种源的有效指标。     

木荷二元材积表的研制

利用样木资料,以胸径D、树高H为自变量,材积V为因变量,在多种二元材积模型筛选的基础上,选择山本公式建立木荷二元材积模型并用改进单纯形法进行优化,由此求得木荷二元材积模型为:V=0.00006801D1.865613H0.918129。该模型理论值和实际值差异不显著,实际应用误差小,精度高,完全能够满足生产上的精度要求,可在森林资源清查中推广应用。