短枝木麻黄凋落小枝分解与单宁和养分含量的关系模型

采用数学模型拟合了短枝木麻黄小枝分解失重率与各基质质量(尤其是单宁)之间的关系,得到最优回归模型,并分析了单宁与养分含量之间的相关关系。正常林和衰败林凋落小枝分解的半衰期分别为0.78和0.71 a,分解95%的时间分别为3.36和3.05 a。采用修正的Olson指数衰减模型对正常林和衰败林中凋落小枝分解残留率和时间进行模拟,正常林和衰败林中凋落小枝的Olson指数衰减模型R2分别为0.969和0.984,均达到显著水平(P0.01),说明该模型能较好地预测凋落小枝的分解动态。通过探讨短枝木麻黄凋落小枝分解失重率与各基质质量之间的关系,建立了失重率与单宁和养分之间关系的最优回归模型(正常林:y=-45.949 3-1.457 4x1+0.194 0x3+1.244 8x4+0.660 9x5,P0.001;衰败林:y=15.144 1-1.555 1x1-27.237 2x2+0.185 8x3+0.576 1x5+0.516 9x7,P0.001)。对凋落小枝分解过程中单宁和养分之间关系的相关分析表明,在正常林中,P含量与总酚(TP)含量以及N含量与蛋白质结合缩合单宁(PBCT)含量之间具有显著负相关关系,而衰败林中C∶N与TP含量具有显著正相关关系。     

不同林龄马尾松针叶养分含量及其再吸收效率

以福建漳州南靖国有林场不同林龄马尾松为研究对象,探讨了马尾松养分含量及其内吸收的林龄效应。结果表明(:1)成熟针叶中,43a的马尾松针叶的平均N含量最高,而5a的则最低。马尾松成熟叶片的N含量表现出随树木年龄的增加而增加。5、10和20a的马尾松针叶P含量显著高于30和43a的树木(P0.05),P含量随着林分年龄的增长而逐渐下降,这与氮的趋势正好相反(。2)随着林分的生长,N含量呈现先下降后增加的趋势。5a的衰老针叶中P含量最高,而20a的最低。(3)43和30a马尾松树木叶片的N再吸收效率差异不明显,其再吸收效率都在65%左右,显著低于10a和20a的马尾松;叶片P的再吸收效率其随着林龄变化的规律与N的再吸收规律相似,除43a外,P的再吸收率均要小于氮的再吸收率。从总体上看,43a马尾松树木叶片对养分(N、P)的再吸收效率都显著低于其他4个年龄,而10、20a马尾松表现了最大的再吸收效率。     

短枝木麻黄不同地理种源的营养变异

对11年生短枝木麻黄种源小枝的营养元素研究表明,各元素在种源间的差异达极显著水平,短枝木麻黄平均灰分含量为4.18%.一些营养元素存在不同程度的相关性,如N与P,P与K,P与Zn,Mg与Ca、Fe,Zn与Fe、Mn之间呈显著正相关.41个短枝木麻黄种源营养元素的地理变异表明,仅K、Fe与种源原产地降水量呈显著正相关,其他营养元素呈随机变异,与原产地地理气候因子的关系不紧密.回归分析表明,各营养元素中仅Mg元素与种源胸径、树高生长关系紧密,胸径与Mg的线性方程为:y=5.457+1.835x,r=0.415,P<0.01;树高与Mg的线性方程为:y=7.865+1.925x,r=0.421,P<0.01.     

不同林龄木麻黄人工林细根养分现存量动态

对福建省惠安县赤湖林场不同林龄木麻黄人工林细根养分现存量的季节动态进行了系统研究。结果表明,各林龄木麻黄人工林活细根中的养分现存量高于相应林龄的死细根,受环境条件和木麻黄生长特性的影响,各养分现存量一般在1、7和11月较高;随着林龄的增大,活细根中的养分现存量先升高,达到一定阶段后开始下降,N、P、K和C在30林龄林分中最高,而Ca和Mg则在18林龄中最高,死细根中的养分现存量随林龄的增大始终呈升高的趋势;因此,养分的吸收随着季节和林分林龄的变化而发生相应的变化。     

短枝木麻黄群体的遗传分化和遗传结构

利用RAPD技术对4个短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)种群的遗传分化和群体遗传结构进行了分析。结果表明,短枝木麻黄具有较高的遗传多样性,但各种群的遗传多样性大小不一,由大到小依次为天然分布于澳大利亚、太平洋群岛的原生种群(YSAP)>引种于亚洲的次生种群(CSAS)>引种于非洲的次生种群(CSAF)>天然分布于东南亚的原生种群(YSAS)。遗传变异分析表明,短枝木麻黄群体的遗传变异主要存在于群体内,种群间遗传多样性比例(Hsp-Hpop)/Hsp=0.246,遗传分化系数GST=0.263,种群间变异比率φST=0.278 9,即群体内变异占了72.11%,群体间变异占27.89%。UPGMA聚类分析将4个短枝木麻黄种群归为2类,YSAS与CSAS的亲缘关系较密切,而YSAP与CSAF有着更亲密的关系,这在一定程度上反映了次生种群的主要引种来源。     

千年桐不同冠层叶片养分含量及养分再吸收比较

【目的】分析千年桐不同冠层叶片养分含量和养分再吸收率的差异,研究千年桐叶片养分再吸收率与叶片养分含量、土壤养分含量的关系。【方法】以低产低效针叶林皆伐后营造的千年桐近自然经营生态林为试验对象,测定生长高峰期(7月)和衰老凋落期(10月)千年桐不同冠层叶片氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)含量。【结果】叶片主要养分N、P、K、Ca、Mg均表现为衰老叶养分含量显著低于成熟叶,衰老叶并未出现养分富集现象。成熟叶和衰老叶均呈现冠层上部叶片N含量显著大于冠层下部,成熟叶冠层上部K含量显著高于冠层下部。Ca再吸收率显著低于其他养分,仅有14.935(±3.191)%。除了Mg在冠层下部的再吸收率显著高于冠层上部,其他叶片养分再吸收率在上下冠层之间差异不大。千年桐K再吸收率与衰老前后叶片K含量均呈显著负相关,Ca再吸收率与成熟叶Ca含量呈显著正相关。叶片N再吸收率与土壤水解N呈显著正相关;叶片K再吸收率与土壤全K呈显著负相关,而与土壤速效K呈显著正相关。【结论】千年桐叶片主要养分均表现为衰老叶养分含量显著低于成熟叶,养分再吸收与叶片及土壤养分具有一定的关联。研究结果可为进一步探索生...     

短枝木麻黄幼苗对低温胁迫的生理响应

以短枝木麻黄Casuarina equisetifolia耐寒无性系ZS7和不耐寒无性系HN1幼苗为供试材料,在人工气候箱内采用基质栽培方式,研究在-2,-5,-8,-11 ℃共4个温度梯度胁迫2 h以及-5 ℃持续胁迫1,2,5,8,16,24,48,72 h后2种无性系幼苗相关生理指标的变化趋势以及耐寒性差异,探讨短枝木麻黄适应低温环境的生理机制。结果表明:在低温梯度胁迫下,耐寒无性系的过氧化氢（H₂O₂）和丙二醛（MDA）质量摩尔浓度的增幅小于不耐寒无性系;叶绿素、脯氨酸（Pro）和可溶性蛋白质质量分数,超氧化物歧化酶（SOD）,过氧化物酶（POD）,过氧化氢酶（CAT）,抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性,以及还原型谷胱甘肽（GSH）和氧化型谷胱甘肽（GSSG）质量摩尔浓度的降幅均小于不耐寒无性系。耐寒无性系的GSH/GSSG比值呈上升的趋势,而不耐寒无性系的呈先下降后上升趋势。在-5 ℃持续胁迫下,2种无性系各生理指标呈现波动变化,增幅（降幅）与到达峰值时间不同。无论是在低温梯度胁迫还是在低温持续胁迫处理过程中,耐寒无性系的SOD,POD,CAT,APX和GR活性以及叶绿素、可溶性蛋白质和Pro质量分数、GSH质量摩尔浓度都显著高于不耐寒无性系。耐寒性不同的2种短枝木麻黄无性系耐寒的生理机制明显不同,耐寒性强的无性系通过在低温胁迫下保持较高的可溶性蛋白质和Pro等渗透调节物质质量分数,增强抗氧化酶活性,提高非酶抗氧化剂水平,抑制叶绿素质量分数的下降及膜脂过氧化程度的加剧,进而提高抗寒性来抵御低温。     

短枝木麻黄在福建东山试点的种源试验结果分析与选择

对设在福建省东山试验点的41个短枝木麻黄种源的11个性状遗传分析表明,种源间在各个生长和形态性状上存在显著或极显著差异,遗传力在039～088之间,表明各性状的差异主要由遗传因素所致,具有较强的选择潜力.遗传相关分析结果表明,除冠幅与树高相关性不显著外,其他各生长性状之间的相关性达极显著水平,主干分叉习性与主干通直度间呈极显著相关.以用材林为培育目标,选择材积、胸径、树高为主要指标,同时考虑主干分叉习性、主干通直度等干形性状,从41个种源中筛选出7个优良种源,分别为18014(印度)、18154(菲律宾)、18157(马来西亚)、18153(巴布亚新几内亚)、18296(泰国)、18312(瓦努阿图)和广东湛江种源,这些优良种源的增产作用十分明显.     

不同海拔马尾松针叶养分含量及其再吸收效率

以福建漳州南靖国有林场不同海拔马尾松为研究对象,探讨了马尾松叶片养分含量及其再吸收的海拔效应。结果表明:①在0m海拔和100 m的林地中马尾松成熟针叶的N含量要显著高于海拔为200 m和300 m的含量,马尾松成熟针叶中P和N含量的变化趋势相似;马尾松叶片的N/P比随海拔的升高而降低,表明该立地条件均存在磷限制。②200 m海拔区的马尾松衰老针叶中N含量最低,而0 m海拔区的马尾松衰老叶中最高。随着海拔的升高,N含量呈现先下降后增加的趋势;100 m海拔区的马尾松衰老针叶中P含量含量最高,而300 m海拔区的最低。③高海拔马尾松叶片的N再吸收效率显著高于低海拔的马尾松,其中在200 m海拔时达到最大值;叶片P的再吸收效率随海拔变化的规律与N相似,在所有海拔林地内,P的再吸收率均要高于N的再吸收率。     

海南岛滨海木麻黄林凋落物分解及土壤养分动态

通过对海口市桂林洋海岸木麻黄(Casuarina equisetifolia)防护林地表的凋落物进行持续清除处理,与保留凋落物层的对照样地进行比较试验,研究防护林凋落物层的存在与否对土壤养分、木麻黄凋落物的分解速率、凋落物中不同养分元素在分解过程中的释放量的影响,为提高木麻黄林的土壤肥力与持续经营提供科学依据.结果表明:(1)在两种样地中,凋落物的分解速率处理样地[0.402g/(g·a)]低于对照样地[0.548g/(g·a)].经过18个月的分解,N、P、K3种元素的释放率均为处理样地小于对照样地,说明样地中凋落物层的清除对凋落物的分解与元素的释放有一定的减缓作用.(2)处理样地土壤N、P含量的变化较对照样地更平缓,说明在无新鲜凋落物输入的情况下,土壤腐殖层仍然进行着矿质化过程,进行着养分的分解和积累,但不如有凋落物输入时明显.     

木麻黄内生真菌次生代谢产物及生物活性

【目的】分离和鉴定木麻黄Casuarina equisetifolia枝条和果实中的内生真菌,筛选具有抗菌和抗氧化活性的内生真菌。【方法】采用组织块分离法分离木麻黄枝条和果实中的内生真菌,通过菌落观察和分子生物学相结合的方法对分离到的内生真菌进行鉴定;采用薄层层析-生物自显影法测定木麻黄内生真菌次生代谢产物对细菌的抑制活性,采用多孔板-DPPH显色法测定抗氧化活性。【结果】从木麻黄枝条和果实中共分离鉴定得到12株内生真菌,枝条和果实内生真菌存在明显的差异,相同的菌株只有2株,分别为Cef-1(Pseudofusicoccum sp.)和Cef-7(Pestalotiopsis sp.);12株内生真菌分属于9个不同的属中,分别为Pseudofusicoccum、葡萄座腔菌属Botryosphaeria、拟盘多毛孢属Pestalotiopsis、木霉属Trichoderma、曲霉属Aspergillus、裂菌属Rhytidhysteron、拟茎点霉属Phomopsis、镰刀菌属Fusarium和炭疽菌属Colletotrichum。其中,葡萄座腔菌属种类最多,为木麻黄内生真菌的优势种群,其次是拟盘多毛孢属真菌。抗细菌活性的结果表明,Cef-2(Botryosphaeria sp.)表现出最强的抑制活性,对所有供试细菌的抑菌斑直径均大于10 mm,强于阳性对照硫酸链霉素,Cef-1和Cef-9(Fusarium sp.)对青枯病菌Ralstonia solanacearum也表现出较好的抑制活性。内生真菌Cef-2表现出最好的抗氧化活性,IC50为0.80mg/mL。【结论】木麻黄枝条和果实中均存在内生真菌且均以葡萄座腔菌属为优势种群,2个部位真菌的种类存在明显差异。内生真菌Cef-2表现出最强的抗细菌和抗氧化活性,可作为候选菌株进一步分离和鉴定其活性成分。     

基于遥感的平潭木麻黄生物量快速估算

福建省平潭综合试验区是海峡两岸交流合作的试验区,木麻黄（Casuarina equisetifolia）作为平潭主要的沿海防护乔木,在平潭主岛广泛分布。采用归一化比值植被指数（Normalized difference vegetation index,NDVI）对木麻黄生物量快速估算,可为区域尺度的单一乔木生物量快速、无破坏估算提供参考,同时为评价主岛生态系统生产潜力和经营管理提供数据支撑。采用RS和GIS技术,对平潭主岛2017年4月的Landsat 8 OLI影像进行处理,以实地调查数据为基础,利用专家分类知识库（Knowledge base system,KBS）提取木麻黄信息,以NDVI为自变量,引用木麻黄公式获取的木麻黄生物量为因变量,建立NDVI与生物量的反演模型,对主岛木麻黄生物量进行估算,采用K-均值聚类法对各乡镇木麻黄进行分区统计。结果表明：（1）基于专家分类知识库的木麻黄提取,总体精度达81.3%。（2）建立的5种常用模型,通过显著性检验,R值均在0.67以上,NDVI与木麻黄生物量之间存在相关性,采用NDVI估算区域生物量可行,多项式的拟合效果最佳（R=0.72,MRE=23.00%,RMSE=21.62 t·hm^-2,rRMSE=24.94%）。（3）根据二项式模型估算出平潭主岛木麻黄生物量为738 235.98 t,单位面积生物量为161.34 t·hm^-2,以较高水平生物量分布占主导地位。（4）主岛木麻黄总体分布趋势表现为：西北多、东南少,分布主要集中于农田和沿海尤其是五大风口,其中以平原镇、芦洋乡和中楼乡所处的长江澳风口分布最密集,防护面积最大;流水镇、北厝镇和苏澳镇木麻黄生物量水平最高;芦洋乡、中楼乡、岚城乡、平原镇和敖东镇较高;白青乡、澳前镇位于中等水平;潭城镇最低。     

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.     

林地覆盖对雷竹林土壤微生物特征及其与土壤养分制约性关系的影响

为了探讨林地覆盖雷竹林退化机理,给退化雷竹林恢复提供理论参考,对不同覆盖年限(CK、1、3 a 和6 a) 雷竹林土壤微生物区系组成和生物量碳(C_mic)、氮(N_mic)、磷(P_mic)等特征因子进行了测定,并分析了其与土壤养分的制约性关系。结果表明:(1) 雷竹林土壤微生物以细菌为主,真菌次之,放线菌最少,分别占土壤微生物总量的90.11%-98.03%、1.04%-9.22%和0.67%-1.37%。随覆盖年限增加,细菌、放线菌比率呈下降趋势,真菌比率呈上升趋势;土壤微生物总数、细菌和放线菌数量及C_mic、N_mic、P_mic均呈先升高后降低的变化趋势,试验雷竹林间差异极显著,真菌数量总体呈极显著升高趋势。(2)雷竹林土壤微生物特征因子与土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(Available nitrogen, AN)和pH均呈显著或极显著相关,其中,CK和覆盖1 a、3 a雷竹林土壤微生物特征因子与土壤养分主要呈正相关,与pH呈负相关,而覆盖6 a雷竹林则相反。(3)不同覆盖年限雷竹林土壤养分与土壤微生物的制约性关系存在一定的差异,CK雷竹林土壤SOM、TN、AN、速效钾(AK)和pH主要影响土壤C_mic、N_mic和细菌,覆盖1 a雷竹林土壤SOM、TN、TP和AK主要影响土壤P_mic、放线菌和细菌,覆盖3 a雷竹林土壤SOM、TN、速效磷(AP)和AN主要影响土壤N_mic、放线菌和真菌,覆盖6 a雷竹林土壤SOM、TN和pH主要影响土壤N_mic、真菌。研究表明:长期覆盖雷竹林土壤细菌、放线菌数量与比例明显降低,真菌数量与比例明显提高,土壤养分与土壤微生物的制约性作用关系会发生较为明显变化,产生土壤障害,这是覆盖雷竹林退化的主要原因之一。     

钾营养水平对大花蕙兰小苗生长及养分吸收的影响

为探讨钾营养水平对大花蕙兰生长的影响,以红花品种‘R-01’小苗(组培苗出瓶3个月)为试验材料,红松树皮为基质栽培,进行不同钾浓度营养液施肥处理。结果表明,100mg/L钾浓度对叶片长度有促进作用,且随着钾浓度增加,根系生长量显著增加而地上部分生长量反而下降。当钾浓度高于100mg/L时,叶片叶绿素水平降低。钾浓度的增加没有引起植物体内钾吸收量的显著增加;钾浓度100mg/L时,氮吸收明显增大,根部钙吸收也明显增加;钾浓度50mg/L时,叶片磷吸收量达到最大。本试验钾浓度对镁吸收没有显著影响。     

铜和营养缺失对海州香薷两个种群生长、耐性及矿质营养吸收的差异影响

以来自铜矿区(CS)和非矿区(UCS)两个海州香薷种群为对象,通过室内水培实验,分析了两种群幼苗在铜及营养缺失胁迫下植物生长、铜富集及矿质营养含量的差异。结果显示,铜、低营养胁迫及其相互作用对非矿区种群生长具有明显的抑制作用,而对矿区种群的影响则远比非矿区种群小,且较低铜浓度(25μmol/L Cu)明显促进了矿区种群的生长;从耐性指数结果看,矿区种群铜耐性指数和营养胁迫耐性指数均高于非矿区种群。这表明矿区种群不仅进化为铜耐受种群,同时也进化成营养胁迫耐受种群。低营养胁迫明显促进了植物对铜的吸收和运转,如在低营养胁迫和25μmol/L Cu复合处理下,矿区种群根铜含量约为单一铜处理的25倍,非矿区种群是单一铜处理5倍多。低营养胁迫和过量铜显著减少了非矿区种群矿质营养元素如P, Mg, K和Mn的吸收积累,而矿区种群则仍然能保持相对稳定;在铜和营养缺失复合作用下,两个种群矿质营养除Ca 和部分Fe外,均显著减少,但矿区种群减少程度明显比非矿区种群小。这些结果表明,矿区种群在胁迫条件下具有保持营养相对稳定和平衡的能力,这种能力使其能在高铜污染和营养缺乏的土壤中正常生长和定居。     

太岳山不同郁闭度油松人工林降水分配特征

利用2011年5-9月生长季观测的30场降雨数据,分析了山西太岳山不同郁闭度下油松人工林林冠截留、穿透雨以及树干茎流与降雨量的关系,以及林冠截留过程的特点.结果表明:(1)实验观测期间,该地区降雨总量为634.79mm,单次平均降雨量为21.16mm,单次最大降雨量为58.15mm,单次最小降雨量为0.54mm.其中,8月份的降雨总量最大,为190.77mm,6月份的降雨总量最小,为41.81mm.(2)郁闭度为0.8的油松人工林林冠截留量与降雨量呈一元线性关系,郁闭度为0.7、0.6和0.5均呈幂函数关系;对于各郁闭度的油松人工林,其林冠截留率与降雨量均呈对数函数关系;穿透雨量、树干茎流量与降雨量均呈明显的一元线性关系,穿透雨量和树干茎流量都随着降雨量的增加而增加.(3)不同郁闭度油松人工林之间林冠截留、穿透雨和树干茎流不同,总的趋势为随着郁闭度的减小,林冠截留量减小,穿透雨量增大,树干茎流量增大.林冠截留量与郁闭度表现出正相关关系,而穿透雨量、树干茎流量都与郁闭度表现出负相关关系.(4)各郁闭度林冠截留量、穿透雨量和树干茎流量的月动态变化与总降水量的月变化基本一致.     

现蕾期营养液浓度对基质栽培非洲菊生长和养分吸收的影响

【目的】明确非洲菊现蕾期对养分浓度的要求,为基质栽培中养分的管理提供理论依据。【方法】将供试非洲菊(Gerbera jamesonii)品种"阳光海岸"幼苗种植在V(麦糠)∶V(玉米秸秆)∶V(牛粪)=3∶2∶1的混合基质中,50%以上植株现蕾后分别浇施0.5倍、1.0倍、1.5倍或2.0倍的营养液,分析营养液浓度对非洲菊生长和养分吸收的影响。【结果】1.0倍及1.5倍营养液浓度处理的非洲菊叶片及根系的鲜质量和干质量均较大,1.5倍营养液处理的叶片数和侧根数最多;较高浓度营养液处理的非洲菊对N和P的吸收能力较强,而较低浓度营养液处理的非洲菊对K和微量元素Zn、Fe及Mn的吸收能力较强。【结论】1.5倍营养液处理更有利于现蕾期非洲菊植株的生长。