全球气候变化研究的新技术——稳定碳同位素分析的应用

文中主要从植被动态研究、植物水分利用效率研究、树木年轮的δ^13C值对环境变化预测的研究以及利用^13C标记应用于碳循环的研究几方面，阐述了稳定碳同位素分析在全球气候变化研究中的应用。     

稳定碳同位素在森林植物水分利用效率研究中的应用

介绍了植物水分利用效率与稳定碳同位素的相关性,以及影响植物碳同位素丰度值δ13C的主要因子,重点分析几种重要环境因子对林木δ13C的影响,表明降雨量、土壤水分状况、温度、光照和CO₂浓度等因素都会在不同程度上影响植物叶片气孔导度和CO₂的固定,导致植物δ13C发生变化;并从森林抚育间伐措施对δ13C的影响,水分胁迫条件下δ13C的变化,以及δ13C的替代测定方法等方面提出了研究展望。     

欧洲黑杨基因资源稳定碳同位素组成特征

通过测定从欧洲不同地区引进的134个欧洲黑杨无性系叶片的稳定碳同位素比率(δ13C值),研究了欧洲黑杨基因资源δ13C值的特点和水分利用状况.结果表明:(1)引进的欧洲黑杨基因资源叶片δ13C值为-30.40‰～-27.02‰,水分利用效率具有丰富的多样性,优于国内乡土树种,其中来自俄罗斯、土耳其和德国的基因资源δ13C值明显高于其它国家的基因资源,可为抗旱杨树新品种的选育提供优良的亲本材料;(2) 相同基因资源在不同地区栽植时,δ13C值受环境的影响较大.生长在内蒙古地区的欧洲黑杨无性系叶片平均δ13C值为-26.53‰,明显高于在陕西和北京地区测得的-28.39‰和-28.93‰,故在进行不同基因型的δ13C值评价和选择时要在相同条件下进行;(3)生长在不同地区的欧洲黑杨的δ13C值与生长量的相关程度不同,生长在北京地区的欧洲黑杨δ13C值与株高、地径呈极显著正相关(P＝0.01),相关系数分别为0.912和0.829,而生长在陕西和内蒙古地区的欧洲黑杨的δ13C值与生长指标虽然也相关,但达不到显著水平.在研究植物生长与水分利用效率之间的关系时,必须结合植物的生长环境进行分析.     

柔枝松稳定碳同位素的研究

δ13 C值可用于评价植物的水分利用效率。通过对柔枝松(Pinus flexilis James.)稳定性碳同位素比值(δ13 C)的研究。结果表明,柔枝松种子的δ13 C值最大,其次为根,茎、小枝和叶子的值较小,柔枝松不同种源1年生叶、枝和根的δ13 C值均随着干旱胁迫程度的加剧而增加。种源Rsi和Rl的δ13 C值较其他种源大,永久水分利用效率较其他种源高。在干旱胁迫过程中,柔枝松6个种源δ13 C值的变化较小,短期的干旱胁迫对2年生苗木的稳定性碳同位素比值影响不明显。     

贵州花江峡谷区常见乔灌植物叶片δ13C值对喀斯特石漠化程度的响应

比较典型喀斯特石漠化地区不同等级石漠化类型区植物群落中常见木本植物叶片的δ13C值,以植物叶片δ13C值为水分利用效率的指示指标,探讨不同石漠化等级对植物长期水分利用效率的影响.结果显示:各石漠化等级乔灌叶片δ13C值的范围为-30.280‰～-25.546‰,平均值为-28.040‰±1.208‰.不同等级石漠化样地上叶片δ13C值存在显著差异,其中,潜在石漠化样地内叶片δ13C的平均值显著低于强度、中度、轻度石漠化样地的叶片δ13C平均值;而强度、中度及轻度石漠化之间则不存在显著差异.表明荒漠化一旦发生便对植物水分利用效率产生直接影响,而植物生理功能对环境因子改变的适应是敏感、及时的.     

水分和热胁迫处理对4种针叶树苗木气体交换和水分利用效率的影响

以杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏为研究对象 ,研究了水分和热胁迫对生长期间苗木的气体交换、瞬间水分利用效率和稳定碳同位素组成 (δ1 3C值 )等生理生态指标的影响 ,结果如下 :(1 )水分胁迫使杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏 4个树种的净光合速率显著下降。但热胁迫只影响杉木和北美乔柏的净光合速率 ,对马尾松的净光合速率影响不大。 (2 )对针叶气孔导度的研究发现 ,水分和热胁迫均对马尾松苗木针叶气孔导度有显著影响 ,但对杉木和北美乔柏苗木针叶的气孔导度只有轻微影响。 (3)水分和热胁迫处理对马尾松苗木的瞬间水分利用效率有显著影响 ,但对杉木和北美乔柏的瞬间水分利用效率无显著影响。 (4 )水分胁迫处理对杉木、马尾松、花旗松和北美乔柏 4个树种的稳定碳同位素组成 (δ1 3C值 )均有显著影响 ,随着水分胁迫程度的加深 ,4个树种苗木针叶的δ1 3C值增大 (负值绝对值变小 ) ,说明其永久水分利用效率更高。 (5 )热胁迫对杉木和北美乔柏苗木针叶的δ1 3C值有显著影响 ,且在热胁迫下 ,两树种苗木针叶的δ1 3C值减小 (负值绝对值增大 ) ,即永久水分利用效率下降。但热胁迫对马尾松和花旗松苗木的δ1 3C值没有显著影响     

不同种源杉木树轮α纤维素δ13C对年气候因子的响应

[目的]通过对不同地理种源杉木α纤维素中的稳定碳同位素(δ^13C)与气候因子的相关性分析,筛选出影响杉木树轮δ^13C的主导气候因子,解释不同种源差异性响应,为种源层面上区域杉木的培育提供理论参考。[方法]以广西柳州的杉木试验林场的30个种源为研究材料,提取并测量α纤维素中δ^13C,利用相关分析和逐步回归分析方法,对杉木树轮δ^13C与当年、前1年、前2年的降水、平均温度、最低气温、最高气温、平均相对湿度、最小相对湿度、日照时数及湿润度指数进行分析。[结果]不同种源杉木(1987-2013)树轮δ^13C值的变幅为-20.997‰^-25.910‰,表现出较强的一阶自相关,相关系数为0.181~0.866。大部分种源杉木树轮的δ^13C与平均温度、最高气温、最低气温呈显著正相关(p<0.05),与日照时数呈不显著正相关,与平均相对湿度、最小相对湿度呈极显著负相关(p<0.01),而与降水及湿润度指数的相关性不统一。逐步回归分析结果发现,30个杉木种源中有26个种源与当年最小相对湿度呈线性关系。[结论]最小相对湿度是影响不同种源杉木树轮α纤维素中δ^13C的主导气候因子,而对降水的依赖性很小。杉木不同种源树轮δ^13C对气候因子的响应存在明显的滞后效应。研究有效的填补了种源层面上树轮稳定碳同位素对气候响应研究的不足,也为杉木培育及经营管理提供了参考。     

林木全基因组选择研究现状和应用

全基因组选择（GS）是利用覆盖全基因组的高密度遗传标记对复杂数量性状进行预测的育种方法。在林木种苗阶段根据基因组估计育种值（GEBV）可以利用GS进行个体选择,相比常规育种能增强遗传增益、加快选育进程。该方法无需定位与性状相关的数量性状位点（QTL）,相比分子标记辅助育种能极大地提高对微效位点的捕获功效,是具有巨大潜力的林木育种策略。文中系统介绍了GS的概念和优势,及其在林木中的研究现状和应用。我国林木GS研究处于初期阶段,可优先在常规育种较成熟的树种中开展研究,建立林木GS程序为其他树种提供范式。该综述有助于系统了解全基因组选择育种策略和研究进展,并为全基因组选择在林木育种中的应用提供理论和技术信息。     

氢氧碳稳定同位素在植物水分利用策略研究中的应用

综述了氢氧碳稳定同位素的概念、示踪原理及其应用于定量确定植物水分来源、水分利用格局和水分利用效率等方面研究进展。同时展望了全球气候变化条件下, 氢氧碳多种稳定同位素联合示踪先进技术在定量研究植物水分利用策略以及植被对全球气候变化的响应机制研究中的应用前景。     

稳定性碳同位素对植物水分利用效率的指示作用

碳同位素技术已在地质学、生态学和植物学等领域得到广泛应用。文章概述了稳定碳同位素的基本理论,从不同植物类型、空间尺度和抗旱节水植物材料选育等方面对稳定碳同位素对植物水分利用效率的指示作用进行了简要总结,对碳同位素技术进行评价,并就未来发展方向进行展望。碳同位素分辨率与植物水分利用效率高度相关,因而利用碳同位素分辨率来衡量植物水分利用效率必将有广阔的应用前景。     

呼伦贝尔市柴河林业局天然林保护工程成效分析

柴河林业局天保工程区在天然林保护工程实施后,森林生态环境得到了很大改善。文章通过对天保工程区各类土地资源在天然林保护工程实施前后的对比分析,系统阐述和评价了天然林保护工程的实施对该局森林资源和生态状况变化的影响。     

牡丹江林区百合科野生药用植物及开发利用

论述了牡丹江野生百合科药用植物的开发利用。     

桉树优良品种引种试验研究

文昌市林业科学研究所2005年9月引种11个品种桉树优良无性系在迈号镇种植试验,通过6年对试验点跟踪调查、分析,对各品系的生长情况进行综合评价,为今后同一立地条件下种植桉树提供理论依据.     

森林可持续经营策略的若干思考

森林可持续经营是现代林业的核心,我国林业应走可持续经营带动多目标、多功能经营的超常规发展道路。文章提出了我国森林可持续经营的若干策略,以加快中国林业与国际林业同步发展的步伐。     

洪泽湖大堤防护林种植试验成果的应用

在原有种植试验的基础上 ,选择适宜树种和模式对洪泽湖大堤防护林进行规划更新。在充分考虑防护功能的同时 ,注重堤防美化、生态保护和投资效益 ,适应新时期水利工程管理的需要     

沙棘优良品种选择试验初报

通过对不同引种区域的沙棘优良品种的栽培对比试验,选育出适合阜新地区栽培的优良沙棘品种。根据3a的调查结果,按照幼林的生长量、结实量和百粒果重等指标的综合分析,获得"丘杂F1代"、"白丘杂交"、"森淼"、"亚中杂交"等4个品种优于"辽阜1号"、"辽阜2号"对照品种,也优于引种的其它品种。     

臭椿优良无性系选择的研究

汇集１７个臭椿系号,以当地臭椿为对照,营造了臭椿无性系测定林。经多点造林测试,选出３个优良无性系,分别是臭椿８２４００５、８２００１和箭杆２号,其材积生长量分别比对照提高３０．２％～６７．８％、３０．２％～９７．１％和２６．７％～４７．２％,生长表现优良,有较高的推广应用价值。     

巨桉根浸提液对三种牧草的化感作用初步探讨

为了解巨桉内含物对牧草的化感作用,试验选用浓度为1∶10、1∶50、1∶100的巨桉根浸提液(母液浓度为1∶10,w/v),以蒸馏水为对照,按照培养皿水培和盆栽土培的生物检测方法,探讨巨桉根系对黑麦草、紫花苜蓿、高羊茅3种牧草的化感作用。结果表明:在水培试验中,对黑麦草表现为高浓度抑制其根和苗生长,低浓度促进其根和苗生长;对紫花苜蓿根和苗生长均表现为促进作用。在盆栽试验中,对黑麦草和高羊茅表现为抑制其根长和促进其茎高生长,随着浓度的增加,对根的抑制作用逐渐增强;对紫花苜蓿根和地上部分干重表现为促进作用,随浓度的增加,促进作用减弱。     

沙棘嫩枝扦插的病害防治

沙棘嫩枝扦插育苗是在特定的高温高湿条件进行的，插条很易受到真菌、细菌和病毒的侵染致病。经多年育苗推广的实践，介绍了插条常见病害的发病时期、症状和防治措施，并提出了运用合适的水分管理技术和有针对性的应用化学药剂防治相结合的思路，可供生产工作者参考。     

木霉木聚糖酶的酶学性质研究

木聚糖酶是一种应用性很强的酶。试验采用DNS法对一种木（Trichoderma）产木聚糖酶的酶学性质进行了研究，结果表明：酶的最适催化温度和pH分别为50℃和5．5，Cu^2＋、Fe^2＋、Fe^3＋、Mn^2＋对酶活有很强的抑制作用，该酶对木聚糖和桑树叶粉分解能力很强，对其他底物分解能力微弱。