丛枝菌根真菌及其在石灰岩地区植物恢复中的应用

丛枝菌根真菌(AMF)是一类能与绝大部分植物根系形成互利共生体的微生物,为生态系统中重要的土壤微生物之一。石灰岩加速环境恶化,生态系统退化。AMF具有独特的生理功能,在石灰岩地区植被恢复中具有重要的价值。该文总结了AMF结构特点、生理功能及其在石灰岩山地植物恢复中应用,并探讨了AMF在石灰岩地区的发展与应用前景,对石灰岩退化生态系统恢复具有重要的理论和实践意义。     

干旱区内陆河流域生态服务价值分析

在对区域可持续发展评估的研究中,生态系统服务的价值评估是非常重要的。本文以石羊河流域为研究对象,在遥感和GIS技术支持下,分析了2006年该流域各市县土地利用情况。考虑到生态服务价值在流域生态系统中的重要作用,本文参考了Costanza计算生态系统服务价值的方法,结合中国陆地生态系统的单位面积服务价值表,对石羊河流域的土地利用情况对生态系统服务价值的影响以及空间幅射效应的变化情况进行分析。结果表明:石羊河流域的生态服务价值从上游到下游逐渐递减,流域周边的生态环境问题是影响其生态服务价值的主要因素。研究结果对当地的生态环境保护和规划提供了参考。     

林木根系形态分布及其影响因素

林木根系形态分布研究是森林生态系统研究的一部分。根据近20年国内对林木根系形态分布研究的成果综述了立地条件、林龄、混交方式、土壤类型等因子对林木形态分布的影响。并提出了林木根土相互关系需进一步研究的问题,认为林木根系数学模拟技术研究将是今后根系研究的一个重要方面。     

湿地生态系统的服务功能与价值(摘要)

湿地是一种非常重要的自然生态系统,湿地生态系统的服务功能多样、服务价值巨大,对湿地生态系统服务功能与价值的研究已经成为湿地科学研究中的一项重要内容。湿地生态系统在界面、景观、生物类群和生物地球化学循环等几个方面具有不同于其他生态系统的特征。在众多的生态功能中,湿地生态系统的维持生物多样性、固定CO2和调节区域气候、降解污染和净化水质、减缓径流和蓄洪防旱、水资源功能、产品资源、社会功能等7个方面的功能尤其突出。生态系统服务价值评价的方法主要有3种,即能值分析法、物质量评价法和价值量评价法,这3种评价方法各适合于开展的不同的生态系统评价。其中价值的货币化评价最为直观,也更容易被大众理解和接受,同时这种评价结果可以进行不同价值为33．3万亿美元,约等于全球GNP的1．8倍,其中湿地生态系统的年价值为4、9万亿关元,约占全部生态系统的14．7％。中国的学者陈仲新、张新时的研究结果,中国生态系统的年总价值7．8万亿元,其中陆地生态系统5．6万亿元,所计算的生态系统中湿地生态系统的年价值2.7万亿元,居各种生态系统价值的首位。根据逐项生态功能的评估,最后得到扎龙湿地的生态系统的年价值为156亿元人民币。目前湿地生态系统服务价值评价在评价方法和湿地生态过程两个方面需要更深入的研究。     

以昆虫为指示物种监测和评价森林生态系统健康初探

森林生态系统健康是保证生态系统服务功能的前提, 森林生态系统健康评价方法及指标体系已成为森林生态系统健康研究的核心内容。昆虫是森林生物多样性的重要组成部分, 在森林生态系统主体群落中, 昆虫与植物密切关联。森林害虫胁迫及昆虫多样性变动, 对于评估森林生态系统健康状况具有重要价值。研究显示, 昆虫多样性可应用于对森林生态系统健康的快速评估。     

湖南绥宁花园阁国家湿地公园生态系统服务价值评价

国家湿地公园是当前我国湿地保护体系的重要组成部分,开展以湿地公园为主体的生态系统服务价值货币量化评估,对于促进人类社会对国家湿地公园生态系统服务价值认知,提升国家湿地公园的建设和管理水平具有重要作用。本研究以湖南绥宁花园阁国家湿地公园为研究对象,运用市场价值法和替代法等方法,以2017年为基准年,评价了花园阁国家湿地公园生态服务价值。结果表明:花园阁国家湿地公园生态系统服务价值为46 743.61万元·a~(-1),占2017年绥宁县农林渔牧业总产值的15.22%,体现出国家湿地公园在地方经济发展中的重要地位。花园阁国家湿地公园生态系统服务价值由高至低依次为文化服务、供给服务、调节服务和支持服务,其价值分别为34 819.3、6 841.95、3 908.87、435.58万元·a~(-1),其文化服务价值占花园阁国家湿地公园总价值的74.68%,表明花园阁国家湿地公园的建设在湿地文化和民族文化保存中的重要作用。未来应加强国家湿地公园生态系统服务价值的动态评估,在湿地公园管理方面建议进一步保护和修复湿地特色文化、加强部门间的联合、增加科研投入,最终提升湿地公园科学管理水平。     

城市森林生态服务功能价值评估研究进展

城市森林是城市生态系统的重要组成部分,城市森林生态系统服务功能价值评估是当前城市林业的研究热点,对城市的可持续发展具有重要的指导意义。回顾了城市森林的概念及其发展历程,详细讨论了城市森林生态系统服务功能的内涵、框架体系及其价值评估研究进展,并比较分析了各项服务功能的不同价值评估方法及相关研究情况,最后提出了城市森林生态系统服务功能价值评估研究的未来方向。     

山东半岛中心城市群土地利用变化土地生态服务价值影响评价

指出了研究土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响具有重要的意义。以山东半岛中心城市群6期土地利用数据为基础,探讨了区域内2009~2014年间土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值的变化。结果表明:该区水域、耕地和林地是主要的土地利用类型,农田面积基本保持不变,而未利用地面积逐渐减少;研究期内生态系统服务价值总体呈"下降-上升-下降"的趋势。林地、耕地和水域是生态系统服务价值构成中贡献最大的土地类型,占到总生态系统服务价值的90%以上。     

小兴安岭森林生态系统服务价值评估

小兴安岭森林是我国重点国有林,长期以来对生态系统的贡献率较高,一方面,小兴安岭森林生态系统的内在价值体现了其本身所具有的生产生态产品以及维护和支撑生态系统的直接和间接利用价值;另一方面,小兴安岭森林生态系统还具有人类生存系统中不可估量的整体价值和综合价值。本研究根据小兴安岭森林生态系统结构的不同与环境的特殊性,对小兴安岭森林的生态系统服务类型进行了大气调节、涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木营养物质积累、保护生物多样性和森林文化7项服务功能的划分,并进行了价值量的核算。     

铜壁关保护区森林生态系统服务价值评价研究

对森林生态系统服务价值重视不足是森林保护的最大缺陷,导致森林资源的严重流失。本文通过研究铜壁关自然保护区森林生态系统服务,对森林生态系统服务价值进行评价。结果表明,2016年铜壁关森林生态系统的固定CO_2和释放O_2价值分别为6 623.44×10~5元和6 507.74×10~5元,涵养水源服务价值为65.273×10~5元,土壤保持服务价值为6.875×10~5元,休闲旅游价值为3 321.45×10~5元,该保护区森林生态系统的间接利用总价值为16 524.78×10~5元。铜壁关自然保护区森林生态系统的间接利用价值远远高于其直接利用价值,表明森林生态系统服务的间接利用价值对社会经济的可持续发展具有十分重要的作用。     

马尾松谷胱甘肽过氧化物酶PmGPX6基因cDNA克隆及转化拟南芥耐旱性初步研究

[目的]克隆马尾松谷胱甘肽过氧化物酶基因,并对其进行功能研究。[方法]采用RACE技术克隆基因c DNA序列,实时荧光定量PCR检测基因在马尾松干旱胁迫下的表达模式,花序浸泡法转化拟南芥,并对转基因与野生型拟南芥的生长表型和根系生长进行分析。利用荧光显微镜技术对转基因拟南芥不定根进行GFP荧光检测。[结果]克隆到1个871 bp的GPX基因全长c DNA序列,命名为Pm GPX6。Pm GPX6包括513 bp的完整开放阅读框,编码170个氨基酸残基。Pm GPX6蛋白与油松Pt GPX蛋白同源性达95%。Pm GPX6在马尾松根中高表达,茎、叶中表达量低。在干旱胁迫下,Pm GPX6在根、茎、叶中的表达量均在第15天达到最大,随后出现下降趋势。过表达Pm GPX6与野生型拟南芥植株在正常水分条件下表型与根长差异不大,但在干旱胁迫下,转基因植株根系更长。转基因拟南芥根在蓝色光激发下能发出强烈的绿色荧光,表明Pm GPX6基因能高效表达。[结论]推测Pm GPX6可能参与马尾松干旱胁迫应答。     

马尾松苗遭遇不同养分斑块的觅养行为和生长响应

设置了N、P和全养分斑块等3种异质养分环境的盆栽试验,并以同质养分环境的盆栽试验为对照,研究马尾松苗觅取N、P斑块养分的行为差异。结果表明:马尾松苗在遭遇富P和全养分斑块时将明显有利其苗的生长和干物质积累,而在遭遇富N斑块时马尾松苗生长反应则不敏感。马尾松苗在觅取斑块P素时根系形态可塑性和生理可塑性发挥了重要的作用,遭遇富P素斑块时马尾松苗根系大量增生,表现出较大的根系广布性、较高的觅养精确性和反应敏感度,根系N、P吸收效率也明显提高;马尾松苗在N斑块的异质养分环境中的根系广布性小、觅养精确性和反应敏感度     

马尾松钙调素基因的克隆及响应松材线虫侵染的表达特征

松材线虫病是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)侵染引起的严重病害,引起重大的经济和生态损失。钙调素(CaM)是真核生物中Ca2+主要传导蛋白,本研究采用RT-PCR方法,首次从马尾松中克隆获得CaM,命名为pmCaM,并检测了其响应松材线虫侵染的表达特征。序列分析表明:pmCaM完整的开放阅读框核苷酸序列为450bp,编码149个氨基酸的蛋白质;该蛋白含有4个EF-hand结构域,具有钙调素的典型特征,与其它植物的CaM蛋白均有较高同源性。实时荧光定量PCR分析显示:接种松材线虫后30 180 min时间段,马尾松苗根、茎、叶器官中的pmCaM均下调表达,但不同器官间显著下调表达的时间点存在差异;同时,不同器官pmCaM表达量变化均存在特异的随时间发展的波动特征,其中发现,根茎pmCaM在松材线虫接种45 min时均处于表达量高峰。本研究结果显示pmCaM表达响应了松材线虫侵染,揭示pmCaM可能参与了调控松材线虫-马尾松互作早期的钙信号响应。     

黑松和马尾松苗受松材线虫侵染后部分化学物质的响应

为研究松材线虫侵染对寄主植物生理生化物质代谢的影响,以黑松和马尾松4 5年生苗为实验材料,测定了接种松材线虫对2种寄主植物的营养物质和次生代谢物质含量的变化及其规律。结果显示:接种松材线虫初期,黑松和马尾松的总糖含量均较高,随接种时间的延长,总糖含量呈不断下降趋势;黑松的可溶性糖含量一直降低并明显低于对照,马尾松的可溶性糖含量在侵染前期与对照相比变化不明显,而15 d后快速降低;黑松和马尾松的可溶性蛋白含量侵染前期均低于对照,后升高,再降低;黑松的单宁含量明显高于对照,马尾松的单宁含量接种第1天略低于对照,第3天后开始升高;黑松和马尾松的总酚含量均在侵染前期高于对照,而后降低。这些物质的变化趋势显示松材线虫侵染不同寄主植物的生理反应。     

马尾松紫色酸性磷酸酶基因PmPAP1的克隆与表达模式分析

[目的]研究马尾松紫色酸性磷酸酶基因功能及其对低磷胁迫的应答。[方法]采用RACE法克隆马尾松紫色酸性磷酸酶(PAPs)家族成员Pm PAP1,利用软件和数据库,对基因结构功能进行多重分析预测,检测其接种外生真菌及低磷胁迫下的表达模式。[结果]表明,Pm PAP1基因c DNA全长2 520 bp,开放阅读框1 869 bp,编码622个氨基酸残基,具紫色酸性磷酸酶保守结构域特征,属于高分子量PAPs。Pm PAP1有信号肽,无跨膜区,推测定位于细胞质基质或细胞器基质中,它与莲(Nelumbo nucifera)、无油樟(Amborella trichopoda)的亲缘关系最近,相似性分别达71%和69%,进化关系古老、保守性强。时空表达分析表明,Pm PAP1的表达受外生菌根诱导,在不同组织中均有表达,其根中的表达量显著高于茎和叶。在菌根化和非菌根化的幼苗中,Pm PAP1的表达均受基质中磷含量的影响,表现为低磷条件下高效激活,高磷条件下其表达反而受到抑制。低磷胁迫下根系中酸性磷酸酶活性持续增高,说明其活性与磷供给水平和时间有相关性。[结论]首次克隆鉴定了1个受外生菌根诱导的马尾松紫色酸性磷酸酶基因,其参与了对低磷胁迫的应答,为深刻认识马尾松耐低磷的分子机制、遗传改良提供了新信息和新思路。     

马尾松生物量和生产力研究进展

马尾松在我国南方亚热带地区广泛种植,是我国主要植树造林树种之一,长期以来产生了巨大的生态和经济效益,在我国林业中有着重要地位。在全球气候变暖这一大背景下,研究马尾松森林生态系统的生物量和生产力具有非常重要的意义。文中从传统方法和遥感技术2个方面介绍了马尾松生物量和生产力的测算方法,分析了林龄、混交造林、立地条件、气候因素和林分密度对马尾松生物量和生产力的影响,并针对目前存在的问题提出未来研究的发展方向,以期为我国马尾松林的可持续经营提供参考。     

不同改造措施对马尾松低效林土壤活性有机碳的影响

通过马尾松低效林改造试验,研究了不同改造措施(全砍重造(QKCZ)、封山育林(FSYL)和补植混交(BZHJ))对土壤有机碳和活性有机碳的影响.结果表明:马尾松低效林改造后土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(DOC)和易氧化碳(EOC)含量分别比未改造的马尾松低效林(对照,CK)增加了1.06～3.30 g·kg-1、16.81～142.29 mg·kg-1 (P ＜0.05)、12.83～43.71 mg· kg-1(P＜0.05)和0.16 g～0.54 g·kg-1(P＜0.05);不同改造措施马尾松林土壤活性有机碳占土壤有机碳的比例大小顺序,微生物量碳/有机碳(MBC/SOC)为FSYL＞ CK＞ QKCZ＞ BZHJ,易氧化碳/有机碳(EOC/SOC)为CK＞ BZHJ＞ FSYL＞ QKCZ,水溶性有机碳/有机碳(DOC/SOC)为BZHJ＞ CK＞ FSYL＞ QKCZ.说明3种马尾松低效林改造措施中QKCZ的土壤有机碳稳定性最好,更有利于土壤有机碳固存.     

马尾松亲本遗传距离与子代生长性状相关性分析

利用ISSR标记分析了马尾松测交亲本遗传距离与11年生子代生长性状的相关性,发现亲本遗传距离在0.158 - 0.657范围时与子代各生长性状的相关性较低,而当遗传距离在0.264 - 0.529区间时与子代胸径、材积性状的相关系数分别为0.493和0.469, 一元线性回归拟合效果均达显著水平,表明随着亲本间遗传距离的增大,马尾松胸径、材积等性状呈显著线性增加。当遗传距离位于0.357 - 0.529区间时,遗传距离与生长性状的相关系数比其在0.264 - 0.529区间时的相关系数增加,与材积性状相关系数为0.635。本研究证实马尾松亲本间ISSR分子遗传差异对于子代生长预测和杂交亲本选配具有一定参考价值,但由于相关系数较小,尚不能提供决定性作用,而在本研究基础上建立更完善的分子标记实验模型,将利于有效进行马尾松杂种优势辅助聚合。     

Calorific values and ash contents of different parts of Masson pine trees in southern China

Calorific value of plants is an important parameter for evalu- ating and indexing material cycles and energy conversion in forest eco- systems. Based on mensuration data of 150 sample sets, we analyzed the calorific value （CV） and ash content （AC） of different parts of Masson pine （Pinus massoniana） trees in southern China using hypothesis testing and regression analysis. CV and AC of different tree parts were almost significantly different （P〈0.05）. In descending order, ash-free calorific value （AFCV） ranked as foliage 〉 branch 〉 stem bark 〉 root 〉 stem wood, and AC ranked as foliage 〉 stem bark 〉 root 〉 branch 〉 stem wood. CV and AC of stem wood from the top, middle and lower sections of trees differed significantly. CV increased from the top to the lower sections of the tnmk while AC decreased. Mean gross calorific value （GCV） and AFCV of aboveground parts were significantly higher than those of belowground parts （roots）. The mean GCV, AFCV and AC of a whole tree of Masson pine were 21.54 kJ/g, 21.74 kJ/g and 0.90%, re- spectively. CV and AC of different tree parts were, to some extent, cor- related with tree diameter, height and origin.     

三峡库区马尾松根和叶片的生态化学计量特征

[目的]对马尾松根系和叶片养分(C、N、P、K、Ca、Mg)进行研究,探讨生长季和非生长季根系和叶片的化学计量学特征和养分分配特征,以及根和叶片养分的相关性。[方法]本研究分别在2014年7月和11月,利用土柱法采集根样和高枝剪采集枝条第二节上的健康叶样,然后再进行室内测试分析。[结果]表明:(1)非生长季与生长季相比,根C养分含量、C:N和N:P比值均下降,N、P、K、Ca、Mg养分含量含量均增加。(2)根C养分含量随直径增大而增加,N、P、K、Ca、Mg养分含量随直径增大而减小。(3)径级、取样时间以及两者交互作用对根系C、N、P、K、Ca、Mg养分含量和C、N、P养分化学计量比存在极显著影响(P0.01),同时取样时间对粗根C、N养分含量以及C:N比无显著影响。(4)细根(2 mm)C和N元素含量存在极显著的负相关关系,N和P元素含量存在极显著的正相关关系,同时C:N比值和N:P比值变异分别由各自两元素含量共同决定;粗根(2 3 mm)C、N计量比值和N:P比值变异分别主要由N元素含量和P元素含量决定;(5)从地上叶到地下根,C、N、P、K养分含量呈减少趋势,Ca、Mg养分含量呈增加趋势。同时,根和叶片养分含量相关性较弱,除C、K养分之外。[结论]马尾松根系养分含量与叶片养分的关系较弱,且分别对各养分的相对需求量不同;与生长季相比,非生长季马尾松根系N、P、K、Ca、Mg含量显著增加;C、N元素和N、P元素的耦合关系只出现在细根中。