杉木全同胞家系的遗传分析及重要树冠因子的筛选

通过对5年生杉木6×6全双列杂交(Griffing Ⅲ)试验林的调查与分析,研究杉木若干性状的遗传与变异规律,并筛选决定理想株型的重要树冠结构因子,为杂交育种和杉木理想株型无性系选育提供科学依据。运用转化分析法来处理不平衡试验数据,结合配合力分析法、相关分析法和通径分析法,研究杉木遗传变异、基因作用方式和重要树冠因子的选择。通过对杉木若干性状进行研究,获得了不同性状遗传变异大小。结果表明,杉木材积、枝下高和饱满度等性状具有中度遗传变性,树高、胸径具有窄的遗传变异性,同时杉木改良性状具有中度以上的遗传力,因此杉木生长形质性状宜采用连续多世代改良;在杉木生长、形质性状和树冠结构性状中,12个研究性状有8个重要性状的基因作用方式以非加性遗传基因效应为主,杉木高世代育种亲本是多世代与高强度选择的产物,杂合体居多,杉木的多性状、高世代遗传改良以杂交育种为主;生长、形质和树冠结构性状间具有明显的遗传相关性,通径分析揭示:决定杉木理想株型育种中重要树冠结构性状是冠形率和树冠表面积大小。由此可见:杉木多性状、多世代连续改良以杂交育种为主,杉木无性系理想株型选择时,应注重冠形率和树冠表面积的作用。     

基于水文分析的动物通道选址——以龙栖山自然保护区为例

自然保护区内道路等基础设施的建设不可避免地会对动物生境产生影响,造成动物死亡率提升。动物通道的设置是改善由道路建设引起的生境破碎化的有效途径,而正确选择动物通道的位置才能使其真正发挥作用。以福建省将乐县龙栖山国家级自然保护区为对象,选取对林区生境影响较大的6种环境因子:树种类型、树种平均年龄、胸径、坡度、海拔以及郁闭度,使用层次分析法(AHP)进行权重分析,相对权重依次为0.296、0.235、0.163、0.085、0.076、0.145。将因子进行叠加构建出生境适宜性指数(HSI)评价模型,并对研究区的生境适宜性进行评价。在此基础上采用ArcGIS的水文分析模块模拟动物潜在的活动路径与道路叠加,从而确定合适的动物通道位置。结果表明,HSI较高的区域多集中在自然保护区中部高海拔地区与缓坡地带,植被主要以天然阔叶林为主,树种的平均年龄大,覆盖面积广,郁闭度高,能够为大中型的走兽提供较好的觅食、隐蔽、繁殖场所,结合量化出的动物活动路径,得到2处动物通道的理想位置。此经HSI模型模拟出的路线只能是一种大概率情况,所建议的通道建设完成后,还需进行持续的野生动物利用情况监测,以评估通道的有效性,进而进行有针对性的改造设计,直到野生动物通道的利用效果良好。对于所得到的动物活动路径,不仅可以为动物通道选址提供参考,也可为动物迁移廊道修正、林区择伐等提供科学依据。     

不同栽培模式和立地条件对楸树人工林生长的影响

以河南省洛阳市洛宁县的楸树人工林为研究对象,对比分析不同栽培模式和立地条件下楸树的生长状况。结果表明:1）由于林分密度和土壤性质的差别,农林间作条件下楸树的生长情况显著优于非农林间作;2）低密度条件下楸树的生长情况更好,但高密度条件下楸树的每公顷蓄积量更高;3）在进行非农林间作的30年生楸树林中,缓坡条件下的树高和胸径比陡坡分别增长了31.30%和40.48%,下坡位条件下的树高和胸径比上坡位分别增长了22.52%和25.97%,不同坡向条件下的树高和胸径无明显差异;4）土壤中的养分含量（有机质、全N、全P、碱解N和有效P）是促进楸树生长的关键因子,按贡献率大小排序为:有效P、碱解N>全N、全P>有机质。所以,在河南省洛阳市洛宁县及周边地区进行楸树栽培时,应选择农林间作（低密度）+非农林间作（高密度+缓坡+下坡位）的方式。     

青土湖干涸湖底2种典型固沙植物群落土壤粒径分布分形特征与养分关系研究

以石羊河流域下游青土湖干涸湖底人工梭梭林和白刺灌丛沙包土壤为研究对象,通过分析2种植物群落5种立地条件土壤粒径分布和分形特征及其与土壤养分的关系,揭示了湖底2种典型植物群落土壤粒度的分布特征。结果表明:1）研究区固沙植被0~10 cm土壤颗粒以细砂粒为主,没有粗砂粒,其中白刺灌丛沙包表层极细砂含量、土壤颗粒物分形维数较梭梭林和对照区高。2）土壤颗粒分形维数与各粒级颗粒百分含量的关系差异较大,分形维数与黏粒、极细砂含量呈显著正相关,与细砂、中砂含量呈显著负相关,但是与粉粒含量关系不显著。土壤颗粒分形维数越大,土壤所含的细粒物质越多。3）土壤分形维数D值、黏粒、粉粒含量与有机质（SOM）、全N（TN）呈正相关性,土壤颗粒物的分形维数越大、土壤黏粒、粉粒含量越高,则土壤有机质、全N含量越高。综合分析,固定白刺灌丛表层土壤沙化程度相对较低,其他类型风蚀严重,因此,应积极采取生物措施和工程措施开展生态修复防治风蚀和盐尘暴的发生。     

油菜生长过程对核桃凋落叶化感作用的响应

为研究农作物白菜型油菜生长过程对核桃凋落叶化感作用的生理响应,采用盆栽试验,通过设置空白对照CK（不添加凋落叶）和3个凋落叶添加剂量水平:L₆₀（60 g·盆^-1）、L₁₂₀（120 g·盆^-1）和L₁₈₀（180 g·盆^-1）,测定盆栽油菜生长中后期的营养生长、生殖生长及生理响应相关指标。结果表明:1）核桃凋落叶分解对油菜中期营养生长（地径、株高）有显著抑制,在后期得到明显减弱,可仍对后期油菜生殖生长（开花性状、结实性状和产量）产生抑制影响;但这种抑制效应不会影响油菜结实种子的萌发。2）油菜生长中期（100 d）,随核桃凋落叶剂量增大,油菜叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性逐步增强,过氧化物酶（POD）活性无显著变化;丙二醛（MDA）含量仅在L₁₈₀处理下显著>CK（P＜0.05）,可溶性糖（SS）含量逐步增加,而可溶性蛋白（SP）含量呈逐步下降;到油菜生长后期（140 d）时,各处理下油菜POD、CAT的活性和SS、SP的含量均逐步下降,MDA含量均显著P<0.05）。3）各核桃凋落叶处理对油菜叶片各类叶绿素均有明显抑制作用,随凋落叶添加量增加,油菜叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度（C_i）呈先降后增的趋势。综上所述,核桃凋落叶经土壤分解对油菜中后期生长造成强烈的化感胁迫,其主要通过对油菜的细胞膜造成过氧化伤害,使叶绿素合成受到抑制,光合作用受到影响,进而妨碍其生长及产量品质的形成。     

PEG-6000胁迫下3种外生菌根真菌的生长特性

为了解不同外生菌根真菌的抗旱能力及机制,筛选具有较强抗旱性的优良菌株。选取琥珀乳牛肝菌(sp)、粘盖乳牛肝菌(sb)、橙黄硬皮马勃(sc)3种外生菌根真菌,采用液体培养和固体培养2种方式,利用PEG-6000模拟干旱条件,研究不同干旱胁迫程度对3种外生菌根真菌生长及生理变化的影响。结果表明,在不同PEG-6000浓度下,sb菌丝生长速率一致,sp在0~21 d的菌丝生长速率较高,sc则在14~28 d才呈现速生期;轻度干旱胁迫（PEG-6000浓度为10％~20％）有利于sb和sp生物量的积累,增加sb对H⁺的分泌,并提高sb的SOD活性,降低sb的MDA含量,而sc的生长则受到PEG-6000的抑制;在PEG-6000处理下,3种外生菌根真菌的菌丝形态出现了不同程度损伤,随PEG-6000浓度升高菌丝形态损伤进一步加重,但sb菌丝形态结构完整度高于sp与sc。因此,轻度干旱胁迫利于sb的生长,3种外生菌根真菌抗旱性强弱为:sb>sp>sc。本研究结果可为外生菌根真菌抗旱机制的深入研究及抗旱菌种的筛选提供参考。     

基于Nemerow法的核桃林土壤肥力分析与评价

研究云南核桃和新疆核桃林土壤肥力状况,探索核桃林土壤肥力的主要影响因子,为核桃林地平衡施肥提供参考依据。以维西县核桃林为对象,采集核桃林地深0～20、20～40、40～60 cm 3个土层90个样点的土壤,测定pH、有机质、碱解N、有效P、速效K等因子,运用Nemerow法和第2次土壤普查分级标准进行土壤肥力综合评价。结果表明:1)土壤养分因子变异系数在10.0％～133.3％,速效K属于强变异;pH总体均值为6.51,呈弱酸性,随着土层深度的增加,pH呈上升趋势;有机质和碱解N总体均值分别为25.2 mg·kg^-1和78.8 mg·kg^-1,均分布在Ⅲ、Ⅳ级,有机质属中上水平,碱解N属中等水平,二者均表现为明显的表聚现象和随土层深度的增加含量下降的相似性;有效P总体均值为9.66 mg·kg^-1,分布在Ⅲ、Ⅳ级,属中等水平;速效K总体均值为69.4 mg·kg^-1,分布在Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,属低水平。2)核桃林土壤的有机质、碱解N、有效P、速效K 4个养分因子均表现为0～20 cm土层含量最高,随着土层深度的增加,含量总体均呈下降趋势,差异显著性分析表明各采样点和各土层之间4个养分因子均表现为差异显著。3）Nemerow法评价结果显示,该研究区域内核桃林土壤综合肥力指数均值为1.37,肥力指数最高1.54,最低1.12,属于中等水平,速效K是研究区域内核桃林地的主要限制因子。     

基于最大熵（MaxEnt）模型对西北地区2种红砂属植物潜在适宜区预测分析

基于黄花红砂与五柱红砂的现有分布数据,利用地理信息系统（ArcGIS）技术与最大熵（MaxEnt）模型软件,对2种红砂属植物在3个时期的潜在适宜分布区进行模拟。结果表明:1）五柱红砂的潜在适宜分布区主要在青海地区、新疆南疆地区以及甘肃部分地区;黄花红砂的潜在适宜分布区主要集中在宁夏地区、内蒙古地区、甘肃地区以及新疆与青海部分地区。2种红砂属植物在3个时期的潜在适宜分布区有所增加。黄花红砂的潜在适宜区朝着东北方向移动,五柱红砂的潜在适宜区出现收缩现象。2种红砂属的低适宜区相比较高适宜区与较适宜区变化较大。2）黄花红砂与五柱红砂通过MaxEnt模型运算出的AUC值均>0.9,表明MaxEnt模型预测精度很高。可以用于2种红砂属植物的潜在适宜分布区的预测。3）控制黄花红砂潜在分布的关键环境变量为最湿月降水量、最暖季度降水量和最湿季度降水量,影响五柱红砂潜在分布的关键环境变量为海拔、等温性和温度季节性变化。上述研究结果对2种红砂属植物资源保护利用与未来分布趋势提供了重要的指导意义。     

基于森林功能分区的经营小班划分研究

基于湖南省慈利县二类调查数据,根据森林主导功能的差异、森林林种种类和坡度的不同,将慈利县森林划分成不同的森林功能区,并基于森林功能区按照树种的不同将其进一步划分成不同的经营小班。最后,在地理信息系统的支持下绘制出森林功能分区图和经营小班划分图。结果表明,公益林的面积多于商品林的面积,其中特殊公益林区和一般公益林区面积为1 290 hm²,限制性商品林和一般性商品林面积为1 144 hm²,马尾松和杉木是主要的经济树种。划分经营小班有利于森林的分类经营,为实现林业从传统的以木材生产为主向发挥森林的多功能、多效益的经营方式转变提供条件,进而实现森林的可持续经营,并为促进森林经营单位的可持续发展提供数据支持。     

九连山国家森林公园负氧离子浓度时空变化及影响要素研究

负氧离子不仅对空气质量具有改善作用,而且对人体健康起到重要的影响。通过连续观测九连山国家森林公园空气负氧离子浓度,分析负氧离子浓度的时空变化规律及与各气象要素之间的相互关系。结果表明,九连山国家森林公园负氧离子浓度水平达到Ⅰ级标准,对人体健康极有利。原始阔叶林中负氧离子浓度明显高于人工林中负氧离子的浓度,且原始阔叶林和人工林中负氧离子浓度都呈现夏秋高于冬春,夏季最高,冬季最低;早晚浓度明显高于白天浓度的规律。因此九连山国家森林公园适合出游时间为夏秋季,且上午或傍晚最佳。此外,负氧离子的浓度与空气温度、湿度以及降水量都有明显的相关性,同时也受其他气象因素的影响。这些结果可以为推进森林旅游业的建设提供科学支持,特别是自然保护区内负氧离子资源和旅游产品的开发。