黄土高原毛白杨人工老龄林生态系统碳密度研究

为评价黄土高原毛白杨人工林的碳汇能力,以45a生的老龄毛白杨林地为研究对象,通过对3块林地和2块临近荒地生态系统不同层次有机碳密度的调查得出,45a的毛白杨人工林生态系统有机碳密度为16.775kg.m-2,与荒地对比总有机碳密度增加了113.75%,平均每年增长2.53%,林地各层次有机碳密度大小依次为土壤层乔木层枯落物层草本层灌木层,分别占总有机碳密度的70.63%、27.11%、2.07%、0.14%和0.05%,表明土壤层与乔木层为林地生态系统有机碳的主要来源。说明在毛白杨人工林造林后期有显著的碳增汇效应。     

杨树人工林不同栽培模式碳储量研究

通过对赤峰市敖汉旗平缓固定沙地杨树人工林纯林、杨树与樟子松混交林、杨树与柠条混交林3种营林模式的不同树种的标准木生物量、碳含量进行测定,估算出不同模式单位面积生物量和碳储量。结果表明:相同林龄(20年生)不同营林模式碳储量差异较显著,其中杨树人工纯林碳储量最大为41.04 t/hm2,杨树与柠条混交林碳储量较小为21.6110 t/hm2,杨树与樟子松混交林碳储量最小为20.607 t/hm2。     

应用单拷贝核基因标记研究我国欧洲山杨自然居群的遗传多样性

[目的]对分布于我国新疆地区欧洲山杨自然居群的遗传多样性与遗传分化进行研究。[方法]对4个欧洲山杨自然居群共72个个体的6个单拷贝核基因标记(sing-copy nuclear markers)进行扩增与测序,并计算相应的遗传多样性和遗传分化参数。[结果]表明:比对后6个基因的长度在459 bp到747 bp之间,平均多态核苷酸位点个数为14,遗传多样性指数π和θ_w分别达到了0.004 8和0.004 4,基因多样性指数为0.73,以上结果表明欧洲山杨表现出较高的遗传多样性水平。Tajima中性检验结果均不显著,表明所用6个单拷贝核基因均符合中性进化假设。AMOVA分析表明89.72%的遗传变异存在于居群内,居群间的平均遗传分化指数F_st为0.10,居群间平均基因流(Nm)为3.235。[结论]高度异交,高碱基突变率及超长距离的基因流机制能够很好的解释我国新疆地区欧洲山杨表现出的较高的遗传多样性水平与较低水平的遗传分化。     

冠层部位对三倍体毛白杨光合生理特性的影响

利用新的光响应模型对纸浆林三倍体毛白杨冠层垂直与水平方向上的光合作用进行了研究,其结果为:三倍体毛白杨冠层不同部位叶片的光饱和点(LSP)在760~1 100μmol.m-2.s-1之间,光补偿点(LCP)在15~32μmol.m-2.s-1之间,最大净光合速率(Pmax)为17.4μmol.m-2.s-1,同时暗呼吸速率(Rd)的最大值不超过2.95μmol.m-2.s-1,表观量子效率(α)最大值为0.108 mol.mol-1;树冠上层、中层和枝条外部叶片LSP、LCP和Rd较其它部位高,Pmax和α均随着树冠部位的下降而下降;冠层上部、中部与枝条的外部叶片的水分利用效率(RWUE)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间二氧化碳浓度(Ci)较其它部位的高,且冠层各部位的Tr、Gs和Ci均存在显著的差异性。     

赤峰地区杨树人工林碳储量研究

以赤峰市杨树人工林为研究对象,对不同立地、不同林龄、不同林种杨树生物量、碳储量进行研究,结果表明:杨树人工林生物量随着树龄、胸径、树高的增长而增加,各个器官的生物量也不相同,干的生物量最大,叶的生物量最小,生物量依次顺序为:干根枝叶。树干的平均碳含量最大,为471.00 g/kg,根为461.14 g/kg,枝为468.00 g/kg,叶最小,为446.20 g/kg,不同器官的含碳率大小排序为树干树根树枝树叶。杨树人工林胸径与单株碳储量,树高、胸径与生物量、单株碳储量模型均符合乘幂模型,模型拟合率均大于80%。杨树人工林乔木层平均碳储量为37.783 t/hm2,赤峰地区杨树人工林乔木层碳储总量为26 539 627.38 t。     

小叶杨立木横断面的超声波传播速度

为对立木进行无损检测,探索了超声波在立木内的传播特性及影响因子。以小叶杨(Populus simonii)立木为研究对象,采用针式阻抗仪对30棵样本立木内部缺陷状况进行了初步估计,利用RSM-SYS5超声仪测试了超声波在立木内部的传播速度,分别统计了健康和含缺陷立木内的超声波传播速度,并对缺陷大小与传播速度之间的关系进行了回归分析。分析结果表明:当直径为30～55cm时,超声波在小叶杨健康样本立木中径向传播速度为1000～1616.766m/s,并且绝大多数大于1000m/s;小叶杨立木内部存在缺陷时,超声波径向传播速度均小于1000m/s。立木缺陷对超声波在小叶杨立木内的径向传播速度有较为显著的影响,缺陷大小与径向传播速度呈显著负相关,相关系数R2=0.887。     

杨树PeNHLd基因的克隆与表达模式分析

含有NHL结构域的基因在人类、动物和微生物的生长发育过程中扮演着重要角色,但是在植物中关于该类基因的研究还未曾有过报道。为了探究该类基因在植物中的表达模式,本研究以"南林895"杨为材料,采用RACE技术克隆得到了PeNHLd基因,并通过RT-PCR对预测的ORF框进行了验证。杨树PeNHLd基因包含7个外显子和6个内含子,其c DNA全长为1 971 bp,包括1个1 449 bp的开放阅读框,可编码482个氨基酸,预测其蛋白质分子质量为53.9 kD,理论等电点7.24;该蛋白含有3个跨膜螺旋和2个保守的NHL结构域。实时定量PCR结果显示,Pe NHLd基因在干旱、高盐、激素、病原菌侵染等胁迫下有着明显的动态表达模式,对这些胁迫做出了迅速而强烈的响应;同时该基因在杨树根、茎、叶等不同组织器官中存在显著的表达差异,有着明显的组织特异性。本研究为探究PeNHLd基因在植物中的表达模式提供理论依据。     

中雄4号杨选育研究

从中国林业科学研究院林业研究所引入39个美洲黑杨×甜杨杂交无性系,在黑龙江西部高纬度高寒地区对各无性系苗期生长、越冬及抗病虫性等性状进行多年测试,选择繁殖能力强、苗期长势好、无严重病虫害、抗逆性强、能安全越冬的优良品系进行大量繁殖,建立品系评比林进行复选。经20 a时间,开展苗期品系评比、区域试验与示范,筛选出杨树新品种中雄4号杨(Populus deltoides×P.suaveolens)。该品种为雄株,具有树干通直圆满、速生、材质好、耐寒、抗旱、抗病虫和不飞絮等优良特性,适合作纸浆材等工业用材林、防护林及绿化树种。     

美洲黑杨次生木质部导管分化进程的超微结构分析

利用常规电镜技术,观察研究了美洲黑杨Populus deltoides次生木质部导管分化过程的超微结构变化。结果表明：美洲黑杨导管形态的建成可划分为初生壁的延展、次生壁的构建与穿孔板的形成等3个时期。初生壁的延展是导管分化的初始阶段,导管细胞高度液泡化,细胞质及其细胞器贴壁分布。次生壁的构建是导管分化的关键阶段,次生壁物质的沉积在导管液泡膜破裂之前即已开始,此时导管分子内细胞器结构清晰,其中高尔基体及其分泌小泡最为丰富,说明高尔基体与次生壁物质的合成及运输密切相关;导管分子液泡膜裂解后,次生壁物质沉积极为迅速,伴随次生壁物质的合成,导管分子细胞质解体,细胞核染色质凝聚并边缘化,表现出程序化细胞死亡（PCD）的典型特征。穿孔板的形成是导管分化的终极阶段,在导管次生壁形成时,相邻导管分子的端壁上不发生壁物质的积累,而且在次生壁构建后期,端壁上的壁物质降解,最后残余的端壁断裂形成穿孔板。美洲黑杨次生木质部导管的分化阶段彼此相继有序地进行,其中次生壁构建的启动是导管分子不可逆分化的临界期,随后的分化阶段是一种典型的PCD过程。     

塔里木河中游胡杨(Populus euphraticu)“肥岛”的养分特征研究

利用传统统计学和地统计学方法,对塔里木河中游胡杨"肥岛"的养分特征进行了研究.结果表明:胡杨周围的土壤养分向冠幅内聚集,具有较强的富积强度,形成了明显的"肥岛"特征.大胡杨冠幅下4种养分(有机质、碱解氮、有效磷、速效钾)分别比冠幅外高64.94%,72.87%,61.70%和185.20%;中胡杨为5.36%,5.39%,47.02%和93.43%;小胡杨为27.96%,10.20%,67.48%和218.59%;但不同发育阶段土壤养分的富积率具有一定的差异,有机质表现为极显著,碱解氮和速效钾表现为显著,而有效磷没有显著差异.单株胡杨土壤养分变异系数属中等强度,半方差函数模型除碱解氮为高斯模型外,其他为球状模型, 块金值/基台值[C0/(C C0)]的比值均在25%附近,表明空间相关性强烈,整体看来土壤养分的变异性主要由结构性因素引起的.胡杨养分的"肥岛"作用范围(7.5～11.1 m)大于冠幅半径(5 m);通过克里格插值图分析,胡杨立地土壤养分表现出不同程度的"肥岛"效应.