延河流域人工与自然植被土壤水分空间差异性研究

[目的]研究延河流域自然植被与人工植被土壤含水量及其空间变化,为黄土高原土壤水分的利用和人工植被建设提供理论依据。[方法]针对延河流域人工植被建造存在植被退化问题,根据降雨温度变化,将延河流域划分为17个环境梯度单元,对自然植被与人工植被进行了野外调查,研究了降雨梯度、坡位及坡向对植被0~500 cm土层土壤含水量的影响。[结果]流域内土壤水分具有很强的空间变异性。自然植被0~500 cm土壤含水量为8.15%,变异系数为33.12%;人工植被土壤含水量较低,仅6.74%。地形因子能够显著影响自然植被与人工植被的土壤含水量,自然植被不同坡位和坡向的0~500 cm土壤含水量大于人工植被。[结论]综合考虑土壤水分生态环境的可持续性,阴坡下与平地相对适合人工植被的营造,在植被配置时,需要考虑植被类型及耗水特点。     

日本花柏优良家系选择初报

日本花柏是较好的速生丰产用材树种,为进一步开展日本花柏育种研究,丰富湖北省西部地区造林树种,在引进日本花柏优良种质的基础上,进行种质资源保存及家系对比试验,并对生长性状和表型变异系数、遗传变异系数、广义遗传力等遗传参数进行测量分析。结果表明:日本花柏11个家系地径、树高均值高于对照(CK);家系间、家系内均存在丰富变异;树高和地径的广义遗传力分别为0.69,0.41。综合地径和树高两个指标,初步筛选出1个优良家系‘静3’,其地径、树高值极显著高于其它家系10个家系,且比对照(CK)分别高出41.2%,43.3%。     

油茶无性系自交亲和性分析

[目的]选育自交亲和无性系,以探明油茶自交亲和状况。[方法]采用自花套袋、人工自交及自由授粉3种处理,对50份油茶无性系材料的结实率、人工自交亲和指数(CI)、相对亲和指数及果实性状进行统计分析。[结果]表明油茶存在高度自交不亲和性,属于自交少孕植物。自花套袋结实率最低,人工自交次之,自由授粉结实率最高。油茶无性系间自交亲和性存在广泛差异,参试材料自交亲和指数介于0 1.355 5之间,其中无性系0531号(CI=1.355 5)、0504号(CI=1.044 4)为自交亲和无性系,其它无性系均自交不亲和。参试材料分为3种类型,分别为自交亲和型(2%)、自交不亲和型(84%)和高度自交不亲和型(12%)。油茶人工自交的结实率及平均种子数与自由授粉的结实率及平均种子数存在极显著正相关关系(r0.6)。[结论]自交授粉油茶果实性状总体上劣于自由授粉处理,高度自交不亲和是油茶生产上落花落果,结实率低、产量低的主要原因之一。     

25年生大花序桉种源生长与形质性状的遗传变异及选择

[目的]研究广西国有东门林场25年生大花序桉种源生长与形质性状的遗传变异,筛选优良种源及单株,为大花序桉良种繁育及中大径材培育提供优质遗传材料。[方法]采用方差分析、构建性状选择指数方程综合分析等方法,对11个大花序桉种源进行生长与形质性状遗传变异分析及选择。[结果]表明:大花序桉胸径(DBH)、树高(H)、单株材积(V)、树干通直度(ST)和树干圆满度(SF)在种源间呈极显著差异;上述5个主要性状的种源遗传力(H2)为0.634 0.895,单株遗传力(h2)为0.136 0.342;以DBH、H、V、ST和SF 5个性状指标构建大花序桉种源/单株选择指数方程,按标准选择出4个优良种源和13株优良单株,优良种源平均材积遗传增益达11.2%,优良单株平均材积遗传增益达29.7%,选择效果尚好。[结论]大花序桉5个主要性状遗传变异在种源水平受中度至较强遗传控制,在单株水平受弱度遗传控制。优良种源D47、S14127、B47和S12195生长材性兼优,可用作培育优质中大径材。     

嫁接繁殖研究进展及其在林木遗传改良中的应用前景

嫁接作为一种传统的无性繁殖方法,已广泛应用于农林领域中的良种扩繁保存、品种改良、新品种选育等方面,它能够有效提高作物产量、抗逆性,改变植物的开花结果习性及改良果实品质。文中介绍了嫁接繁殖的特性,并从嫁接愈合解剖学、生理生化、分子机理3个方面对国内外有关嫁接成活机理进行了系统综述;探讨了嫁接引起的遗传变异及其在林木遗传改良中的应用前景,以期为嫁接技术改进及林木遗传改良提供新思路。     

Genetic architecture of plant height in maize phenotype‐selected introgression families

This study aimed at developing, characterizing and evaluating two maize phenotypic‐selected introgression libraries for a collection of dominant plant height (PHT)‐increasing alleles by introgressing donor chromosome segments (DCS) from Germplasm Enhancement of Maize (GEM) accessions into elite inbred lines: PHB47 and PHZ51. Different backcross generations (BC₁‐BC₄) were developed and the tallest 23 phenotype‐selected introgression families (PIFs) from each introgression library (PHB47 or PHZ51) were selected for single nucleotide polymorphism genotyping to localize DCS underlying PHT. The result shows that most PIFs carrying DCS were significantly (α = 0.01) taller than the respective recurrent parent. In addition, they contained larger donor genome proportions than expected in the absence of selection or random mating across all BC generations. The DCS were distributed over the whole genome, indicating a complex genetic nature underlying PHT. We conclude that our PIFs are enriched for favourable PHT‐increasing alleles. These two libraries offer opportunities for future PHT gene isolation and allele characterization and for breeding purposes, such as novel cultivars for biofuel production.     

Spatial scaling of soil salinity indices along a temporal coastal reclamation area transect in China using wavelet analysis

High spatial variability of soil salinity in coastal reclamation regions makes it difficult to obtain accurate scale-dependent information. The objectives of this study were to describe the spatial patterns of saline-sodic soil properties (using soil pH, electrical conductivity (EC_1:5) and sodium ion content (SIC) as indicators) and to gain knowledge of the scaling relationships between those variables. The soil pH, EC_1:5 and SIC data were measured at intervals of 285 m along a 13,965-m temporal transect in a coastal region of China. The spatial variability of soil pH was weak but it was strong for soil EC_1:5 and SIC at the measurement scale. There was a significant positive correlation between soil EC_1:5 and SIC, while correlations between soil pH and either EC_1:5 or SIC were weak and negative. For each saline-sodic soil parameter, the variability changed with the decomposition scales. The high-variance area at the larger scales (≥570 m) occupied less than 10% of the total area in the local wavelet spectrum, which meant that the spatial variations of the salinity indicators were insignificant at these scales. For local wavelet coherency, at a scale of 1500–2800 m and a sampling distance of 0–4500 m, the covariance was statistically significant between any two of the saline-sodic soil parameters.     

黄土高原杨树人工林的细根生物量与碳储量研究

为了解细根生长、周转及其对土壤碳库的贡献,以太原地区杨树人工林(Populus tomentosa)为研究对象,采用连续取土样法及分解袋法,研究了细根(＜ 2 mm)的垂直分布、季节动态、年生产量及碳储量。结果表明：0~40 cm土层细根生物量为241.8 g/m2,其中活细根生物量为168.0 g/m2,约占细根总生物量的69.5%。细根主要集中于0~10 cm土层,且随土层加深而递减。细根生物量还具有明显的季节变化,最大值出现在8月,最小值出现在4月。细根年分解量为35.3 g/m2,年死亡量为98.2 g/m2。细根年生产量估计为216.6 g/m2,年周转率为1.29次。0~40 cm土层细根总碳储量为97.4 g?C/m2,每年由于细根死亡向土壤碳库输入的碳量约为39.6 g?C/m2。土壤全氮含量和土壤含水量是影响细根垂直分布的主要因素,而细根季节动态与土壤水分及气候特点密切相关。由于本研究区地处黄土高原,土壤水分短缺是导致细根生产量偏低的主要原因,且影响细根周转及其向土壤有机碳库的碳输入。     

南方红豆杉紫杉醇含量的时空变异

红豆杉属植物含有的紫杉醇因具有抗癌特性逐渐成为各国研究的热点。由于植物体内紫杉醇含量很低,而市场对紫杉醇需求不断增大,供需矛盾尤为突出。本研究的目的是试图搞清植物体各部分紫杉醇的空间分布,旨在为合理开发红豆杉植物资源提供科学依据。本研究采用高效液相色谱法(HPLC),对同一株成熟的南方红豆杉不同时期的叶、皮、枝及背光处树叶中紫杉醇含量进行测定。结果表明,随着植物生长的时间变化,树皮中紫杉醇含量(11mg.kg_-1-17mg.kg_-1)逐渐增高且最多,枝叶中紫杉醇含量(枝13mg.kg_-1-18mg.kg_-1,叶4mg.kg_-1-14mg.kg_-1)在下降,但新生的枝叶(枝18 mg.kg_-1,叶14 mg.kg_-1)却比新皮中(11 mg.kg_-1)紫杉醇含量高;同时光照强的叶中紫杉醇含量(26 mg.kg_-1)比背光处叶含量(2 mg.kg_-1)明显高。对于产业化提取红豆杉中紫杉醇,笔者建议可以利用可再生、生物量大的新生枝叶取代树皮获得更多的紫杉醇产品。     

广元植烟区土壤养分空间分布特征研究

旨在明确广元植烟区土壤pH和土壤养分的空间分布特征,土壤养分与pH的相关性,为广元地区烤烟种植合理施肥提供科学依据。2013—2014年,通过网格法布点采集、检测、分析广元地区846个土壤样本。结果表明：广元烟区土壤pH平均为7.68±0.7,变异系数9.06%,pH 7.5~8.5的土壤样本占总样本数的69.53%。有效磷、交换性钙离子、有效铁、有效锌和有效硼的变异系数在50%~100%之间,接近强变异性;有效铜和有效硫的变异系数大于100%,其中有效硫变异系数最大,其值107.12%,有效锰最小,变异系数22.51%;土壤有效硫、交换钙离子和交换性镁离子与土壤pH呈著正相关,相关系数分别是0.31^*、0.51^*和0.14^*。由此可知,广元植烟土壤养分含量地域间分布不均衡,土壤pH总体偏碱,土壤中有机质和有效硼总体缺乏,碱解氮和速效钾含量总体偏低,有效磷和有效锌适中;有效锰、有效铁、有效铜、有效硫和交换性镁离子总体丰富,交换性离子钙总体极丰富。