杉木第3代种子园多元素配方施肥效应研究

杉木种子园为培育高产稳产杉木良种提供重要保障,在林业生产中具有积极意义。通过试验研究,探究杉木3代种子园土壤养分丰缺情况、养分间的平衡规律,确定杉木种子园最佳肥料配比和施肥量,以期为闽北低山丘陵红壤分布区杉木种子园提供推荐施肥配方。采用“3414”配方施肥设计方案,对闽北第3代杉木种子园开展N、P、K、Ca、Mg、B、Mo等元素施肥试验。分别设计大量元素氮、磷、钾三因素施肥水平（并增设施用钼肥处理）、中微量元素钙、镁、硼三因素施肥水平,以球果数量（质量）、出籽率、种子产量、胸径等为评价指标,拟合肥料效应函数方程,研究各养分间的作用规律,并提出最佳施肥配比和施肥量。结果表明：种子园土壤N、P、K、Ca、Mg养分含量较低,B含量属于中等水平,而Mo含量较高;N、P、Mg以及N-K、Ca-B肥料联合对种子园产量的影响达到显著或极显著水平,而单施某一肥料效应较小,其中单施K、Ca、B几乎没有效果,而肥料联合施用效果较好。综合效应分析结果,得出种子园最大产量施肥量组合为：每株施尿素100 g+过磷酸钙897 g+氯化钾150 g+石灰150 g+硫酸镁105 g+硼砂75 g,并配施钼肥。N、P₂O₅、K₂O、CaO、Mg、B、Mo的用量依次为46.0、107.7、90.0、75.0、31.4、2.3、5.0 g,其配比为N:P₂O₅:K₂O:CaO:Mg:B:Mo=1.0:2.3:2.0:1.6:0.7:0.05:0.1。多元素配方施肥能很好地改善杉木种子园产量和质量,单株球果产量、球果单粒重、出籽率及种子园产量等指标均比不施肥的母树有大幅度提高。本研究施肥方案,理论上种子园产量可达45.99~95.65 g/株,大量元素施肥试验的产量达到理论产量的80%~86%,中微量元素施肥试验的产量为理论产量的70%左右。现实种子园平均产量大约是预测产量的40%,通过合理配方施肥有望大幅度提高杉木3代种子园产量。     

立地管理措施对7年生2代杉木林生长的影响

对福建省南平峡阳国有林场29年生1代杉木人工林采伐迹地,采取5种不同立地管理措施营造的第2代杉木人工林7年生时的生长量进行调查分析,结果表明,BL3(收获树干和树皮,加倍采伐剩余物)处理对7年生2代杉木林的生长最为有利,其次为BL2(收获树干和树皮,不炼山)处理、BL1(全树收获)处理和BL0(收获地上所有有机质)处理,而SB(收获树干和树皮,炼山)处理杉木生长最差。炼山处理的7年生杉木蓄积量仅为不炼山处理的85.73%,但不同试验处理之间杉木生长量的差异均未达到显著水平(P<0.05)。     

不同因素对农杆菌介导的杉木转化效率的影响

以杉木试管苗靠近茎尖的茎段为受体材料,研究6个影响杉木遗传转化效果的因素,初步确定杉木茎段较为合适的转化体系为:预培养1～3 d,OD600 nm为0.1～0.4的菌液浸染10～15 min,共培养3～5 d,共培养基附加乙酰丁香酮(AS)80 μmol·L-1,共培养后延迟3 d筛选.在初次筛选培养基上共得到186个卡那霉素(Km)抗性芽,在二次筛选培养基上获得39个Km抗性芽.PCR检测有2个Km抗性芽呈稳定阳性,初步证明外源天麻抗真菌蛋白(GAFP)基因已整合到这2个Km抗性芽的基因组DNA中.     

杉木间伐材ACQ防腐与综合强化复合改性研究

在将ACQ与UF树脂调制成相容的复合改性剂对杉木间伐材进行复合改性研究的基础上,深入探索复合改性的机理与综合效果.对浸渍材与表面密实化处理相结合的优化工艺,当弦向压缩率为20%时各项力学性能指标均比素材增加51%以上;进行浸渍处理与ACQ或UF单独处理材经煮沸和抗水、酸、碱抽提的抗流失性对比试验及防腐试验,表明前者比后者有所提高;并采用铜离子跟踪法进行X-射线荧光光谱仪定量分析,测定了浸渍材复合改性剂的含量和分布情况,确认了一次性浸渍优化工艺参数的较佳效果.     

轮叶党参根的扑草净残留量分析

应用GC-MS法测定了轮叶党参根中的扑草净残留量。检测结果表明,扑草净添加回收率为80.5%~88.7%,相对标准差0.46%~2.68%。残留测定结果表明,春季一年生轮叶党参移栽地分别以40%扑草净粉剂2 kg/hm2和4 kg/hm2处理,秋季收获(施药后152 d)时,其标准烘干的根中扑草净残留量分别为0.023 5 mg/kg和0.034 3 mg/kg,低于多数国家现行的扑草净在农产品的最大残留量允许范围(MRLs)标准。     

不同栽植代数杉木人工林土壤磷素特征研究

目的 研究不同栽植代数杉木林土壤磷素变化规律和形态特征,确定影响杉木林土壤磷素有效性的因素,为提高连栽杉木对磷素的利用效率和我国杉木林的可持续经营提供理论依据。 方法 对土壤全磷、有效磷、不同形态无机磷含量进行测定,利用31P核磁共振技术（31P-NMR）和扫描电镜-X-射线能谱（SEM-EDS）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）技术对土壤磷素形态特征和土壤结构及矿物组成进行分析。 结果 31P-NMR图谱表明：连栽导致杉木林土壤正磷酸盐含量下降,正磷酸单酯含量增加。土壤全磷（TP）、有效磷（AP）、磷酸钙盐（Ca-P）含量随杉木林栽植代数的增加而减少,闭蓄态磷（O-P）含量则相反;O-P含量在各形态无机磷中占比最大,磷酸铝盐（Al-P）含量占比最小。SEM-EDS分析发现：不同栽植代数杉木林土壤胶体颗粒呈片状堆叠;FTIR图谱显示：其表面官能团结构的差异较小;XRD分析表明：高岭石和石英的衍射峰强度随栽植代数的增加而减弱。 结论 不同栽植代数杉木林土壤形态主要以正磷酸盐和正磷酸单酯为主。连栽土壤中全磷、有效磷、磷酸铝盐、磷酸铁盐（Fe-P）向土壤表层聚集分布,土壤中正磷酸盐（无机磷）含量随杉木林栽植代数的增加而减少,土壤Al-P含量较少及有效磷、Ca-P、Fe-P向极难溶的O-P转化是导致连栽杉木林土壤有效磷含量低的重要因素。连栽可增大土壤熟化程度、降低土壤矿物质结晶程度。     

基于贝叶斯模型平均法构建杉木林分蓄积量生长模型

目的 探究杉木林分蓄积量变化的影响因素,为在气候变化背景下科学经营管理杉木人工林提供理论支撑。 方法 以福建邵武卫闽林场的杉木（Cunninghamia lanceolata）人工密度试验林为研究对象,分别利用贝叶斯模型平均法（BMA）和逐步回归法（SR）构建杉木林分蓄积量与林分变量因子（包括初植密度、每公顷胸高断面积、每公顷株数、平方平均胸径、林分优势高、年龄）和气候因子（包括年均气温、最热月平均温度、最冷月平均温度、年均降水量、年均湿热指数、低于0℃天数、夏季平均最高温度、冬季平均最低温度、春季平均气温）的关系模型。 结果 杉木林分蓄积量随着每公顷胸高断面积、平方平均胸径、林分优势高、年龄、夏季平均最高温、春季平均温和低于0℃天数的增加而增加,对于诸多的影响因子,SR法所确定的模型并不在BMA选出的后验概率较高的前5个模型中,模型表现出一定的不确定性,从模型后验概率角度看,SR模型精度较低。 结论 杉木林分蓄积量受到林分变量因子和气候因子的显著影响。相比于SR法,在构建杉木林分蓄积量模型方面,BMA方法考虑了模型的不确定性,模型表现更好。     

杉木连栽地土壤的细菌群落结构与其特性的关系研究

探究不同连栽代数杉木人工林土壤细菌群落结构的多样性变化与土壤物理化学性质的相关性。在测定不同连栽代数杉木人工林土壤理化性质的基础上,利用高通量测序技术,测定土壤细菌数量与群落结构的多样性,并分析土壤细菌数量、群落结构的多样性与土壤理化性质间的相关性。结果表明：随着连栽代数的增加,杉木人工林土壤容重呈上升趋势,而土壤pH、全碳、全氮、总孔隙度体积等理化性质均呈下降趋势。不同连栽代数杉木人工林土壤细菌的优势门类为酸杆菌门、变形菌门、浮霉菌门、绿弯菌门;主要纲类有DA052、酸杆菌纲、α-变形菌纲、浮霉菌纲;优势目类为DA052 uncultured bacterium、酸杆菌目、红螺旋菌目、根瘤菌目、浮霉菌目。随着连栽代数增加,酸杆菌门、DA052纲相对丰度逐渐降低,而变形菌门、酸杆菌目、红螺旋菌目、根瘤菌目相对丰度则随连栽代数增加呈上升趋势。土壤细菌群落的群落指数Ace和群落指数Chao1均以1代杉木人工林为最高;土壤TK、TC、TN、TP、pH、毛管孔隙体积、含水量、土壤容重对主要细菌门、纲、目类相对丰度作用较大。群落指数Ace、群落指数Chao1、群落指数Simpson、群落指数Shannon分别与土壤容重、TP、TN、TC、含水量、非毛管孔隙体积、总孔隙度体积呈显著的相关性。     

基于加权Voronoi图的林木竞争指数

以福寿山林场25年生的杉木生态公益林为研究对象,通过分析林木竞争指数与胸径生长因子的相关关系,得出二者为负相关,从而确定加权Voronoi图的权重为胸径倒数(W),借助Arcgis软件里的加权Voronoi图工具,通过加权Voronoi图的方法来确定竞争单元,提出基于加权Voronoi图的W_V_Hegyi竞争指数,最后将W_V_Hegyi竞争指数与Hegyi、V_Hegyi竞争指数进行对比分析,结果表明:1) 3种竞争指数与胸径相关性强弱排序为:W_V_HegyiV_HegyiHegyi;2) 3种竞争指数与胸径服从幂函数关系,曲线拟合度排序为:W_V_HegyiV_HegyiHegyi;3) 样地竞争指数平均值排序均为:V_HegyiW_V_HegyiHegyi。通过以上比较分析证明,W_V_Hegyi竞争指数比Hegyi、V_Hegyi竞争指数能更准确地反映林木间的竞争关系。      

皆伐与不同迹地清理方式对杉木土壤化学性质的影响

以福建将乐国有林场杉木人工林为研究对象,按照立地条件相一致的原则,利用空间代替时间的方法设置皆伐前、皆伐1个月、皆伐3个月、整地1 a、整地3 a、炼山1 a、炼山3 a等不同条件下总计21块标准样地,旨在研究皆伐与不同迹地清理方式对杉木林地土壤化学性质的影响。经过对标准地土壤化学性质测定,结合显著性差异法对试验数据进行处理分析。结果表明:皆伐后土壤化学性质趋于恶化,不同迹地清理方式土壤化学性质差异显著,带状整地法在短期1 a内对土壤化学性质的改善显著强于炼山法,并且炼山3 a后土壤化学性质基本恢复至炼山前,总体看来皆伐后带状整地的迹地清理方式优于炼山法。