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2014年  27卷  第3期

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新疆额尔齐斯河流域苦杨与欧洲黑杨遗传多样性分析
郑书星, 张建国, 何彩云, 保尔江, 段爱国, 曾艳飞, 赛力克
2014, 27(3): 295-301.
摘要:
应用SSR标记技术,对新疆额尔齐斯河流域河谷分布的苦杨(Populus laurifoli)和欧洲黑杨(Populus nigra)天然居群的遗传多样性和遗传分化进行了研究。结果显示:苦杨和欧洲黑杨的天然居群具有较高的遗传多样性,且苦杨明显高于欧洲黑杨。与苦杨居群相比,欧洲黑杨居群间基因流较高,居群间的遗传分化程度较小,变异主要源于居群内。苦杨和欧洲黑杨居群内的杂合度较高,各个居群的各项遗传参数都要小于物种水平。苦杨和欧洲黑杨均偏离Hardy-Weinberg平衡,表现为杂合子过量的现象。
随机分布的角尺度置信区间及其应用
胡艳波, 惠刚盈, 王宏翔, 李远发, 赵中华, 刘文桢
2014, 27(3): 302-308.
摘要:
角尺度通过描述相邻木围绕参照树的均匀性来进行林木水平分布格局的判定。研究分析80 000个模拟随机分布林分的角尺度均值的标准差(σW)发现:随机分布林分的角尺度均值的标准差主要受模拟株数(N)的影响,模拟窗口的大小对其的影响可以忽略不计;模拟株数与角尺度均值的标准差关系极为紧密,表现为模拟株数越少,标准差越大,且标准差随着模拟株数的增加而变小,这种关系用幂函数σW=0.210 34N-0.488 72能够很好地表达,相关指数R2高达0.998;研究基于统计学正态分布原理建立了随机分布林分角尺度均值置信区间,95%的置信限为0.5±1.96 σW=0.5±1.96×0.210 34N-0.488 72;99%的置信限为0.5±2.58 σW=0.5±2.58×0.210 34N-0.488 72;并有当林分或某一种群的林木分布的角尺度均值在W所建立的置信区间[WLd,WLu]内,即在相应的置信水平上判断为随机,若W>WLu时为团状分布,WWLd时为均匀分布。这个与调查株数有关的判定标准的提出进一步完善了角尺度理论,并为林分空间结构参数角尺度在实践中的应用提供了简洁方法。
基于ICESat-GLAS波形估测平均树高的研究
刘美爽, 邢艳秋, 吴红波, 尤号田
2014, 27(3): 309-315.
摘要:
以吉林省汪清林业局经营区域为例,基于星载激光雷达ICESat-GLAS回波参数,构建了平均树高回归模型,预估精度为84.05%;利用反距离加权法,对ICESat-GLAS光斑平均树高估测值进行差值运算,得到初始CHM(Canopy Height Model),实现了平均树高空间连续分布制图;再利用坡度校正和3×3移动窗口差分滤波平滑初始CHM,得到研究区平均树高修正CHM,预估精度达到91.52%。研究结果表明,坡度校正和移动窗口差分滤波方法能有效削弱坡度影响,剔除异常点,提高平均树高估测精度。
5年生木荷生长和形质性状的家系变异和选择
辛娜娜, 张蕊, 范辉华, 陈康, 徐有明, 周志春
2014, 27(3): 316-322.
摘要:
利用2008年营建于福建建瓯和江西永丰两地点近140个木荷优树家系的遗传测定林,研究5年生木荷生长和形质性状的家系遗传变异规律及家系与地点的互作,并初选出一批速生优质家系。方差分析结果显示,5年生木荷生长和形质性状在家系间的遗传差异均达到极显著水平;除第3组的最大分枝角性状外,木荷生长和形质性状也存在显著的家系×地点互作效应。性状遗传力估算值显示,树高、胸径和冠幅在两地点的家系遗传力估算值均较高,其变化在0.36 0.87间,受中等偏强的遗传控制,而树干通直度和分枝性状的家系遗传力估算值相对略低,受中等偏弱的遗传控制。性状相关分析显示,木荷家系树高、胸径和冠幅间呈极显著的遗传正相关,遗传相关系数在0.572 0.928间。最大分枝粗与树高和胸径也呈极显著遗传正相关,说明对速生的木荷家系须加强早期修枝,以培育优质的干材。以树高为选择标准,在福建建瓯和江西永丰两地点分别初选出24个和17个早期速生优良家系。
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
徐亮, 刘振宇, 吕全, 梁军, 张星耀
2014, 27(3): 323-328.
摘要:
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450 bp,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。
基于WF的杉木人工林交互式疏伐可视化模拟技术
李永亮, 鞠洪波, 张怀清, 蒋娴, 刘海, 覃阳平
2014, 27(3): 329-334.
摘要:
以湖南攸县黄丰桥国有林场为试验区,以杉木人工林为试验对象,测定林木胸径、树高、冠幅等测树因子及林木位置信息。利用WF技术,在定义林分生长模型、林分结构分析与林分疏伐模型等5种活动的基础上,利用人机交互方式,以图形形式建立了林分生长、林分结构与林分疏伐间交互的可视化工作流模型,实现了林分交互式疏伐可视化模拟。采用GDI+绘图技术与MOGRE渲染引擎技术,实现了林分结构、林分2维状态与林分3维场景的可视化模拟。结果表明:林分生长、林分结构与林分疏伐间的交互关系得到了直观的可视化模拟,此方法面向经营者具有可操作性强的特点。林分疏伐前后的林分结构、2维状态与3维场景得到了形象与逼真的模拟。应用交互式疏伐可视化模拟技术,可实现林分疏伐过程、效果以及林分未来状态的可视化模拟,实现对林分疏伐的实时监管,提高林分疏伐数字化管理水平。
毛竹小RNA高通量测序及病毒分析
范春节, 王晖, 卢孟柱
2014, 27(3): 335-340.
摘要:
以毛竹叶片为材料,采用小RNA高通量测序结合生物信息学对小RNA数据库进行组装,进一步分析了毛竹中存在的病毒和类病毒,并采用RT-PCR和RACE进行验证。结果表明:在竹子样品中存在水稻东格鲁病毒(RTBV),覆盖率达到91.0%。在毛竹样品中扩增得到1 992 bp RTBV病毒类似序列,占其基因组的24.9%。RTBV病毒在多个毛竹样品中存在且不存在多态性。RTBV病毒可能是一个古老的植物病毒,在进化过程中禾本科植物将其序列整合到基因组中来防御RTBV病毒的浸染。
长白落叶松高固碳种源选择研究
贾庆彬, 张含国, 姚宇, 朱航勇
2014, 27(3): 341-348.
摘要:
以东北林业大学帽儿山试验林场31年生长白落叶松种源试验林为研究对象。首先对林木碳储量研究中非破坏性取样方法进行探究,通过对比树干1.3 m处木芯样品含碳率与树干平均含碳率数据,发现二者存在较强的线性关系,利用回归分析计算出直线方程y=0.908 2x+4.379 4,R2=0.842 5,方程拟合程度达到理想水平,利用1.3 m处木芯样品含碳率推算树干平均含碳率方法可行。对不同种源长白落叶松的生长、材性、含碳率、干材生物量、碳储量等性状进行测定,结合方差分析、多重比较、相关分析等数理统计方法,最终筛选出生长优良,固碳能力强的种源。结果显示:干材生物量与碳储量存在较丰富的变异,平均变异系数分别为21.33%和21.30%。相关分析结果显示,碳储量与生长性状、干材生物量呈极显著正相关,与综纤维素含量和木质素含量相关不显著。通过方差分析与Duncan法多重比较,最终选择出小北湖与白刀山两个种源为高固碳能力种源。小北湖与白刀山种源单株干材碳储量分别为74.38 kg和69.27 kg,二者平均值高出总平均值27.83%,比对照CK高出54.45%。以现有试验林为标准,若选择小北湖种源,则每公顷固碳27 297.46 kg,比利用碳储量最小的露水河种源造林每公顷固碳量高47.85%。
欧洲黑杨PnEXPA1基因多态性与稳定碳同位素比率的关联分析
张伟溪, 褚延广, 黄秦军, 张冰玉, 丁昌俊, 苏晓华
2014, 27(3): 349-355.
摘要:
对欧洲黑杨α-expansin基因 PnEXPA1 的SNP多态性与水分利用效率相关性状稳定碳同位素比率(δ13C)进行了关联分析。利用SNaPshot技术对 PnEXPA1 基因内11个SNP位点进行了基因型分型,发现各SNP位点优势基因型均为纯合,且其频率高于杂合基因型。关联分析显示:SNP8和SNP12在采用单因素方差分析(ANOVA)和一般线性模型(GLM)2种方法时均与δ13C值显著关联。SNP8为exon 1内的无义突变,可解释6.620%的表型变异;而SNP12位于intron 1中,遗传贡献率为6.613%;这2个SNP位点与SNP9、SNP13共同位于一个高连锁不平衡(LD)的单倍型块中。SNP8与SNP12的TT基因型无性系均具有较高的δ13C值,为优势基因型。
添加葡萄糖对杉木人工林土壤氮素转化及净矿化和硝化的影响
马红亮, 魏春兰, 李磊, 高人, 尹云锋, 杨玉盛
2014, 27(3): 356-362.
摘要:
以亚热带杉木人工林为研究对象,研究添加葡萄糖(C量水平分别是0,100,300,1 000,2 000,5 000 mg ·kg-1)对土壤氮含量、氮素矿化和硝化的影响。结果表明,葡萄糖添加降低土壤无机氮含量和比例,硝态氮的降低幅度大于铵态氮;但是没有降低可溶性有机氮(SON)和pH值,甚至提高SON的比例。添加葡萄糖降低氮素净矿化和硝化速率,氮素矿化作用受到抑制。结果显示,随着葡萄糖添加,亲水性氮所占比例显著降低,这与氮的固持和转化有关,导致SON比例增加;分析表明,硝态氮和可溶性有机氮在提取液全氮中所占比例成显著的线性负相关关系(R2=0.902)。研究发现,1 000 mg·kg-1的葡萄糖C添加量可能是影响杉木人工林土壤氮素转化的分界点。
基于简单竞争指数的杉木人工林树冠形状模拟
覃阳平, 张怀清, 陈永富, 蒋娴, 李永亮
2014, 27(3): 363-366.
摘要:
以湖南省株洲市攸县黄丰桥国有林场杉木中龄林为研究对象,用逐步回归的方法建立以单木大小、单木竞争指标为自变量,冠幅、冠长为因变量的函数估算模型,实现林木树冠形状的模拟。研究结果显示:在杉木树冠形状模拟时,与竞争有关的冠幅模型、冠长模型的判定系数R2分别为0.771、0.872,显著高于与竞争无关的冠幅模型、冠长模型的调整的判定系数0.729、0.811,这说明竞争对树冠生长影响的作用是显著的。
不同树形油茶无性系发枝及光合特性研究
曹永庆, 姚小华, 王开良, 龙伟, 林萍, 任华东
2014, 27(3): 367-373.
摘要:
研究了不同树形油茶无性系的发枝和光合特性及对修剪处理的响应。结果表明:供试油茶无性系的树形指数介于0.72 1.33之间,树形指数大小顺序为长林175号>长林40号>长林53号>长林4号>长林46号,长林175号、长林40号无性系树形直立,长林4号和长林46号无性系树形开张,长林53号无性系居中。与树冠下层和内层相比,树冠上层的新梢发枝量、新梢长度、新叶比、叶片净光合速率(Pn)和叶片水分利用效率(WUE)较高,且随着树形指数增大,新梢长度、新叶比、叶片净光合速率(Pn)和叶片水分利用效率(WUE)总体上表现出先升高后下降的趋势,树冠不同部位的新梢发枝量、新叶比差异逐渐变大,新梢长度的差异减小,树形指数居中的长林53号无性系新梢长度、新叶比和叶片净光合速率(Pn)最高。油茶无性系冠层反射率(Re)的日变化表现出先下降后上升的趋势,冠层截获率(In)则表现出先升高后下降趋势,树形直立的长林175号无性系冠层反射率(Re)最高,冠层截获率(In)较低,树形开张的长林4号无性系冠层反射率(Re)较低,冠层截获率(In)较高。修剪处理显著降低了树形直立的油茶无性系新梢发枝量,并提高了树形开张的无性系新梢发枝量和树冠内层新梢长度;修剪处理还降低了冠层截获率(In),显著提高了冠层内部叶片的净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)。研究结果为油茶栽培、修剪管理以及优良油茶资源的发掘利用提供了技术依据。
荔波连蕊茶肌动蛋白基因全长cDNA的克隆及其表达分析
肖政, 李纪元, 范正琪, 殷恒福
2014, 27(3): 374-380.
摘要:
根据植物肌动蛋白(Actin)基因编码区的保守序列设计引物,以山茶属植物荔波连蕊茶幼嫩茎段为材料,提取总RNA,进行RT-PCR。采用RACE技术扩增获得1 631 bp的Actin基因全长cDNA序列,命名为 ClActin1(GenBank登录号KF366912)。序列分析表明, ClActin1 开放阅读框(ORF)为1 134 bp,编码377个氨基酸,5’非编码区90 bp,3’非编码区407 bp。预测的 ClActin1 蛋白分子量为41.69 kD,理论等电点为5.31,具有Actin超基因家族的保守结构域和肌动蛋白家族特有的特征信号序列。 ClActin1 与GenBank中收录的其它植物肌动蛋白核苷酸序列的相似性在82%以上,氨基酸序列的相似性在97%以上。与其它植物肌动蛋白比较并构建系统进化树,结果显示山茶肌动蛋白与茶树和杨树的肌动蛋白的亲缘关系最为密切。实时荧光定量PCR结果显示,该基因在荔波边蕊茶不同组织器官及不同发育时期的表达量稳定,表明 ClActin1 基因可作为内参基因。
水分胁迫对毛红椿幼苗生长和生物量分配的影响
孙洪刚, 刘军, 董汝湘, 姜景民, 刁松锋, 李彦杰
2014, 27(3): 381-387.
摘要:
以我国亚热带落叶阔叶优势树种毛红椿的1年生幼苗为试验材料,设置4个水分胁迫处理,模拟研究不同水分胁迫强度下毛红椿幼苗生长和生物量分配规律。结果表明:水分胁迫对毛红椿幼苗根系生长的限制作用明显大于对苗高生长的限制作用,对地径生长限制作用不明显;随着水分胁迫程度增加,根质量比表现出先增大后减小的趋势;叶质量比在处理初期和中期增大,在处理后期和末期降低;在整个处理阶段,茎质量比始终保持增加趋势;根系平均直径在处理中期和后期逐渐减小,处理末期则有所上升;细根/总根长比值则在处理中期和后期逐渐增大,处理末期则有所降低;不同水分胁迫程度导致根尖数量差异显著。在整个处理阶段,水分首先保证苗高和叶片生长,根系生长受到限制;随着水分胁迫程度增加,通过落叶和根系二次生长来保障根系的水分需求和提高水分吸收效率,以此来缓解水分胁迫对生存的胁迫。
白蜡虫多糖免疫调节与抑制肿瘤活性
冯颖, 何钊, 李娴, 陈智勇, 孙龙
2014, 27(3): 388-392.
摘要:
采用环磷酰胺诱导免疫低下小鼠模型,通过测定模型小鼠的炭粒廓清指数、吞噬指数、胸腺指数和脾指数考察白蜡虫多糖的免疫调节能力;对接种S180瘤细胞的小鼠采用口服和注射方式提供白蜡虫多糖,以抑瘤率考察白蜡虫多糖体内抑瘤活性;以生长率为指标考察白蜡虫多糖对人白血病细胞株、人肺癌细胞株、人胃癌细胞株及人肝癌细胞株等4种肿瘤细胞的抑制作用。结果显示:白蜡虫粗多糖(Cwps)和纯化多糖(Pwps)均能明显增加免疫低下小鼠碳粒廓清指数及吞噬指数,但对胸腺指数和脾指数无改善作用;体内抑瘤试验发现,白蜡虫多糖对小鼠体内S180有明显的抑瘤效果,但对离体肿瘤细胞生长却无明显抑制作用。研究结果表明:白蜡虫多糖能增加免疫低下小鼠的非特性免疫能力,具有体内抑制肿瘤作用,但对肿瘤细胞无细胞毒作用,揭示白蜡虫多糖通过提高小鼠免疫能力达到体内抑制肿瘤的功效。
角倍蚜干母发生期和数量变化及秋迁蚜生殖能力
唐翊峰, 杨子祥, 马琳, 刘平
2014, 27(3): 393-399.
摘要:
对角倍蚜干母的发生期、数量变化、趋光行为及秋迁蚜生殖能力进行了研究,结果表明:保存于峨眉、昆明实验室和地下室的虫袋,干母发生期分别为4月19-22日、3月31日至4月4日和4月7-10日,与原产地峨眉相比较,保存于昆明实验室和地下室的虫袋,干母发生期分别提前了19、12 d,但发生节律没有明显差异;干母发生期持续4 5 d,发生期中间的1 2 d发生量占总量的70%以上;干母发生时间集中在10:00-16:00,发生量占日发生总量的80%以上;干母对直射自然光或灯光有明显趋性。秋迁蚜密度、单头产若蚜量和怀卵量随着倍子体积的增加而增加,平均体积为(28.2±0.8)cm3的中倍子的秋迁蚜密度、单头产若蚜量和怀卵量分别为(387.7±52.3)头·cm-3、(26.4±3.8)头、(27.6±4.2)头,与体积为(5.4±0.3)cm3的小倍子相比分别增加了46.7%、24.5%和23.8%(p<0.05)。在冬寄主藓类存在的条件下,秋迁蚜产若蚜的时间更为集中,持续时间缩短。14:00和18:00迁飞的秋迁蚜,迁飞后即开始产若蚜,并在4 h达到高峰,持续时间分别为30、28 h,而8:00迁飞的秋迁蚜,迁飞2 h后开始产若蚜,16 h后才达到高峰,持续时间为36 h。
中国阿扁蜂属(膜翅目:扁蜂科)一新种
武星煜, 辛恒, 杨启青
2014, 27(3): 400-402.
摘要:
记述采自中国青海的扁蜂科一新种:黄腹阿扁蜂(Acantholyda xanthogaster Wu & Xin,sp. nov.)。新种模式标本分别保存于天水市秦州区森林病虫害防治检疫站昆虫标本室及中南林业科技大学昆虫标本室。
川榛柱头可授性及花粉管生长特性的研究
霍宏亮, 张日清, 马庆华, 赵天田, 梁丽松, 王贵禧
2014, 27(3): 403-409.
摘要:
以川榛为实验材料,以平榛和平欧杂种榛为对照,采用荧光显微法观察不同环境条件、不同授粉方式、不同花序形态、不同授粉时间柱头上花粉的附着数量、花粉萌发率和花粉管的生长特性,以期确定川榛最佳可授期和授粉方式,掌握花粉萌发所需的适宜温湿度。结果表明:川榛不同花期柱头可授性大小为:盛花期>末花期>露红期;川榛疏散状花序的可授性优于直簇状,平刷授粉效率优于点授;在加双层湿滤纸的培养皿高湿度条件下,花粉管萌发和生长速度先于温室和田间条件,说明湿润温和的环境更利于川榛花粉的附着、萌发和花粉管的生长;环境温湿度和种质对花粉管萌发具有重要影响,花粉管的生长速度受环境温湿度的影响较大,与种质无关。
云南丽江拉市海汇水区不同森林枯落物的持水性能
赵一鹤, 赖建东, 杨宇明, 杨时宇, 田昆, 官微, 王智慧
2014, 27(3): 410-416.
摘要:
对云南丽江拉市海汇水区面山上6种不同森林群落的枯落物储量和持水性能进行了测定,结果表明:不同森林群落的枯落物储量和持水性差别较大,其枯落物储量从最大的黄背栎林(22.45 t·hm-2)到最小的云南松林(6.54 t·hm-2),均是半分解与分解层的储量大于未分解层的储量;6种森林枯落物的最大持水量,除滇杨林外均是半分解与分解层的大于未分解层的,其最大总持水量排序为黄背栎林(60.77 t·hm-2)>丽江云杉林(36.42 t·hm-2)>云南松+黄背栎+杜鹃混交林(33.18 t·hm-2)>川滇高山栎林(29.23 t·hm-2)>滇杨林(18.82 t·hm-2)>云南松林(13.72 t·hm-2)。各层枯落物的吸水速率均随浸水时间的延长而逐渐降低,在2 4 h后明显减缓,最终趋于零;且半分解与分解层的吸水速率均大于未分解层。6种森林枯落物的拦蓄水量也表现出半分解与分解层大于未分解层的规律,从大到小依次为黄背栎林(66.94 t·hm-2)>丽江云杉林(41.24 t·hm-2)>云南松+黄背栎+杜鹃混交林(36.80 t·hm-2)>川滇高山栎林(32.99 t·hm-2)>滇杨林(21.18 t·hm-2)>云南松林(16.59 t·hm-2),降雨拦蓄量深分别为6.70、4.12、3.68、3.30、2.12、1.66 mm。
北京九龙山不同林分枯落物及土壤水文效应
吴迪, 辛学兵, 赵明扬, 裴顺祥, 孔颖
2014, 27(3): 417-422.
摘要:
对北京九龙山油松、侧柏、黄栌3种纯林的枯落物层水文效应和土壤水分效应进行研究,结果表明:黄栌林分的枯落物总蓄积量最大,为13.15 t·hm-2,其次为油松和侧柏,分别为12.50、9.53 t·hm-2;黄栌的最大持水量和有效拦蓄量最大,分别为28.73、23.17 t·hm-2;侧柏的最小,分别为12.67、10.17 t·hm-2。未分解层和半分解层枯落物持水量分别在浸泡10 h后和8 h后达到饱和,二者的吸水速率均在浸泡2 h内最大,4 h后趋于平稳。不同层次枯落物持水量、吸水速率与浸泡时间均存在较好的函数关系;3个林地的土壤密度均值最大的为侧柏(1.30 g·cm-3),其次为油松和黄栌,分别为1.23、1.08 g·cm-3;黄栌的总孔隙度最大,为49.63%,其次为油松和侧柏,分别为49.49%、47.44%;侧柏林地的土壤有效持水量最大,为96.53 t·hm-2,其次为黄栌和油松,分别为88.23、69.00 t·hm-2。对入渗速率与入渗时间进行拟合分析,二者呈幂函数关系,其相关系数R2值均在0.90以上。
干旱胁迫对桐花树生长和生理指标的影响
刁俊明, 曾宪录, 陈桂珠
2014, 27(3): 423-428.
摘要:
三峡库区主要森林类型的林分蓄积生长预测
付甜, 朱建华, 肖文发, 曾立雄
2014, 27(3): 429-434.
摘要:
粗枝木麻黄在海南的种源试验与早期选择
马妮, 张勇, 仲崇禄, 姜清彬, 陈羽, 陈珍, 胡盼, 王仁开
2014, 27(3): 435-440.
摘要:
小叶买麻藤种子营养及药用成分分析
兰倩, 刘建锋, 史胜青, 常二梅, 邓楠, 江泽平
2014, 27(3): 441-444.
摘要: