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2017年  30卷  第1期

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论文
杨树PtROP家族基因的表达分析与功能预测
李煜, 张进, 王丽娟, 卢孟柱
2017, 30(1): 1-9. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.001
摘要:
目的 为探究ROP基因在林木中的功能。 方法 本研究以杨树为模式,在全基因组水平上对ROP基因的家族成员、基因结构、保守结构域、氨基酸序列相似性及表达模式进行了分析。 结果 显示,杨树PtROP基因家族包含13个成员,不同成员间在进化上相对保守,均存在与GTP结合与水解相关的结构域。这些基因在不同组织、不同胁迫条件下的表达具有明显差异,说明它们参与不同的生物学过程。通过构建功能基因网络(functional gene network for poplar)发现PtROP基因主要参与了信号转导过程。 结论 杨树PtROP基因家族包含13个成员参与不同的生物学过程,可能主要参与了信号转导过程。
红椿SRAP反应体系优化及引物筛选
李培, 阙青敏, 王芳, 李俊成, 朱芹, 廖柏勇, 陈晓阳
2017, 30(1): 10-17. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.002
摘要:
目的 优化相关序列扩增多态性(SRAP)体系内的不同组分,建立适用于红椿SRAP分子标记的反应体系,并进一步从SRAP引物组合中筛选出稳定、多态性好的引物组合,为红椿遗传多样性研究奠定试验基础。 方法 针对SRAP-PCR反应体系中5个因素各设置8个水平,先利用单因素试验确定浓度梯度,后在确定的梯度范围内选定4个水平,按照正交试验L16(45)进行优化,结合正交直观分析法和新复极差法对各因素进行优化筛选。 结果 确定最优体系为总体系25 μL,模板DNA 25 ng,上下游引物各0.3 μmol·L-1Taq DNA聚合酶1U,Mg2+ 2.5 mmol·L-1,dNTP 0.3 mmol·L-1。利用稳定的SRAP-PCR体系,从1 505对SRAP引物组合中筛选出30对优质引物组合。 结论 通过不同种源红椿基因组DNA的重复验证,获得了稳定清晰、多态性较强的扩增条带,表明所确定的最优体系稳定可靠,适用性较强,可用于不同种源红椿遗传多样性研究的后续实验。
三峡库区马尾松细根分解及其养分释放
王娜, 程瑞梅, 肖文发, 沈雅飞
2017, 30(1): 18-24. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.003
摘要:
目的 为认识马尾松细根对土壤养分库的贡献, 方法 本研究以三峡库区秭归县九岭头林场马尾松为研究对象,采用埋袋法进行细根分解实验,探讨 < 0.5 mm、0.5~1 mm和1~2 mm细根的分解动态和养分释放(C、N、P、K、Ca、Mg)。 结果 结果表明:(1)细根分解368 d后, < 0.5 mm、0.5~1 mm和1~2 mm细根干重残留率分别为66.0%、72.0%和74.33%,且细根分解速率随直径增加而减小;(2)细根分解速率与土壤温度呈显著正相关关系(p < 0.05),与土壤湿度呈正相关关系(p < 0.05);(3)细根C、K和Mg元素迁移模式表现为释放,Ca元素表现为富集;(4)细根N、P元素在不同径级细根中迁移模式不同, < 0.5 mm细根N、P元素表现为释放,0.5~2 mm细根N、P元素在分解过程中出现富集阶段。 结论 马尾松细根分解与土壤温度和直径大小显著相关,其中分解与温度呈正相关,与直径呈负相关;在细根分解过程中,马尾松细根不同直径大小的不同养分元素的表现状态不一致,或富集,或释放。
天水市近30年林地动态变化遥感监测研究
任冲, 鞠洪波, 张怀清, 黄建文
2017, 30(1): 25-33. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.004
摘要:
目的 以甘肃省天水市为例,基于遥感影像变化监测技术,探讨黄土高原丘陵沟壑与小陇山-西秦岭山地交接过渡区域近30年来森林(林地)资源空间分布规律、时间变化趋势及变化影响因素。 方法 以1988—2015年5期夏季Landsat TM/OLI遥感影像为主要数据源,结合辅助数据和外业实地样本点,以光谱特征和指数特征为特征变量,分别利用随机森林(RF)和参数优化支持向量机(POSVM)分类器对土地覆盖类型进行分类,然后基于分类后比较法进行森林资源动态变化监测。 结果 分类结果表明,两种分类器的分类效果均较好,且随机森林分类器在分类精度、效率和稳定性方面明显优于参数优化支持向量机分类器。变化监测结果表明,近30年来森林资源总体变化趋势为林地面积先减少后增加。1990—1996年,林地面积减少0.74%;1996—2002年,林地面积减少2.74%;2002—2008年,林地面积增加1.06%;2008—2015年,林地面积增加8.89%。 结论 本研究采用的基于非参数分类器分类后比较法的变化监测技术是复杂地形地貌过渡区森林资源动态变化监测的一种有效途径,在分类结果分析统计的基础上,得出研究区森林资源变化的总体趋势:以2002年(2002年影像)为界,林地总体趋势为先减少后增加,2002年后林地面积增加显著。
藏东南嘎隆拉和墨脱河谷蚂蚁群落研究
刘霞, 徐正会, 于娜娜, 张成林, 周雪英
2017, 30(1): 34-40. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.005
摘要:
目的 为了揭示藏东南地区蚂蚁群落的生态学规律,对藏东南嘎隆拉和墨脱河谷不同样地的蚂蚁群落进行了调查研究,揭示藏东南地区蚂蚁多样性。 方法 采用样地调查法和手拣法进行调查;利用EstmaeteS 9.1.0程序对数据进行处理,分析抽样充分性;利用多样性分析法,分析了蚂蚁群落的组成、优势种、物种多样性、群落均匀度及群落相似性等群落特征。 结果 合计发现蚁科Formicidae昆虫8亚科,45属,96种。分析发现,不同植被类型优势种和稀有种组成不同,稀有种较多。低海拔区域的沟谷雨林和常绿阔叶林蚂蚁优势种具有明显的热带和亚热带特征。多样性分析发现,各样地中的蚂蚁群落物种丰富度0~42种,个体密度0.0~1 805.6头·m-2,多样性指数0~2.285 5,均匀度指数0.251 0~0.873 6,优势度指数0.147 0~1.000 0。其中海拔1 200 m沟谷雨林的蚂蚁物种丰富度最高(42种);海拔1 450 m季风常绿阔叶林的多样性指数最高(2.285 5),优势度最低(0.147 0);海拔2 960 m高山松林均匀度指数最高(0.873 6);高海拔的针叶林蚂蚁物种丰富度和多样性均最低,优势度最高。北坡分布的物种稀少,南坡物种丰富;群落相似性系数表明不同海拔和植被的蚂蚁群落间差异显著。 结论 嘎隆拉和墨脱河谷生境存在明显差异,蚂蚁群落的物种数目、个体密度、多样性指数和均匀度指数总体呈现随海拔升高和植被的更替而降低的规律,但在南坡下部和中部出现2个峰值,分别为热带和温带物种的聚集群,表现出多域效应现象(Multi-Domain Effect)。植被、海拔和坡向对蚂蚁物种的分布和多样性影响深刻。
白蜡及白蜡高级烷醇对人真皮乳头细胞生长的影响
王占娣, 冯颖, 李娴, 丁伟峰, 马李一, 陈晓鸣
2017, 30(1): 41-45. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.006
摘要:
目的 明确白蜡及白蜡高级烷醇吐温水溶液对人真皮乳头细胞(HFDPCs)生长的影响。 方法 采用台盼蓝法测定细胞的的接种数量,接种第2天给药,给药48 h后采用MTS法研究不同浓度吐温80、白蜡及白蜡高级烷醇吐温水溶液对人真皮乳头细胞的作用。 结果 人真皮乳头细胞在吐温80用量1.56~6.25 μg·mL-1范围内能正常生长。在安全范围内,白蜡(增溶量为0.31~1.25 μg·mL-1)吐温水溶液、白蜡高级烷醇(增溶量为3.12~12.5 μg·mL-1)吐温水溶液均能促进人真皮乳头细胞的增殖,其中, 水溶液中含有6.25 μg·mL-1吐温80和1.25 μg·mL-1白蜡、水溶液中含有6.25 μg·mL-1吐温80和12.5 μg·mL-1白蜡高级烷醇时细胞的增殖率明显高于非那雄胺。 结论 吐温80作为增溶剂,其用量低于6.25 μg·mL-1时对人真皮乳头细胞安全。在保证吐温80对细胞安全的条件下,白蜡及白蜡高级烷醇可显著促进人真皮乳头细胞的增殖。
10个南方皂荚群体遗传多样性的AFLP分析
李伟, 林富荣, 郑勇奇, 孙圣
2017, 30(1): 46-52. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.007
摘要:
目的 研究南方皂荚的遗传多样性和遗传结构现状,为制定有效的保护策略和育种策略提供理论依据。 方法 采用扩增片段长度多态性技术对供试的215份皂荚的遗传多样性及遗传距离进行分析。 结果 表明:检测到1 782个位点,其中,有1 389个为多态性位点,多态位点百分率为77.94%;皂荚各群体Shannon’s信息指数平均为0.256;Nei’s多样性指数平均为0.168,表明皂荚群体的遗传多样性偏低,皂荚群体间存在着一定的遗传分化;根据遗传距离UPGMA聚类分析,将10个群体划分为4大类。由遗传分化系数和分子方差分析结果发现,群体内的变异是皂荚遗传变异的主体,74.79%的变异来自群体内。 结论 皂荚群体的遗传多样性与遗传结构的形成不仅与其分布广泛、种子特性及生活史有关,而且与人为的砍伐、引种、生境片段化等因素有重要关系。基于上述结果提出了皂荚的保护策略。
广西柳州杉木种源树轮宽度对温度与湿度的年际响应
朱安明, 段爱国, 张建国, 张雄清
2017, 30(1): 53-62. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.008
摘要:
目的 为选择适合试验区域未来气候变化条件下生长的杉木种源, 方法 运用年轮气候学方法,研究52个杉木地理种源3个树轮宽度指标对气候因子的响应。 结果 整轮宽度、早材宽度和晚材宽度与年平均气温的响应呈强负相关关系,相关系数最大值分别为-0.515、-0.590和-0.451;整轮宽度、早材宽度和晚材宽度与年最高气温均呈强负相关关系,相关系数最大值分别为-482、-0.624和-0.499。 结论 未来试点年平均气温有升高的趋势,这将会在一定程度上抑制杉木的径向生长,而选择对温度响应不太敏感的湖南江华、广西博白和广西资源种源在试验林所在区域进行造林,将是解决这一问题的有效途径。
外力作用下4种植物根系易损部位的研究
李有芳, 刘静, 张欣, 李雪松, 姚喜军, 王晨嘉, 苏禹
2017, 30(1): 63-68. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.009
摘要:
目的 为探讨根系在轴向拉力和径向折力下的易损部位。 方法 以3~4 a的柠条、沙柳、沙棘和白沙蒿为研究对象,采用TY8000伺服控制材料试验机测定4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉力与抗折力。 结果 表明:在1~4 mm根径范围内,4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉力、抗折力均与直径呈幂函数正相关,抗拉强度、抗折强度均与直径呈幂函数负相关;同径级时,每种植物单根的抗拉强度和抗折强度均表现为侧根分支处小于相邻直根,4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉强度为柠条((23.70±3.97)、(28.02±4.40)MPa) > 沙柳((14.86±1.28)、(20.33±1.76)MPa) > 沙棘((10.60±2.40)、(15.86±3.90)MPa) > 白沙蒿((5.07±1.25)、(8.80±1.74)MPa),侧根分支处和相邻直根的抗折强度为:柠条((33.66±7.74)、(47.06±4.41)MPa) > 沙柳((17.31±1.91)、(27.54±3.82)MPa) > 沙棘((3.97±1.23)、(8.75±1.70)MPa) > 白沙蒿((2.18±0.39)、(6.15±1.01) MPa)。 结论 无论受轴向拉力还是径向折力,4种植物根系易损部位均为侧根分支处。造成垂直根模型(WWM)和纤维束模型(FBM)预测根系固土能力偏高的补充原因为:(1)模型根系全部计入直根的抗拉力,忽略了侧根分支处,而侧根分支处是根系固土的薄弱点。(2)模型假设所有根系为轴向受拉的杆件。实际根土复合体发生剪切时,根可能承受轴向拉力,也可能承受径向折力。对于抗折强度小于抗拉强度的植物,模型必然高估根的实际固土能力。
基于沙棘转录组序列开发EST-SSR分子标记
李珊珊, 曾艳飞, 何彩云, 张建国
2017, 30(1): 69-74. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.0010
摘要:
目的 本研究通过对蒙古沙棘“向阳”品种的转录组序列进行SSR引物开发,为沙棘亲本分析、遗传多样性和遗传育种等研究提供支持。 方法 利用已测得的转录组序列进行分析和筛选,整理具有SSR位点的序列,进行引物设计,随机挑选179条引物进行验证。 结果 得到具有SSR位点的EST序列17 383条,其中,单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复基元分别占62.77%、21.82%和13.77%;二核苷酸重复基元类型以AT和AG为主,三核苷酸重复基元类型以AAG、ATC和ATA为主。9 291条序列设计出扩增EST-SSR位点的引物,随机合成的179对引物中,142对扩增成功,选取其中92个位点的扩增产物上机检测,40个SSR位点(43.48%)呈现多态。对扩增稳定且峰图清晰的17个多态位点的进一步分析, 得到蒙古沙棘天然群体在各位点的观测杂合度(HO)为0.083~0.875,期望杂合度(HE)为0.180~0.750。 结论 本研究开发出的EST-SSR标记,为后期进行沙棘属植物遗传多样性分析、遗传图谱构建及分子育种等研究提供了重要支持。
湿地松活立木弹性模量无损评估技术研究
张帅楠, 姜景民, 徐永勤, 栾启福
2017, 30(1): 75-80. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.011
摘要:
目的 开发操作简便、破坏性小且结果可靠的弹性模量无损评估技术,为实现以大群体试验材料为基础的遗传选择和评估,培育速生优质林木良种奠定基础。 方法 以22年生湿地松自由授粉家系测定林为研究对象,采用力学阻力仪(Pilodyn)和应力波速(V)记录仪(AV)等活立木无损评估仪器和方法以及木材物理力学常规检测方法,建立活立木弹性模量评估技术体系。 结果 Pilodyn测定值Pr与实测基本密度(ρ)间呈显著负相关(P < 0.01);弹性模量测定值MOEB与弹性模量(计算值)MOE(MOE=ρV2)之间呈极显著线性相关关系,其线性回归模型为MOEB=2.013 3+0.828 6 MOE,决定系数R2=0.854 1;利用ρV计算的弹性模量值MOE与利用PrV计算的弹性模量相对值MOEP(MOEP=PrV2)间呈极显著正相关关系(P < 0.001),回归模型为MOE = 0.400 7+0.231 1 MOEP, 决定系数R2=0.734 0;弹性模量MOEV值相关极显著(P < 0.001),VMOE的回归方程为MOE= -5.121 8+3.239 4 V, 决定系数R2=0.921 9。 结论 在遗传选择时弹性模量(计算值)完全可以代表弹性模量测定值进行评估与选育;可直接利用MOEP作为各样木的弹性模量值参与遗传分析;同时建立了MOEV值之间的回归方程,在比较同一测定群体弹性模量值相对大小时也可直接比较V值,大大减少了工作量。建立的模型对其它树种测定具有参考意义,但尚需检验。
板栗接种食用菌根真菌的菌根化效果及对幼苗促生效应的研究
郑来友, 童品璋, 孙宣军, 相聪伟, 张倩, 许小婉, 杨共鸣, 斯海平
2017, 30(1): 81-87. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.012
摘要:
目的 通过板栗幼苗人工接种食用菌根菌固体菌剂,分析其对板栗幼苗生长指标和根系菌根化的效果,以验证大红菇(菌株编号2014-10)、红绒盖牛肝菌(菌株编号2014-14)和美味牛肝菌(菌株编号50559)这3种食用菌根菌固体菌剂作为板栗接种体的有效性及其促生效应,为进一步探索“板栗食用菌根菌新型经济林栽培模式”提供基础。 方法 在板栗播种时分别接种上述3种食用菌根菌固体菌剂,并设空白作对照。对当年生幼苗苗高、地径、根系干质量、侧根数、侧根总长、幼苗侵染率、吸收根侵染率等指标进行调查和分析,并制作菌根石蜡切片进行微观结构观察。 结果 表明:(1)上述3种食用菌根菌在人工接种下均能侵染板栗幼苗根系,平均幼苗菌根化率分别达95.8%、87.0%和96.7%,平均吸收根菌根化率分别达57%、53%和50%,达较高的侵染强度;经微观观察,板栗幼苗根系均形成典型的菌根结构——菌丝套和哈蒂氏网。(2)与对照幼苗相比,3个菌种处理幼苗的平均苗高分别提高32.5%、24.0%和22.7%,平均地径分别提高19.4%、14.1%和5.0%,差异显著(P < 0.05);平均根系干质量分别提高18.9%、25.3%和14.1%,平均侧根数分别提高16.0%、14.1%和12.1%,平均侧根总长分别提高26.8%、28.9%和44.8%,差异极显著(P < 0.01)。 结论 (1) 上述供试食用菌根菌均与板栗根系建立了共生关系,幼苗菌根化效果良好,吸收根菌根化强度高,形成了菌根的典型结构,即菌丝套和哈蒂氏网,验证了上述菌种固体菌剂的有效性,认为其可以作为板栗食用菌根菌栽培的接种体而用于生产实践,为探索“板栗食用菌根菌新型经济林栽培模式”提供了基础。(2)上述供试菌种接种后,对板栗幼苗各项主要生长指标均有不同程度的促进作用,说明上述食用菌根菌对板栗幼苗具有显著的促生效应。
基于反射光谱指数的锐齿栎叶片色素含量估算
刘畅, 孙鹏森, 刘世荣
2017, 30(1): 88-98. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.013
摘要:
目的 探讨锐齿栎叶片色素含量和光谱反射率之间的关系,确定无损、快速估算锐齿栎叶片色素含量的敏感反射光谱波段和光谱指数。 方法 在2个样地进行了2年的野外观测试验,于生长季内同步测定了锐齿栎叶片的光谱反射率和不同光合色素含量,分析了350~2 500 nm范围内光谱反射率和敏感光谱指数与叶片色素含量及比率之间的定量关系。 结果 锐齿栎叶片的光谱反射率随叶片色素含量呈明显的规律性变化,与Chl a、Chl b、Chl和Car的含量在可见光的绿光黄光及红边区域表现为显著或极显著的负相关性,与Car/Chl表现为极显著的正相关性;在近红外和短波红外区域,光谱反射率与色素的相关性不及可见光区。本文构建的色素敏感光谱指数ND705ND800mND800mPRI可以准确地估算锐齿栎叶片的Chl a、Chl b、Chl含量和Car/Chl比率。独立的试验数据检验表明估算值和实测值的拟合关系较好。 结论 ND705ND800mND800mPRI可有效地估算锐齿栎叶片的色素含量及比率。
寡核苷酸管芯片技术检测和鉴别我国不同组植原体
王圣洁, 林彩丽, 严东辉, 于少帅, 李永, 汪来发, 朴春根, 郭民伟, 淮稳霞, 田国忠
2017, 30(1): 99-110. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.014
摘要:
目的 不同组植原体检测和鉴别的特异性探针已有报道,为了筛选出适合于我国不同组植原体检测和鉴别的特异性探针,建立管芯片检测和鉴别植原体技术,并对我国发生的疑似植原体病害进行鉴别。 方法 通过PCR扩增结合管芯片杂交技术,对收集到的15种植原体侵染的植物样品及其健康对照进行检测和鉴别。 结果 建立了管芯片检测和鉴别植原体技术体系。15种病害样品中,13种获得显著的阳性杂交信号,并且所有的健康对照都呈现为阴性。13种植原体病害依16Sr DNA直接测序可分为16Sr Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、XIX四组植原体。在所有探针中,植原体的通用探针(Pp-502)可以检测到所有确定的植原体样品。16SrⅠ组特异性探针(PpⅠ-465)可以确定16SrⅠ组的泡桐丛枝、苦楝丛枝、桑树萎缩和莴苣黄化4种植原体样品。16SrⅡ组特异性探针(PpⅡ-629)仅可以确定16Sr Ⅱ组的花生丛枝、甘薯丛枝和臭矢菜丛枝3种植原体样品。但16SrⅤ组的枣疯病、樱桃致死黄化和重阳木丛枝及16Sr XIX组的板栗黄化皱缩植原体与其他组专化性探针皆有明显的交叉杂交信号。相比于PCR扩增的凝胶电泳检测,管芯片检测的灵敏度提高了1 000倍。对疑似植原体病害的诊断结果显示河南濮阳的红花槐丛枝的病原应为16SrⅤ组植原体,福建福州的长春花黄化丛枝应为16SrⅠ组植原体;而北京戒台寺牡丹黄化皱叶和内蒙古包头柳树丛枝未出现任何植原体专化的杂交信号。 结论 管芯片杂交技术作为一种检测和鉴别植原体的方法,可应用于我国植原体病害调查和诊断,并为植原体的鉴别和分类提供可靠的依据。
基于遥感影像的大区域植被类型样本快速提取方法研究——以寒温带针叶林区域为例
胡博, 鞠洪波, 刘华, 郝泷, 刘海
2017, 30(1): 111-116. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.015
摘要:
目的 利用遥感影像的宏观性,基于植被分类资料数据,依据实验区域遥感影像及衍生影像本身特点,实现大区域样本快速提取。 方法 实验参考1∶100万植被图、WESTDC中国土地覆盖图,结合实验区域2001年MODIS时序NDVI影像的非监督分类结果,利用矢、栅数据的空间特征,将实验影像非监督分类的类型信息关联为随机样点属性,依据该属性中包含的非监督分类类型数和各类型的样点比例,对比类别间样本可分离性指标、标准差变化,实现样本纯化。 结果 纯化后的植被样本与WESTDC中植被空间分布基本一致,主要植被类型空间分布精确程度为84.82%。将纯化前后的样本输入最大似然分类器,总体分类精度提高了32.52%。 结论 该采样方法适用于宏观大区域植被样本数据的快速提取。同时,节省了大区域植被类型调查消耗的人力物力资源和时间,提高了采样效率。
暖温带森林土壤酶活性对增温的响应及其环境解析
王一, 刘彦春, 刘世荣
2017, 30(1): 117-124. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.016
摘要:
目的 模拟气候变化背景下土壤酶活性季节变化规律和土壤酶活性对环境因子变异的响应,以深入理解气候变化背景下微生物因素在调控土壤碳循环过程中的作用。 方法 以暖温带锐齿栎林土壤为研究对象,采用红外辐射增温技术和96孔-微平板法测定了生长季和非生长季土壤水解酶和氧化酶活性,解析环境因子在调控土壤酶活性季节变异中的作用。 结果 显示:增温处理在生长季显著提高土壤温度1.91℃,导致土壤有机碳含量显著降低了12.15%,微生物量碳氮显著增加了40.30%和61.29%;增温处理在非生长季显著提高土壤温度2.24℃,但对微生物量碳氮影响并不显著。增温处理对土壤专一酶活性的影响存在季节差异,生长季除N-乙酰-葡糖苷酶外增温处理降低了土壤专一酶活性;非生长季除β-葡糖苷酶和蛋白酶外增温处理增加了土壤专一酶活性。环境因子可以解释土壤专一酶活性变异的82.5%,MBN和NH4-N极显著影响土壤专一酶活性,二者共可以解释变异的59.0%。 结论 MBN和NH4-N是影响土壤专一酶活性的主要环境因子,其他环境因子:土壤水热配比、微生物量碳、微生物量碳氮比、溶解性有机碳和硝态氮等是影响土壤专一酶活性在处理间和季节间变异的主要驱动因子。
青斑蝶雌成虫内生殖器官形态与发育
刘微芬, 廖怀建, 石雷, 杜婷, 周成理, 邓疆, 马云强
2017, 30(1): 125-130. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.017
摘要:
目的 青斑蝶是重要的观赏性昆虫,准确掌握和了解其内生殖器官结构和发育状态,能够为其人工培育和利用提供理论依据。 方法 通过对1~12日龄青斑蝶雌成虫内生殖系统解剖,观察内生殖器官结构组成,并测定内生殖器官特征参数,同时根据内生殖器官各组成部分特征对雌性卵巢发育进行分级,从而系统了解青斑蝶雌成虫内生殖器官形态与发育。 结果 1) 雌性青斑蝶的内生殖器官由1对卵巢、1对侧输卵管、1根中输卵管、交配囊腺和受精囊组成;2)内生殖器官发育显著受到日龄影响,卵巢管长度随着日龄增长而显著生长,至10日龄最长,卵巢小管和侧输卵管直径随日龄增长而缓慢增大;3)随着日龄的增长,卵巢中成熟卵的数量先增大后减小,未成熟卵数量始终缓慢增加;4)根据卵巢的发育特征,将卵巢发育分为乳白透明期、卵黄沉积期、成熟待产期、产卵盛期、产卵末期。 结论 雌性青斑蝶内生殖器官结构组成与其它蝴蝶类似,其发育均显著受到日龄影响,卵子发育随日龄增长而逐渐成熟。雌性青斑蝶卵巢分级将为人为调控雌蝶产卵量提供理论指导。
金斑蝶成虫行为学特征
唐宇翀, 陈晓鸣, 周成理
2017, 30(1): 131-136. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.018
摘要:
目的 为摸清金斑蝶成虫的行为特征, 方法 在田间的网室内跟踪观察其飞行、取食、求偶、交配和产卵行为。 结果 表明:金斑蝶成虫羽化主要集中在8:00—10:00,成虫羽化当天基本处于停歇状态;羽化第2天起至交配前,雌雄成虫的日平均飞行次数及日平均飞行时间均逐渐增加,雄成虫的日飞行高峰在13:00—15:00,雌成虫的日飞行高峰期在9:00—11:00和15:00—17:00,雌雄成虫的日平均飞行次数、平均飞行时间和日飞行规律的差异均不显著(p > 0.05);飞行次数与飞行时间均呈显著正相关(雌蝶:r= 0.978,p < 0.05;雄蝶:r=0.957,p < 0.05)。金斑蝶雌雄成虫羽化次日开始取食,自羽化第2天起,雌雄成虫的日平均取食次数及日平均取食时间均逐渐增加,雄虫的日取食活动高峰期在9:00—11:00,雌虫日访花高峰期在11:00—13:00和15:00—17:00,雌雄成虫的日平均取食次数、平均取食时间和日取食规律的差异均不显著(p > 0.05);取食次数与取食时间均呈不显著正相关(雌蝶:r= 0.949,p > 0.05;雄蝶:r=0.853,p > 0.05)。最早交配时间发生在羽化第4天,雌雄成虫均可多次交配,交配主要发生在14:00—16:00。产卵时间主要在11:00—13:00,雌成虫的产卵方式为散产,主要产卵于寄主植物叶片背面。 结论 金斑蝶成虫期可分为运动器官成熟阶段、补充营养和促进生殖器官发育阶段、求偶和交配阶段、产卵等4个阶段,各阶段内行为有交叉。
濒危植物藤枣的生境与种群结构特征
刘万德, 苏建荣, 徐崇华, 王发忠, 郎学东, 李智宏, 李帅锋
2017, 30(1): 137-144. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.019
摘要:
目的 探索藤枣生境及其种群数量、分布、结构及更新等特征。 方法 在藤枣主要分布地设置5块20 m×20 m的调查样地,记录样地中所有胸径(DBH)≥1 cm的植物的物种名称、高度、胸径、及样地的郁闭度、海拔、坡度、裸岩覆盖率、距河流距离、土壤等环境因子,同时在样地中调查藤枣种群特征,分析藤枣藤枣生境地的林分因子、群落特征、生境特征及种群数量与更新。 结果 表明:藤枣生境地林分平均高、平均胸径、平均胸高断面积、林分密度分别为11.98 m、15.13 cm、41.42 m2·hm-2和1 205株·hm-2。群落平均物种丰富度为35.2,群落类型为热带雨林和季风常绿阔叶林;在大小级结构上,不同高度级和径级内物种丰富度和个体多度均呈单峰曲线,最高值均出现在第Ⅱ高度级和径级内,但第Ⅴ(H≥30 m)高度级和第Ⅵ(DBH≥100 cm)径级均有物种和个体分布。藤枣生境地平均海拔高度为1 107 m,坡度为陡坡,坡向则多数为阴坡,处坡下位置;林分郁闭度仅为76%,但距河流较近(31 m),并伴有一定的裸露岩石;土壤接近中性(pH=6.2),养分条件较好。在5块调查样地(面积20 m×20 m)中,共有藤枣28株,分布于19个样方,多数为单方单株分布。28株藤枣平均长度2.39 m,平均基径仅为0.74 cm,平均胸径为0.41 cm。其中,更新幼苗(H < 33 cm)为3株,占藤枣总株数的10.71%。 结论 藤枣分布地植物群落类型主要为热带雨林和季风常绿阔叶林,树木较高,树体较大,单峰曲线是其物种丰富度和个体多度在不同高度级和径级内的分布形式。生境地环境以高温高湿为主,土壤养分条件较好。28株藤枣分布于19个样方,多数为单方单株分布。藤枣幼苗数量较少,自然更新受限。
模拟干旱环境下伐桩注水对毛竹生理特性的影响
张磊, 谢锦忠, 张玮, 丁中文, 冀琳珂, 陈胜
2017, 30(1): 145-153. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.020
摘要:
目的 探究模拟干旱环境下注水伐桩对1、2和3年生毛竹生理特性的影响,为气候变化背景下毛竹的适应性经营管理及毛竹林节水灌溉措施的制定提供理论参考。 方法 在毛竹林中选取面积相同(10 m×20 m)的样地9块,以1、2和3年生毛竹为试验材料,采用覆盖薄膜模拟干旱环境,对各样地四周进行挖沟切鞭处理,以阻断周边土壤水分的运输,试验设置CK(0个伐桩注水)、T1(12个伐桩注水)和T2(18个伐桩注水)3个灌水量处理,每个处理均进行3次重复,研究不同数量注水伐桩下3个年龄毛竹的生理响应。 结果 试验表明,在模拟干旱环境下,随着注水伐桩数量的减少,3个年龄毛竹的净光合速率与蒸腾速率显著下降,1、2和3年生毛竹的净光合速率与蒸腾速率最大降幅分别达到74.35%和73.08%、59.14%和36.62%及60.47%和61.54%;毛竹叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量显著下降,1年生和3年生毛竹叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜含量差异均达到显著水平(P < 0.05),2年生毛竹叶片叶绿素a含量差异显著(P < 0.05),但叶绿素b和类胡萝卜素含量差异不显著(P < 0.05),3个年龄毛竹叶片叶绿素a/b差异均不显著(P < 0.05);毛竹叶片丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性显著上升,且均达到差异显著水平(P < 0.05)。同时发现3个年龄毛竹的净光合速率、蒸腾速率和叶片光合色素含量与注水伐桩数量正相关,而叶片MDA含量及SOD、CAT和POD活性与注水伐桩数量负相关。 结论 模拟干旱环境下,增加注水伐桩可以使1、2和3年生毛竹光合蒸腾能力提高,光合产物积累增加,叶片光合色素含量升高,叶片MDA含量及SOD、CAT和POD活性降低。
闽北闽粤栲天然林主要树种幼树器官碳氮磷化学计量特征分析
郑德祥, 蔡杨新, 杨玉洁, 钟兆全, 缪三华, 吴文斌
2017, 30(1): 154-159. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.021
摘要:
目的 选取4种主要优势树种幼树为研究对象,分析其不同器官中C、N、P的生态化学计量特征,为闽粤栲天然林的更新与保护提供理论参考。 方法 应用碳氮分析仪与HNO3-HClO4消煮法分别测定幼树的干、根、枝、叶中的C、N、P含量的质量分数,在不同器官C、N、P含量差异分析的基础上,通过化学计量比变化的对比分析研究幼树不同器官的C、N、P化学计量特征。 结果 闽北闽粤栲天然林主要优势树种幼树叶片中各元素的含量均高于其他器官,而根与干中的营养元素含量较低;不同器官的C:P远高于C:N与N:P,其中,N:P最小且因树种不同而有所变化,不同器官的C、N、P含量及化学计量特征均差异极显著。 结论 闽北闽粤栲天然林主要优势树种不同器官对C、N、P的选择与吸收存在差异,其叶片C含量最高且高于全球尺度和全国尺度,但N、P含量较低;幼树不同器官的C:N、C:P高于平均水平,而N:P>16;闽粤栲天然林主要优势树种幼树对养分的利用效率与生长速率均较低,幼树的生长更新主要受N、P元素含量的影响,并可能受到P元素缺失的制约。
研究简报
柿炭疽病防治药剂的筛选
邓全恩, 丁向阳, 徐建强, 李建安, 谷战英
2017, 30(1): 160-165. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.022
摘要:
目的 通过室内毒力测定和田间防治效果相结合的方法筛选对柿炭疽病抑制效果较好的药剂。 方法 选取山东青州、广西恭城、河南栾川及陕西富平的4个柿炭疽病代表性菌株作为处理对象,测定10类22种杀菌剂对其抑制作用的MIC值和EC50值,在此基础上筛选5种药剂进行田间试验。 结果 表明:苯并咪唑类、脱甲基抑制剂类(三唑类、DMIs)、苯吡咯类3类杀菌剂效果较好,MIC值均在10 μg·mL-1L以下,EC50在0.011 2~0.520 3 μg·mL-1范围内。30%苯醚甲环唑WG 1500倍液、240 g·L-1噻呋酰胺SC 2000倍液、240 g·L-1吡唑醚菌酯SC 1000倍液、25%咪鲜胺EC 2000倍液、25 g·L-1咯菌腈SC 1000倍液在第4次喷药后10 d调查的防治效果在18.72%~47.76%。 结论 咯菌腈和咪鲜胺两种药剂起效速度和最终防治效果较好。
山核桃不同无性系果实性状及营养成分分析
常君, 任华东, 姚小华, 王开良, 周燕, 周振琪
2017, 30(1): 166-173. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.023
摘要:
目的 探明山核桃无性系果实形态结构特征、内含物营养成分组成与含量及其变异规律。 方法 采用国家标准、方差分析、多重比较等方法对山核桃无性系测定试验林11个无性系果实性状和营养成分进行分析。 结果 结果表明:山核桃果实除青果果长和坚果果长无性系间表现出显著性差异外,其它指标均未表现出显著性差异;种仁富含脂肪(52.64%~58.51%)、蛋白质(55.07~65.50 mg·g-1)、可溶性糖(0.26%~0.68%)和K、Ca、Na、Mg、Ze、Mn、Fe等矿质元素,种仁蛋白共检测出17种氨基酸,各氨基酸含量在无性系间差异极显著。 结论 基于山核桃营养成分特点,探讨了山核桃无性系选育利用方向,并综合筛选出大源4号、高岭8号和高岭4号3个优质果用无性系,徐坑89号高档食用油无性系及大源2号、大源4号2个高氨基酸无性系。
钙浓度对马尾松幼苗生长和生理特征的影响
李德燕, 周运超
2017, 30(1): 174-180. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.024
摘要:
目的 在不同供Ca2+水平下对马尾松幼苗生长及生理特性进行研究,以确定适宜马尾松生长的钙浓度,为马尾松人工林培育及合理施用钙肥提供参考。 方法 以半年生马尾松幼苗为试材,采用温室内砂培,研究不同供Ca2+水平(0.0、0.4、1.0、2.0、3.0、4.0 mmol·L-1(CK))对马尾松生长及生理指标的影响。 结果 不同供Ca2+水平处理5个月后,在Ca2+水平为1.0、2.0 mmol·L-1时,马尾松幼苗的株高增量和地径增量较高,其中,2.0 mmol·L-1Ca2+水平的株高增量和地径增量最高。马尾松幼苗对Ca2+水平适应能力强弱顺序为2.0 > 1.0 > 0.4 > 3.0 > 0.0 > 4.0 mmol·L-1(CK)。在不同生长期内,随着供Ca2+水平的增加,马尾松针叶中ROS(O2-产生速率、H2O2浓度)、MDA含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性、抗氧化物质(GSH、AsA)含量、脯氨酸含量均先降低后增加,最小值均在1.0 mmol·L-1或2.0 mmol·L-1处理中;类胡萝卜素含量先增加后降低,其最高值均在2.0 mmol·L-1处理中。 结论 马尾松幼苗的株高增量和地径增量与类胡萝卜素含量关系不明显,而与其他生理指标均呈显著负相关。马尾松幼苗适宜在1.0~2.0 mmol·L-1Ca2+水平的环境中生长。在马尾松林地中,应对土壤有效钙含量进行测定,并结合植株的生长和生理特征进行综合评价后,科学合理施肥以提高生产力。
赤霉素GA4+7处理下白桦无性系生长及差异基因表达分析
刘宇, 徐焕文, 刘桂丰, 姜静
2017, 30(1): 181-189. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.01.025
摘要:
目的 为研究赤霉素GA4+7对白桦生长的调控机制。 方法 试验利用1个白桦无性系的分株材料,连续2年分别叶面喷施浓度为0.2 g·L-1(T1)、0.4 g·L-1(T2)的GA4+7溶液,对实验苗木的生长情况进行跟踪调查,并对相应顶端生长组织进行转录组测序和差异基因分析。 结果 对2个年份的苗高、地径等性状分析发现,不同处理间苗高与地径的差异均达到显著或极显著水平,GA4+7对高生长有明显的促进作用,2年后的T2白桦苗高较CK提高了19.65%。于6月28日取GA4+7连续处理2年的白桦顶芽开展RNA-seq分析,结果显示:0.4 g·L-1 GA4+7(T2)处理与对照(CK)间的差异基因数量最多,即上调表达的基因有181个,下调表达的基因有55个,这些差异基因在叶绿体类囊体膜、红光、远红光及蓝光的细胞响应等方面富集明显。Pathway富集分析显示:氧化磷酸化途径与光合途径中的8条基因呈上调表达,认为施加0.4 g·L-1 GA4+7处理后,上述基因的上调表达加快电子传递进程、催化ATP的合成,从而促进白桦光合作用增强,提高苗期生长量。 结论 对白桦外源施加赤霉素GA4+7后,可上调氧化磷酸化途径和光合途径相关基因的表达,进而促进苗木的高和地径生长。研究结果可为白桦生长相关途径基因的克隆提供参考。