2023年 36卷 第2期
[摘要]
[HTML全文]
[PDF 93115KB]
2023, 36(2): 1-11.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220548
摘要:
目的 触角是昆虫最重要的嗅觉器官，触角感受器是昆虫嗅觉识别的最小形态学单元。为了明确多种林木蛀干类吉丁虫和天牛的重要天敌白蜡吉丁肿腿蜂的触角感受器种类和形态。 方法 利用扫描电子显微镜对雌雄蜂触角及其感受器超微结构进行了观察，并进一步分析了各类感受器在不同性别成蜂触角上的分布规律和数量。 结果 白蜡吉丁肿腿蜂触角呈膝状，雌雄蜂触角均为13节，包括柄节、梗节和11个鞭小节，雄蜂触角显著长于雌蜂。在雌雄蜂触角上共发现7类11种感受器，包括2种刺形感器、3种毛形感器、1种锥形感器、1种板形感器、2种栓锥形感器、1种腔锥形感器和1种鳞形感器。雌蜂触角上存在10种感受器，其中毛形感器I型和II型、锥形感器为其特有。雄蜂触角上存在8种感受器，其中毛形感器III型为其特有。毛形感器I型、锥形感器、板形感器、栓锥形感器（I和II型）和腔锥形感器各自数量在同一性别的不同个体间一致，而其余类型感受器的数量在不同个体间不等。在雌雄蜂共有的感器类型中，刺形感器I型、栓锥形感器I型在雌蜂触角上的数量较雄蜂更多；而板形感器、栓锥形感器II型在雄蜂触角上的数量较雌蜂更多；腔锥形感器的数量在雌雄蜂之间相同。毛形感器、锥形感器、板形感器和腔锥形感器表面有微孔，是典型的化学感器。 结论 本研究解析了白蜡吉丁肿腿蜂触角感受器的超微结构，发现雌雄蜂触角感受器的种类、数量和分布特征均存在典型的性二型现象，这些结果为后续研究该寄生蜂的化学通讯机制和雌雄蜂的嗅觉行为差异奠定了基础。
2023, 36(2): 12-21.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220432
摘要:
目的 构建基于相邻木关系的林分空间结构综合指数用以评价林分空间结构优劣，指导林分结构优化。 方法 在诠释林分空间结构参数角尺度、密集度、大小比数和混交度均值意义的基础上，对林分角尺度、密集度和大小比数的均值重新赋值，进行标准化处理，使其成为正向指标；林分平均混交度为正向指标，采用实测值，然后将林分空间结构参数与单位圆法相结合，构建林分空间结构综合评价指数（FSS），并采用不同林分类型对其有效性进行验证。 结果 运用构建的空间结构综合评价指数对我国4个地区47块样地的评价结果表明：1）天然林中极端立地条件下的天然纯林空间结构最差；2）天然混交林的空间结构优于人工混交林；3）人工林中人工混交林的林分空间结构明显优于人工纯林； 4）天然纯林空间结构优于人工纯林。 结论 构建的林分空间结构综合评价指数能够评价林分空间结构优劣，科学表达出“天然混交林的空间结构优于人工混交林、人工混交林优于人工纯林以及天然纯林优于人工纯林”的普遍认知，是一个良好的林分空间结构综合测度指数，对林分空间结构优化和效果评价具有很好的指导意义。
2023, 36(2): 22-30.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220203
摘要:
目的 云杉花墨天牛是中温带地区传播松材线虫的媒介昆虫，目前对它的报道较少，国内缺乏对云杉花墨天牛生殖行为的研究。为了解云杉花墨天牛的生殖特性和规律，本研究在室内对其成虫生殖行为进行观察和分析，将有助于针对其生殖特性进一步研究防治技术，未来有望通过干扰或延迟该天牛的交配抑制其繁殖，从而降低下一代的种群密度。 方法 将补充营养后的3日龄云杉花墨天牛雌、雄成虫成对放入装有红松木段和新鲜松枝的透明玻璃缸中内，在室温，相对湿度55% ± 5%，光照8D:16L的条件下，连续观察雌雄成虫抱对、交配、刻槽、产卵的生殖行为及日节律，直至天牛自然死亡。 结果 观察发现云杉花墨天牛交配行为分为3个阶段：相遇抱对、插入交配和配后保护。每头成虫平均抱对2.38 ± 0.89次·天−1，抱对平均时长27.86 ± 18.37 min·次−1；平均交配1.74 ± 0.51 次·天−1，交配平均时长8.68 ± 4.42 min·次−1；雌成虫平均刻槽1.76 ± 0.74 次·天−1，刻槽平均时长16.25 ± 9.45 min·次−1；平均产卵1.87 ± 0.61 次·天−1，产卵平均时长16.00 ± 10.04 min·次−1。一个玻璃缸内同时饲养3对天牛时比只饲养1对天牛时，每天平均的抱对、交配、刻槽次数增加，产卵次数减少，而每次交配行为所用平均时长缩短。云杉花墨天牛的生殖行为具有明显的日节律，交配和产卵都出现高峰期，其中交配高峰期为12:00—14:00，雌成虫产卵高峰期为14:00—16:00。研究还发现云杉花墨天牛生殖行为中的特殊现象：如雄成虫尝试与已死亡雌成虫交配，同性成虫试图交配，3只天牛抱在一起类似抱对的现象。 结论 本研究结果证实：在室内条件下，云杉花墨天牛成虫在补充营养后第3天开始有生殖行为，交配过程可分为相遇抱对、插入交配和配后保护3个阶段，且该天牛的交配和产卵行为具有日节律。
2023, 36(2): 31-38.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220459
摘要:
目的 以马尾松人工纯林为对象，分析其近自然化改造后森林质量变化和树种发育情况，为此类人工纯林的近自然化经营提供参考和决策依据。 方法 2007年在广西凭祥中国林科院热带林业实验中心对马尾松纯林开展近自然改造试验并设置样地20块，其中经营样地16块、对照样地4块；于2007年第一次全面调查获得本底数据之后，冬季执行目标树抚育择伐；2008年春执行6个阔叶树种4种组合的林下补植作业；2016年实施第二次目标树抚育伐；2007年后，每2年执行1次样地复测调查，共获取了7期数据。对7期监测数据的重要值指数、平均胸径和纯生长量等指标进行统计，从树种组成、林分结构、林分生长等方面对马尾松人工林近自然化改造效果进行分析和评价。 结果 近自然化改造的马尾松人工纯林经过13 a后，林分逐步过渡到异龄复层混交林结构。林下补植的6个树种的重要值均处于前10名，林分中出现了安息香、油桐等树种的天然更新。近自然化改造的马尾松林的林木从5 cm起测径阶到55 cm径阶范围内均有分布，呈现出经营措施促进下快速形成混交异龄林格局的发展动态；而未作处理的对照林分依然呈同龄纯林的径级分布。就生长而言，近自然化改造林分生长量显著高于对照林分，并且林分生长量主要集中于较大径阶林木，实现了林分价值的显著提升。 结论 人工纯林近自然化改造中，调整树种组成是最关键的经营措施；扩大径级结构分布范围是针叶纯林近自然化改造的基本指标；近自然化改造显著提高了森林的生长量和蓄积量；同时促进了土壤微生物发育，改善了森林土壤和生态系统整体质量。
2023, 36(2): 39-49.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220417
摘要:
目的 深入了解秋茄响应低温胁迫的分子机制以及培育秋茄的抗寒新品种。 方法 以耐寒红树植物‘龙港’秋茄1年生容器苗为实验材料，15 ℃处理12 h为对照组（CK），−5 ℃处理12 h为低温组（LT），采用 Illumina HiSeq测序平台进行转录组测序，挖掘脱落酸信号途径相关基因。 结果 转录组测序共鉴定到148个转录因子，分属于25个转录因子家族，其中，ERF、NAC、WRKY、bHLH、MYB、bZIP、HB-other和MYB-related等家族所包含的基因数量较多，分别为17、14、12、12、10、9、6和6；差异组共筛选到1 330个差异表达基因（Differentially Expressed Genes, DEGs），其中，698（52.48%）个上调表达，632（47.52%）个下调表达; KEGG通路富集分析发现，DEGs显著富集在植物激素信号转导、苯丙素生物合成、半乳糖代谢、光合作用-天线蛋白和α-亚麻酸代谢等通路中; 脱落酸信号途径相关基因 KoPYL1、KoABF1和KoABF2上调表达，KoPP2C1和 KoABF3下调表达，且这些基因表达情况与qRT-PCR验证结果一致。 结论 ERF、NAC、WRKY、bHLH、MYB、bZIP、HB-other和MYB-related等家族转录因子对秋茄响应低温胁迫起重要调控作用。植物激素信号转导、苯丙素生物合成、半乳糖代谢、光合作用-天线蛋白和α-亚麻酸代谢等是秋茄响应低温胁迫的重要KEGG通路。脱落酸信号途径中的KoPYL1、KoPP2C1、KoABF1、KoABF2和KoABF3基因可作为后期研究秋茄响应低温胁迫的重要候选基因。
2023, 36(2): 50-60.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220239
摘要:
目的 揭示杜仲种子内的微生物群落组成和多样性，丰富杜仲相关微生物资源。 方法 本研究采用传统培养法和高通量测序技术对杜仲种子内生微生物群落组成和多样性进行分析，同时基于FAPROTAX 和FUNGuild数据库对其进行功能注释。 结果 从杜仲种子中共分离获得真菌40株（3门11属），优势属为曲霉属（Aspergillus）（30%）；细菌142株（1门6属），其中，土壤芽孢杆菌属（Solibacillus）（47.18%）为主要优势属。高通量测序获得141个真菌OTUs，隶属于6门101属；442个细菌OTUs，隶属于24门313属。在属水平，种子优势真菌属为Apiotrichum（31.28%）和德巴利氏酵母属（Debaryomyces）（26.07%）；优势细菌属主要为假单胞菌属（Pseudomonas）（16.66%）和乳杆菌属（Lactobacillus）（9.68%）。功能注释结果显示：真菌以降解有机物、促进宿主植物生长、促进宿主对土壤养分的吸收、改善土壤环境微生物群落结构以及致病菌群为主；细菌以化能异氧、有氧化能异养以及具有发酵和固氮作用的菌群为主。 结论 杜仲种子内携带多种有益功能菌和潜在致病菌，这些微生物对植物的生长发育具有重要影响。同时本研究还分离到多株有益功能菌，这将为后续人为调控种子微生物组以增强植物健康提供微生物资源。
2023, 36(2): 61-69.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220568
摘要:
目的 探究华北土石山区典型人工林生长季与非生长空气负离子（NAI）的变化特征以及其影响因子的差异性，为揭示该地区不同季节影响NAI浓度的环境因子变化提供科学依据。 方法 利用河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站的空气负离子、PM2.5、PM10和气象数据，分析该地区生长季与非生长季栓皮栎和侧柏的NAI变化特征，在此基础上，采用随机森林模型（RF）比较了影响NAI的主要环境因子及其重要性得分。 结果 生长季栓皮栎人工林NAI浓度日内变化呈单峰曲线，非生长季则不明显。生长季和非生长季侧柏人工林NAI浓度日内变化均呈单峰变化趋势，但峰值大小差异较大；观测期栓皮栎人工林平均NAI浓度（740.32 ion·cm−3）>侧柏（703.74 ion·cm−3）（p<0.01），其中，生长季栓皮栎人工林日均NAI浓度（858.94 ion·cm−3）>侧柏（724.33 ion·cm−3）（p<0.01）；非生长季侧柏人工林日均NAI浓度（683.16 ion·cm−3）>栓皮栎（621.70 ion·cm−3）（p<0.01）；生长季空气温度（Ta）、相对湿度（RH）、饱和水汽压亏缺（VPD）、光合有效辐射（PAR）等气象因子均高于非生长季，而颗粒物（PM2.5、PM10）表现为非生长季高于生长季，且同时期PM10浓度>PM2.5浓度，风速（WS）生长季与非生长季差异不明显；随机森林模型显示，生长季影响栓皮栎和侧柏人工林NAI浓度的主要环境因子为VPD、PAR和WS，其重要性得分分别为20.22、15.08、14.71和25.08、16.76、16.49；非生长季影响栓皮栎人工林NAI浓度的主要环境因子为PM2.5、WS和PM10，其重要性得分分别为33.36、17.58和14.28，影响侧柏人工林NAI浓度的主要环境因子为WS、PM2.5和PM10，其重要性得分分别为17.51、15.89和14.62。 结论 华北土石山区生长季栓皮栎与侧柏NAI浓度日内变化均呈单峰曲线，非生长季栓皮栎NAI浓度变化不明显，而侧柏呈单峰曲线。栓皮栎和侧柏人工林NAI浓度差异显著，其中，生长季人工林的NAI浓度栓皮栎>侧柏，非生长季人工林的NAI浓度侧柏>栓皮栎，观测期内栓皮栎NAI浓度高于侧柏NAI浓度。影响该地区典型人工林NAI浓度的环境因子季节差异明显，生长季主要的环境因子是VPD和PAR，而非生长季的主要环境因子是颗粒物和WS。
2023, 36(2): 70-78.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220150
摘要:
目的 通过分析松墨天牛在江西南北不同地区的季节性物候特征和种群动态规律，为提高当地松墨天牛的种群监测预报水平和制定精准防控策略提供基础数据与科学依据。 方法 在江西境内沿约1°的纬度梯度自南向北分别设立全南、南康、万安、南城、湾里和浮梁等6处的马尾松纯林作为监测点，通过悬挂诱捕器的方式进行林间种群监测，统计松墨天牛在各地的成虫的始见期、终见期和活动高峰期等物候学特征以及种群密度和雌雄性比等指标。 结果 松墨天牛在江西的始见期在3月下旬—5月上旬之间且自南向北明显延迟，终见期在10月上旬—12月上旬之间且自南向北明显提前，成虫发生期持续5~9个月且自南向北呈明显缩短趋势。成虫的活动高峰期出现时间自南向北逐渐延后且峰值由2个过渡到1个。种群密度以赣中地区最大，偏南或偏北地区的种群数量均明显下降。松墨天牛在江西各地的成虫偏雌性，性比在1∶0.74至1∶0.87之间且不存在地区间的差异。松墨天牛全年诱捕量和该地马尾松死亡率之间存在明显的正相关关系。 结论 地理纬度和当地气候条件明显影响松墨天牛的季节性物候发生期和成虫活动高峰期，种群密度与其寄主的死亡率呈明显的正相关。
2023, 36(2): 79-90.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220369
摘要:
目的 分析不同代数杉木林的土壤有效氮含量变化，探讨硝态氮与不同分类水平的氨氧化古菌（AOA）群落结构、多样性之间的联系，为人工林土壤氮素的有效性和杉木林土壤质量评估提供参考。 方法 在福建南平选取4个代数的杉木人工林，采用高通量测序技术对 PCR 扩增的 amoA 基因进行测定，运用 Mantel_r 相关分析、随机森林模型和偏最小二乘路径模型等分析方法研究不同代数的土壤有效氮含量与氨氧化古菌群落丰度、多样性之间的关系。 结果 随杉木连栽代数增加，硝态氮（NO3−-N）含量显著下降，铵态氮（NH4+-N）和微生物量氮（MBN）含量变化不明显。土壤酶活性、氨氧化古菌群落丰度与多样性总体呈降低趋势，土壤有效氮含量与氨氧化古菌群落以及酶活性之间联系密切，其中，氨氧化古菌丰度与多样性指数是影响硝态氮含量的最主要因素。 结论 随着连栽代数增加，氨氧化古菌群落的丰富度与多样性一定程度上降低，除第4代土壤脲酶和氨单加氧酶活性略有上升，土壤氮循环相关酶活性基本呈降低趋势，从而导致土壤硝态氮含量显著降低，限制了杉木连栽林土壤氮素的有效性。
2023, 36(2): 91-100.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220250
摘要:
目的 研究马尾松幼苗在不同磷浓度下的高生长和光合特征响应，揭示马尾松对低磷环境的适应机制，为马尾松林经营管理和精准的生长模拟预测提供试验依据。 方法 以两年生马尾松幼苗为试验材料，培养基质以有效磷含量2.325 mg·kg−1为对照组（CK），另设无磷（0AP）、1/8倍磷（1/8AP）、1/4倍磷（1/4AP）、1/2倍磷（1/2AP）、2倍磷（2AP）和4倍磷（4AP）等磷浓度梯度，经过2021年5月—11月的培养，分析马尾松幼苗高生长和光合特征参数的差异。 结果 马尾松幼苗株高的相对生长增量（RHI）和光合参数受到生长时间和磷浓度的影响。5—6月的RHI显著高于7—8月和9—10月，4AP条件下的RHI显著高于1/8AP。株高相对生长速率与磷浓度显著正相关（P<0.05），且随磷浓度的升高而线性增高。净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）均受到磷浓度、生长时间及其交互作用的显著影响（P<0.05），且各光合参数值均在7—9月最高。Pn和Ci与幼苗RHI显著正相关；生长时间对RHI、Pn、Gs和Ci具有促进作用。 结论 马尾松幼苗的高生长和光合特征参数在不同磷浓度下差异显著，马尾松幼苗在低磷环境下通过调节光合作用和高生长动态变化，对低磷环境产生了一定适应机制。
2023, 36(2): 101-106.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220253
摘要:
目的 明确云杉花墨天牛雌成虫羽化后至性成熟的发育历期，及取食和交配行为对雌成虫卵巢发育的影响。 方法 采集云杉花墨老熟幼虫在室内饲养至羽化，将初羽化1日龄的雌成虫分别用4种方式处理：1）单独饲喂；2）单独饲养但不饲喂；3）与雄成虫一起饲喂；4）与雄成虫一起饲养但不饲喂。每日连续剖检雌成虫卵巢直至观察到雌成虫卵巢萎蔫或死亡。 结果 表明：1）云杉花墨天牛的卵巢发育过程分为5级；2）未饲喂的云杉花墨天牛雌成虫卵巢发育至第2级后就停止发育；3）饲喂并交配的雌成虫卵巢在第14天发育成熟，饲喂但未交配的雌成虫卵巢在第17天发育成熟。 结论 可见云杉花墨天牛雌成虫需进行取食后其卵巢才能正常发育至成熟。此外，交配对雌成虫的卵巢发育具有促进作用，使发育历程缩短3天。
2023, 36(2): 107-118.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220211
摘要:
目的 鉴定和分析不同干旱和盐胁迫下毛竹种子在露白时期的microRNAs（miRNAs）及其表达模式。 方法 分别使用聚乙二醇（PEG6000）和氯化钠（NaCl）模拟干旱和盐胁迫，构建H2O、10% PEG、15% PEG、50 mmol·L−1 NaCl和100 mmol·L−1 NaCl处理下毛竹露白时期种子的small RNA文库，通过高通量测序和生物信息学分析揭示样本中的miRNA及其表达谱。 结果 通过small RNA测序共鉴定了246条已知miRNAs的成熟体序列，并预测得到262条novel miRNAs的成熟体序列；在毛竹种皮破裂阶段的种子中，丰度最高的已知miRNA为miR166，其次是miR159、miR6478、miR319等；根据miRNA靶基因预测结果，靶基因数量最多的已知miRNA属于MIR396家族，PH02Gene13935（GAMYB）被预测受到MIR159、MIR319、MIR396家族共28个miRNAs的调控；在6个比较组中共鉴定了181个差异表达miRNA，与对照组相比，10% PEG、15% PEG、50 mmol·L−1 NaCl和100 mmol·L−1 NaCl胁迫下表达水平最高且显著差异表达的已知miRNA分别为phe-miR171e-5p、phe-miR3630-3p、phe-miR171e-5p和phe-miR159a.1；差异表达miRNA靶基因能够显著富集在不同的GO和KEGG途径中；对10个差异表达miRNAs进行qRT-PCR验证，荧光定量结果的整体趋势和测序数据一致。 结论 毛竹种皮破裂阶段种子中积累了大量的miR159、miR6478、miR319等已知miRNA，且在对照和胁迫处理组中均具有高表达水平，可能在毛竹种子萌发中具有保守调控作用；与对照组相比，phe-miR171e-5p、phe-miR3630-3p、phe-miR171e-5p和phe-miR159a.1在 10% PEG、15% PEG、50 mmol·L−1 NaCl、100 mmol·L−1 NaCl胁迫下分别显著差异表达，能够在毛竹种子露白阶段响应PEG或NaCl胁迫。
2023, 36(2): 119-132.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220435
摘要:
目的 分析青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地不同演替阶段植物群落物种组成和多样性变化规律，为火烧迹地植物群落的科学管理提供依据。 方法 采用空间代替时间方法，在迭山北坡，选取4个不同演替阶段的植物群落，即火后演替5年（5 a）、火后演替15年（15 a）、火后演替23年（23 a）和森林顶级群落（Climax）作为一个演替序列，采用样方法调查植物群落的物种组成，计算物种重要值、多样性指数和群落相似系数等指标，以揭示火烧迹地植物群落演替的数量特征。 结果 1）随着火烧迹地植物群落演替时间的推移，群落物种丰富度下降，个体数量逐渐减少，其中5 a群落物种丰富度最大，个体数最多（4008 ± 298株·（400 m2）-1)，Climax的物种丰富度最小，个体数量也最少(1759 ± 90株·（400 m2）-1）；草本层5 a群落、灌木层和乔木层Climax群落的Margalef指数和Shannon-Wiener指数最大。2）依据重要值，5 a、15 a、23 a和Climax 4个不同演替阶段的群落可命名为扁刺蔷薇 + 箭竹 + 密生薹草、唐古特忍冬 + 黑水柳 + 密生薹草、青海云杉-红桦 + 扁刺蔷薇 + 密生薹草群落和云杉-巴山冷杉 + 唐古特忍冬 + 密生薹草群落。3）不同演替阶段草本植物群落异质性指数5 a (0.07) ＜ 15 a(0.12) ＜ 23 a (0.19) ＜ Climax (0.22)。4）5 a、15 a和23 a群落的多度为几何级数分布型，表明火烧迹地环境条件有利于草本植物生长，生态位确定性物种在群落构建过程中占据主要地位；而Climax群落的多度呈“S”型分布，“中间类型”物种占据了群落的绝大部分，属于演替晚期群落。 5）根据β多样性的差异，可将4个不同演替阶段群落的灌木层划分为初建灌木层（5 a）和稳定灌木层（15 a, 23 a, Climax），草本层划分为剧烈变化草本层（5 a 和15 a）和稳定草本层（23 a和Climax）。 结论 随着植物群落演替时间越长，青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地物种丰富度呈递减趋势，群落间的相似性越加接近，群落为正向演替，演替过程为灌木林——落叶阔叶林——针叶林——云杉-巴山冷杉林。
2023, 36(2): 133-143.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220242
摘要:
目的 鉴定白桦AMT基因家族成员，分析AMT基因的表达模式。 方法 本研究利用生物信息学方法鉴定了该家族成员并通过实时荧光定量技术分析其基因表达模式。 结果 从白桦基因组中鉴定了9个AMT家族成员，并将其分为AMT1和AMT2两个亚家族，分别命名为BpAMT1.1～1.4和BpAMT2.1～2.5；BpAMTs氨基酸残基数为384～522个，等电点为4.61～8.16，均定位于质膜与细胞器膜上；BpAMT基因不均匀的分布在5条染色体上，且成员间存在串联重复现象。BpAMT基因的表达具有组织部位特异性，呈现叶>根>茎趋势；同时发现，硝酸钾、氯化铵、茉莉酸甲酯、赤霉素、脱落酸、氯化镉、干旱、4 ℃和日变化等均可以影响BpAMT基因表达，且不同处理下家族成员的响应程度存在差异。 结论 从白桦中鉴定9个BpAMT基因，聚类为两个亚家族，在调节氮素吸收转运、响应激素信号及非生物胁迫中发挥不同的作用，该研究结果为深入解析BpAMT基因在白桦生长发育和抵抗逆境中的功能奠定基础。
2023, 36(2): 144-152.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220187
摘要:
目的 探讨地形和森林植被对落叶松毛虫越冬代发生的影响，并明确这两类因素与落叶松毛虫发生数量的关系，为该类虫害的防治提供科学参考。 方法 在大兴安岭落叶松毛虫主要分布区域的不同林型中设立142块20 m × 20 m的样地，调查地形、森林植被等因子，以及落叶松毛虫幼虫数量。运用二元Logistic回归和数量化理论Ⅰ分别建立落叶松毛虫发生概率模型和发生数量化模型，并进行模型评估。 结果 发生概率模型的判别精度较高 (AUC=0.826)，坡向和草本盖度为影响落叶松毛虫发生的关键因子，阴坡发生概率最低，而阳坡最高。随着草本盖度的增加，落叶松毛虫发生概率增加。坡向、坡度等级、坡位、海拔、草本盖度和林分密度不同的林分的落叶松毛虫发生数量存在显著差异(P<0.05)。用坡向、坡度等级、坡位、郁闭度和林分密度5个因子建立的数量化模型与全因子模型拟合度差异小，决定系数 (R2)分别为0.635和0.685，均方根误差 (RMSE)分别为0.964和0.936。数量化模型显示，落叶松毛虫发生数量阴坡最少、阳坡最多。而随坡度等级增加，发生数量随之减少，山脊的落叶松毛虫发生数量最多。同样，森林郁闭度增加或林分密度降低，落叶松毛虫发生数量随之增多。 结论 研究揭示落叶松毛虫在阳坡、平坡和山脊的林分易发生，应作为防治重点，而配合补植、疏伐和定期除草等森林经营措施，有助于压低种群。
2023, 36(2): 153-160.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220460
摘要:
目的 探究郭岩山不同海拔天然栲树林土壤硅形态的变化特征及其与土壤理化性质的相关关系，进一步揭示亚热带地区土壤硅形态含量对环境变化的响应机制。 方法 本研究以郭岩山自然保护区不同海拔天然栲树林土壤为研究对象，在郭岩山自然保护区海拔600、700、800、900 m分别设置标准地，采集不同海拔各土层（0～20、20～40、40～60 cm）的土样，测定土壤不同硅形态含量，分析环境变化对土壤中硅形态的影响。 结果 （1）高海拔土壤有效硅（258.26 mg·kg−1）、水溶性硅（155.69 mg·kg−1）、活性硅（388.97 mg·kg−1）及无定形硅（1 561.97 mg·kg−1）含量均显著高于低海拔土壤有效硅（93.16 mg·kg−1）、水溶性硅（78.38 mg·kg−1）、活性硅（231.84 mg·kg−1）及无定形硅（832.24 mg·kg−1）。深土层（40～60 cm）的土壤有效硅含量（227.53 mg·kg−1）显著高于0～20 cm（120.79 mg·kg−1）及20～40 cm（171.37 mg·kg−1）土层；（2）土壤有效硅含量与活性硅及水溶性硅含量呈极显著正相关，其中，活性硅是有效硅增加最重要的直接贡献形态，而水溶性硅是土壤硅转化过程中重要的过渡性形态；（3）土壤有机质和土壤pH值对各土壤硅形态含量的影响最显著，解释率分别达14.1%和9.2%，其中，土壤有机质与无定形硅及水溶性硅呈正相关，与土壤活性硅及有效硅呈负相关，而土壤pH值与有效硅、活性硅呈正相关，与无定形硅呈负相关。 结论 海拔引起的环境及土壤理化性质变化可改变土壤硅形态含量。研究结果为天然栲树林有效利用土壤硅及调控土壤硅形态提供了参考依据，对天然栲树林的保护具有重要的科学指导意义。
2023, 36(2): 161-168.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220492
摘要:
目的 研究不同林分类型（黑松纯林、黑松-刺槐混交林、黑松-麻栎混交林）的黑松针叶功能性状、林下物种多样性、林下土壤因子的特征，以期为黑松海防林的建设与管理提供依据与参考。 方法 以烟台牟平海防林内黑松为研究对象，通过采集黑松针叶及林下0～20 cm土壤样品并调查林下物种多样性，测定针叶的相关功能性状及土壤理化性质，对林下物种多样性指标进行计算，对林下土壤因子对针叶功能性状及林下物种多样性的影响进行RDA分析。 结果 （1）不同林分类型对叶面积（LA）、叶长（LL）、比叶面积（SLA）、比叶质量（SLW）、叶干物质量（LDMC）、叶含水率（LWC）等叶结构性状均有显著影响，叶化学性状中仅对C、N含量有显著影响。（2）不同林分类型对林下植被多样性指标均有显著影响，黑松-麻栎混交林的Simpson指数最高，黑松-刺槐混交林的Shannon-Wiener 指数、Margalef指数、Pielou指数均最高，而黑松纯林各指标均表现为最低，马唐（Digitaria sanguinalis）、狗尾草（Pennisetum alopecuroides）在各群落中优势显著。（3）不同林分类型对土壤EC、有机碳（SOC）、全氮（TN）、硝态氮 (NO3−-N）、铵态氮 (NH4 + -N)、速效钾 (AK)均有显著影响。（4）SOC、AK、NH4 + -N对叶功能性状及林下物种多样性均有显著影响，TP、NO3−-N分别对功能性状与物种多样性有显著影响。 结论 本试验条件下，不同林分类型下黑松针叶的功能性状、林下物种多样性对林下土壤因子均有一定响应, 防护林的建设与管理要综合考虑林分类型、林下植被及土壤养分的作用。
2023, 36(2): 169-177.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220510
摘要:
目的 极小种群野生植物坡垒（Hopea hainanensis Merr. et Chun）为国家一级重点保护植物，是海南热带雨林的表征种，对其种群结构、数量动态变化特征和未来发展趋势开展研究，有助于为保护管理提供科学依据。 方法 利用静态生命表、存活曲线以及时间序列预测模型等种群统计方法，对分布于海南尖峰岭地区的坡垒种群结构和动态特征进行分析。 结果 （1）尖峰岭野生坡垒种群结构基本呈倒“J”型，其中，Ⅰ龄级的幼苗个体占比高达95.24%。（2）尖峰岭地区原始林和次生林中的坡垒种群均表现为增长型，但在由幼苗转变为幼树的过程中存在增补限制，导致其成体数量极少。（3）原始林中坡垒种群的自我更新能力低于次生林，但次生林中坡垒种群的恢复过程更易受外部干扰的影响。（4）在保持尖峰岭地区现有坡垒种群和生境不被破坏的前提下，原始林和次生林的坡垒种群数量在经历2～5个龄级的时间后均具备较好的恢复潜能。 结论 尖峰岭地区仍保存有一定数量的野生坡垒个体，在加强保护的前提下，亟待破解自然状态下坡垒幼树缺乏的难题。
2023, 36(2): 178-185.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220349
摘要:
目的 通过构建与年龄无关的理论生长方程，用于预测在年龄未知或不是有效影响因子时的马尾松人工林优势高。 方法 基于常用的Hossfeld IV、Lundqvist-Kolf、Richards、Schumacher等4个理论生长方程，推导其不含年龄因子的差分形式，构建与地位指数相关的可变参数、与年龄无关的马尾松优势高模型。 结果 在4种基础理论生长模型中，以Richards模型建立的与年龄有关的马尾松人工林优势高生长模型效果最优。与年龄无关模型的拟合精度均高于与年龄有关模型的拟合精度，Richards模型和Korf模型差分形式建立的与年龄无关的马尾松人工林优势高生长模型效果最优。在引入地位指数时，Hossfeld模型的拟合精度提高效果最明显，且以设定k为可变参数时，建立与年龄无关的马尾松人工林优势高生长模型效果最优。 结论 在异龄林或年龄难以获得时，与年龄无关的理论生长模型能够预测优势高的生长，将地位指数与可变参数建立函数关系代入模型拟合后，模型精度提高，可以更好地应用于预测林分生长。
2023, 36(2): 186-194.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220483
摘要:
目的 旨在揭示马尾松次生维管组织在发育过程中细胞结构、成分和功能的变化规律。 方法 通过组织化学分析和细胞离析等手段，研究马尾松维管组织的细胞形态、结构、木质素和纤维素的变化。 结果 维管形成层分化形成新生韧皮部和木质部时会逐渐富集纤维素；韧皮部发育过程中筛胞发生形变、细胞壁木质化，韧皮部纤维素含量占比下降。木质部管胞由早材向晚材的发育过程中，纹孔直径降低，纹孔数量下降，次生壁木质化程度增加，胞腔面积下降，纤维素含量占比下降，弦向壁及径向壁增厚。 结论 次生维管组织内木质部与韧皮部的细胞结构和成分随发育进程会发生规律性变化，其中，木质部细胞的胞内及胞间输导能力下降，机械强度上升；次生韧皮部丧失输导能力，机械强度上升。
2023, 36(2): 195-202.
doi: 10.12403/j.1001-1498.20220455
摘要:
目的 对比研究不同种源地喜温的红树植物木榄（Bruguiera gymnorrhiza (L.) Savigny）光合作用光、碳反应对低温寒害胁迫的响应及其差异。 方法 以我国深圳福田（FT）、福建云霄（YX）及日本冲绳（UR）3个不同地区（最冷月平均温度分别为14.1、13.3、16.1 ℃）采集的木榄果实萌发的5年生幼树为材料，分别测定自然常温（20 ℃）和低温寒害（10 ℃）条件下它们的叶绿素荧光特性和光合气体交换特性。 结果 （1）和常温相比，经低温寒害胁迫处理3 d后，FT、UR、YX 的光系统Ⅱ (PSII)凌晨最大光能转换效率（Fv/Fm）分别降低了39.04%、25.69%、22.83%；光系统Ⅰ (PSⅠ) 最大光能转换效率（Pm）分别降低了21.80%、20.19%、42.84%。经低温后，UR、YX的PSII有效光化学量子产额（Y(II)）占比均下降，3类木榄的非调节性能量耗散（Y(NO)）比率均上升，以YX上调比例最大；3类木榄的PSⅠ有效光化学量子产额（Y(I)）均下降，UR、YX的非调节性能量耗散（Y(NA)）占比轻微下调。（2）经寒害处理后，FT、UR、YX的净光合速率（Pn）分别降低92.12%、97.50%、86.44%，蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）也相应下降，三者显著正相关；3类木榄的气孔限制值（LS）均显著降低，而胞间CO2浓度（Ci）显著升高。（3）Fv/Fm、Pn和水分利用效率相互间呈显著正相关。 结论 无论是光合作用的光反应还是碳反应，3类木榄均表现出对寒害的高敏感，短期低温处理PSII即受到显著抑制，PSI则相对稳定。寒害条件下，非气孔因素比气孔因素对碳同化速率的限制更大。从3类木榄的光合作用对寒害的综合效应看，FT受寒害冲击最大，而YX受害相对较轻，种源地温度条件与红树光合耐寒性密切关联。
作者投稿
作者查稿
专家审稿
编辑办公
Email alert
RSS