通过对马尾松4 - 20年生不同密度的人工同龄纯林生长资料的分析表明:第1次树高生长分化高峰期在4 - 7年生,第2次在11 - 14年生,幼林郁闭后林木直径分化状态比较稳定。中幼林期抚育间伐主要采伐劣等木,进入近熟林期后除采伐劣等木外,还可采伐一部分中等木。间伐施工应以留优去劣为主,适当照顾均匀。总稀疏强度与密度呈正相关性,出现稀疏的时间随密度增大而提前;连年稀疏强度高峰期出现在林分郁闭后的一段时间内。根据总稀疏强度与稀疏时间同密度的关系可确定不同密度林分的间伐强度与时间。利用马尾松人工林观测资料拟合出与立地条件、现存株数密度、林龄三因子相关的自然稀疏模型,从而可推算出不同立地条件的自然稀疏表,为马尾松人工林密度调控提供科学依据。

用21年生造林密度试验林的观测资料,分析了造林密度对林分生长和经济效益的影响。结果表明:(1) 4 种不同造林密度(A 1 667、B 3 333、C 5 000、D 6 667 株·hm-2)对林分生长、林分结构均有显著影响,其中,林分胸径、单株材积、冠幅随密度增大而减小,高径比随密度增大而增大,但16年生后, 林分胸径、单株材积、冠幅、高径比随林龄增长均表现出差异逐步缩小的规律;(2)林分蓄积与出材量在幼林期与密度呈正相关,进入中龄期后差异变小。21 年生林分A、B、C、D 各密度的出材量分别为300.13、309.94、303.19、313.32 m3·hm-2,随着密度增大,小径阶株数率及小径材出材量所占的比例增大;(3) 净现值随着林龄的增大与密度的相关性由正相关转化为负相关性。随着密度增大,林分经济收获期提前。根据马尾松林分生长规律,综合出材量与效益核算,培育马尾松纸浆材与小径材宜采用造林密度2 200～3 300 株·hm-2,培育大、中径材宜采用造林密度1 667～2 200株·hm-2。

利用接种褐环乳牛肝菌、鸡油菌、彩色豆马勃、土生空团菌的马尾松苗,在温室采用盆栽方法,研究水分胁迫下,不同菌根化苗对养分的吸收情况。结果表明:在水分胁迫下,外生菌根能显著提高马尾松幼苗对N、P、K的吸收。随胁迫加剧,菌根化苗N、P含量和磷酸酶活性均呈先增后降趋势,在中度胁迫时达最大,其中,接种褐环乳牛肝菌1的苗对N、P吸收效果最好,分别比对照增加56.65%和44.32%;接种彩色豆马勃和褐环乳牛肝菌1的马尾松苗的K含量随胁迫的加剧先增后降,在轻度胁迫时达最大,分别比对照增加221.99%和200.00%。N和K主要分布在叶中,而P在根、茎、叶中分布较均匀,菌根的形成有利于马尾松幼苗N、K的上行运输。在轻度和中度胁迫下,接种褐环乳牛肝菌1对提高马尾松苗N、P、K的吸收和含量效果最好,同时也促进了马毛松幼苗生长和抗旱能力的增强。

The quantity of different microorganisms, biochemical activity and the enzyme activity of the first- and second-generation of Pinus massoniana under similar condition were studied by using the methods of microorganism cultivation and laboratory analysis on soil microorganism biochemical activity and enzyme activity. The results showed that all the indexes of the soil microorganism quantity, biochemical activity and the change of soil enzyme activity (except Nitrification) in the first- and second-generation stands of P.massoniana showed the vertical distribution characteristics. The indexes decreased with the increase of soil depth, which reached significantly different. All the indexes of the second-generation P.massoniana about the soil microorganism quantity, biomass, biochemical activity and the change of soil enzyme activity were higher than those of first-generation. There was a significant positive correlation between bacterial amount and biomass carbon, and between bacterial amount and respiration. There was a very significant or significant positive correlation between the quantity of actinomyce, fungus and biomass carbon, respiration, invertase and catalase.

[目的] 为了丰富马尾松遗传信息,开发更多适用于马尾松的新型分子标记。[方法] 依据马尾松Ty1-copia类型和Ty3-gypsy类型反转录转座子RT序列的保守区域设计引物,建立了马尾松IRAP-PCR技术体系并以12个基因型个体为材料进行验证。[结果] 42条引物中筛选出多态性丰富、重复性好的29条进行PCR扩增,共获得227条谱带,其中多态性条带207个,多态性比例为91.19%,平均观测等位基因数(Na)为1.9119±0.2841,有效等位基因数(Ne)为1.4680±0.2882,Nei's基因多样性指数(H)为0.2911±0.1449,Shannon's信息指数(I)为0.4472±0.1953;利用引物P-12、P-15或R-1,可以将栽培种与无性系两类区分开;P-2可作为核心引物,能将12份供试材料有效区分开来;采用IRAP标记构建了供试种质的DNA指纹图谱;供试种质的遗传相似系数为0.46~0.69,以相似系数为基础,进行UPGMA聚类分析,以0.57为阈值可将供试种质分为三类,其中无性系内不同材料间也存在较大的遗传变异。[结论] IRAP分子标记能有效地用于马尾松种质的鉴别与亲缘关系分析等相关研究。

目的 研究间伐对杉木人工林土壤微生物数量、酶活性及关系的影响，试图了解不同间伐强度作用下土壤恢复的过程和机制，为人工林经营提供理论依据。 方法 以18年生杉木人工林为研究对象，采用随机区组试验设计，分析4种间伐强度T_S0（未间伐（0.0%），1 800株·hm^-2）、T_S1（轻度（16.7%），1 500株·hm^-2）、T_S2（中度（33.3%），1 200株·hm^-2）和T_S3（重度（50.0%），900株·hm^-2）下杉木人工林土壤微生物数量及土壤酶活性特点，探讨土壤微生物数量与酶活性的相关性。 结果 表明：间伐3年后，林下土壤层酶活性和微生物数量显著提高，不同土层间土壤微生物数量和酶活性均差异显著；间伐显著提高了土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性，除过氧化氢酶（15~30、30~45 cm）、碱性磷酸酶（0~15、30~45 cm）以及脲酶（30~45 cm）以T_S3处理的酶活性最高外，其他酶活性在各土层和不同间伐强度下均以T_S2处理的酶活性最高；土壤各层微生物以细菌数量最多，其次是放线菌，硝化细菌最少，且T_S2处理的微生物数量最多。土壤过氧化氢酶和脲酶活性均与细菌、真菌和硝化细菌数量呈极显著正相关，与放线菌数量呈极显著负相关，氨化细菌数量与过氧化氢酶活性呈负相关，而与脲酶活性呈正相关；碱性磷酸酶活性与细菌、真菌和硝化细菌数量呈正相关，与氨化细菌数量呈极显著负相关，与放线菌数量呈负相关；蔗糖酶活性与细菌、真菌和氨化细菌数量呈极显著正相关，与硝化细菌数量呈正相关，与放线菌数量呈负相关。 结论 间伐改善了林分环境、光照、温度以及林下植被的发育，提高了林下土壤酶活性并增加了微生物数量。间伐3年后的综合表现表明，中度间伐最利于杉木人工中、近熟林阶段的经营，对于改善土壤性质较好。

目的 不同Al³⁺水平下，研究马尾松菌根/非菌根幼苗的生理、根尖细胞超微结构的变化以及Al的亚细胞分布，分析菌根化苗木对铝的响应及其耐铝性，为外生菌根真菌提高寄主植物耐铝性和育苗造林应用提供理论依据。 方法 以半年生菌根和非菌根马尾松苗为材料，采用砂培盆栽浇铝法，分别设置 0、0.2、0.4、0.8 mmol·L⁻¹ Al³⁺ (AlCl₃) 处理，分析其根系抗氧化酶活性和MDA含量等生理指标变化，Al的亚细胞分布，通过组织染色观察根尖ROS和MDA分布，并观察根尖超微结构变化。 结果 （1）随外源[Al³⁺]的升高，马尾松菌根/非菌根苗根系SOD、CAT、POD活性和MDA含量均呈总体上升趋势，在高铝（0.8 mmol·L⁻¹）水平时，抗氧化酶活性和MDA含量最大，且非菌根苗受到铝的影响程度更大；（2）随外源[Al³⁺]的升高，马尾松根尖吸收的铝含量显著增加，且菌根苗吸收的铝含量显著高于非菌根苗；（3）从细胞超微结构和Al的亚细胞分布看，大量Al³⁺首先与细胞壁结合，细胞内的Al³⁺与生物膜强烈结合，使细胞器物质向外渗漏作用加强，干扰细胞核和线粒体等的各种调节过程。而由于菌根对铝的吸附作用，降低了侵入细胞内的铝离子含量，保护亚细胞器结构的同时也维持了细胞的基本功能，从而缓解铝毒性。 结论 铝处理使马尾松根系抗氧化酶活性和MDA含量增加，0.4 mmol·L⁻¹以上的铝浓度产生明显铝毒害症状。而菌根可以通过吸收更多的铝降低铝毒害，并提高植物耐铝能力，这很可能是马尾松菌根苗的一个重要外部抗性机制。

目的 了解马尾松干旱胁迫转录组序列的功能分布和SSR位点分布特征，并探索与干旱关联的SSR位点。 方法 对马尾松幼苗进行持续干旱胁迫，选取干旱10、15、25 d及正常供水对照的马尾松针叶样品，通过总RNA提取、Illumina测序、raw reads去冗、Trinity拼接获得unigenes。利用Blast比对，对Unigene序列进行GO、KOG、KEGG功能注释及分类；利用Misa软件进行SSR位点批量搜寻，primer 3.0软件进行规模化SSR引物设计；利用GOSeq（1.10.0）、KOBAS（v2.0.12）软件对差异表达的含SSR位点Unigene进行GO、KEGG显著性富集分析。 结果 马尾松转录组194 821个Unigene中，101 806个Unigene获得注释，包含64 943个GO功能注释、35 880个KOG功能注释及30 882个KEGG注释。搜寻到6 728个SSR位点，分布于6 367个Unigene中，SSR出现频率为3.45%；重复类型以单、三、二核苷酸为主，分别占总SSR的35.82%、33.03%和25.22%；重复基序以A/T、AT/AT、AG/CT、AGC/CTG、AAG/CTT为主；基序长度以10~20 bp的短序列SSR为主；基序重复次数以5~10次重复占优势；批量设计13 338对SSR引物。422个含SSR位点Unigene具有差异表达；KEGG富集分析发现，有11个含SSR位点的差异Unigene参与了光合作用、植物激素信号传导及类胡萝卜素合成等3个与干旱响应相关的代谢途径。 结论 从较高质量的马尾松转录组中获得101 806个具有注释的Unigene；从6 367个Unigene中挖掘出6 728个SSR位点；422个含SSR位点的差异表达Unigene中筛选出11个与干旱关联的SSR功能位点，为抗旱功能基因定位及马尾松抗旱分子机制研究奠定基础。

以石英砂为基质,采用国际上通用的培养液配制方法,研究了酸、铝胁迫(各设5个处理)对马尾松种子萌发及芽苗生长过程的影响,结果表明:中强度的酸、铝胁迫对发芽势及种子萌发过程的影响不显著,而对芽苗根、茎长及根、茎、叶的干质量、鲜质量等生长指标具有明显的抑制作用;芽苗生长指标随pH值(5. 5～3. 0)的下降,先缓慢上升后下降,随铝离子浓度的增加呈下降趋势; pH值4. 5～5. 0时,芽苗生长最好;根受酸、铝胁迫影响最大,是反应最敏感的部位,茎、叶次之;根鲜、干质量占总量的比例随酸、铝胁迫的加剧先上升而后降低,茎、叶的鲜、干质量占总量的比例变化较小;当pH值低于4. 5,铝离子浓度达到50 mg·L-1时,即可对马尾松芽苗的生长产生明显的抑制作用。

采用配对样地法,以不同栽植代数(1、2 代)、不同发育阶段(8、15、18、20 a)的马尾松人工林为对象,研究了连栽幼龄林、中龄林土壤肥力的变化情况。结果表明:连栽后,无论是幼龄林还是中龄林,林地土壤密度趋于下降,土壤总孔隙度和含水率则呈上升趋势,林地土壤物理性质得到改善,且中龄林20~40 cm层土壤密度和总孔隙度在1、2代间的差异达显著水平;连栽后,林地土壤全K、全Mg及pH值趋于下降,而有机质、全N、全P、全Ca及速效N、P、K养分均呈上升趋势,且幼龄林0~20 cm层土壤有效P含量以及土壤pH值、中龄林0~20 cm层土壤水解N含量以及土壤全N、有效P、速效K、全K含量在1、2代间的差异达显著或极显著水平。连栽后,幼龄林和中龄林土壤全Fe、Al、Cu、Zn、Mn含量均呈下降趋势,且Mn含量在1、2代幼龄林和中龄林间的差异达显著水平。