漳州地区交趾黄檀幼龄期生长表现及适应性分析

【目的】研究交趾黄檀在漳州地区引种的适应性及稳定性,筛选早期生长优良的家系。【方法】以26个交趾黄檀家系为材料,分别在龙海、诏安和漳浦试验点营造子代测定林,对5年生交趾黄檀地径、胸径和树高生长性状进行多地点联合分析。【结果】生长性状在各试验点均达到极显著水平差异(P<0.01),树高性状的家系×地点互作效应明显,其他性状的家系×立地互作效应则较小。交趾黄檀各生长性状家系遗传力估算值总体较高且各性状间均呈极显著的遗传正相关。综合隶属函数、生产力指数法及基因型分组法等方法,2、13和22号家系在福建省漳州地区的平均生长速度均较快,适应性较强。【结论】交趾黄檀适合在漳州地区生长,且以泰国北柳的13号家系在漳州地区的适应性更强,可作为在漳州地区引种栽培交趾黄檀的首选家系。     

交趾黄檀种源苗期生长性状地理变异和遗传稳定性分析

【目的】交趾黄檀(Dalbergia cochinchinensis)是珍稀红木树种之一,其木材及木制品极为珍贵,亦具有重要的药用价值。为了研究交趾黄檀不同种源的苗木生长差异、种源与环境互作效应、地理变异模式以及遗传稳定性,进行不同种源交趾黄檀苗期生长评价,为交趾黄檀的幼林期试验提供科学指导和理论支持,也为今后进一步开展交趾黄檀优良种源选择和育苗工作奠定基础。【方法】将引种于泰国、柬埔寨交趾黄檀10个种源的种子分别在海南乐东、广东广州和福建漳州进行多点育苗试验,并对1年生的苗木开展苗期生长性状(苗高和地径)测定与分析。用ASReml-R 3.0对种源与试验点进行方差分析,探讨种源间变异水平以及遗传稳定性; 通过种源生长量均值与种子引种地的地理气候因子的简单相关分析揭示交趾黄檀苗期生长的地理变异模式; 应用R语言程序(GGEBiplots)双标图进行各种源表现型及试验点的代表性分析,并采用类平均法进行基于表型的种源系统聚类分析。【结果】①不同种源交趾黄檀在3个试验点中表现一致,平均参试苗木高生长表现最好的是泰国北柳(T-CS)种源,平均地径生长表现最好的是泰国呵叻(T-NR)种源,来自柬埔寨磅湛(C-KC)种源的苗木生长表现最差。②交趾黄檀种源间苗期生长性状具有显著差异,各性状种源×地点具有极显著效应,表明种源、环境、种源×环境互作等效应对交趾黄檀苗木生长性状影响极其显著。③通过不同种源苗木多点生长表现与引种地地理气候因子的相关分析发现,10个种源交趾黄檀的生长性状在地理空间上存在一定程度的连续变异。生长性状的地理变异存在明显的气候生态学特征,主要受经度和年降雨量控制。④通过各种源在3个试验点的GGE双标图分析,泰国北柳(T-CS)种源和柬埔寨暹粒(C-SR)种源在3个试验点表现较优。柬埔寨暹粒(C-SR)种源在3个试验点的生长相对较稳定。⑤根据苗木生长表现、种源及试验点的遗传稳定性和聚类分析的结果,可以将10个种源大致划分为4个类群。生长表现最好的一类种源在苗高和地径上比最差的种源分别提高了147.23%和80.50%。【结论】通过多点多种源的联合分析可知,交趾黄檀在我国南方地区苗期生长良好,尤其适应我国海南热带地区。综合各种源苗木在各试验点的苗期生长表现,初步筛选出泰国北柳(T-CS)和柬埔寨暹粒(C-SR)2个生长表现较优且适应性较强的种源,可在我国南方热带和亚热带地区开展引种和遗传育种工作。     

棕榈半同胞子代家系苗期测定及优良家系选择

【目的】探究棕榈苗期生长遗传变异规律,筛选出苗期速生且遗传品质优良的棕榈家系,为棕榈的遗传改良提供参考。【方法】以72个棕榈半同胞家系的1.5年生幼苗为材料,观测其苗高、地径、干质量、鲜质量、条形叶和掌状叶数6个生长性状,进行遗传分析;以聚类分析法与性状表现水平分析法相结合筛选优良家系,并配合单株选择,筛选优良单株。【结果】棕榈苗期生长性状表型变异丰富且在各家系间差异极显著(P<0.001),家系遗传力变化范围为0.842~0.961,均表现为较高强度遗传;从中选出7个优良家系,中选家系的地径、干质量、掌状叶数的现实增益分别增加了18.03%、33.50%、26.77%,其遗传增益分别为16.28%、29.38%、22.51%。从7个优良家系中筛选出32株优良单株,其地径、干质量、掌状叶数的遗传增益分别增加了42.72%、97.86%、59.82%,其现实增益分别增加了60.77%、139.20%、85.09%,选择效果显著。【结论】棕榈幼苗在家系间具有很大的选育潜力,开展其早期选择研究,能为棕榈良种选育提供参考,选择出的优良家系及优良单株可为棕榈遗传改良及后续研究工作提供极佳的种质材料。     

毛红椿种实和苗期生长性状地理种源变异

为系统揭示毛红椿种实和苗期生长性状地理种源变异规律,对其天然分布区内的13个种源果质量、果长等11个表型性状和苗高、地径等2个生长性状进行分析。结果表明：毛红椿种实表型性状在种源间的差异达到极显著水平, 13个种源中,来自分布区南部和西部种源的果实和种子性状大小明显高于分布区北部和东部种源。无霜期和海拔是影响毛红椿种实大小的主要因素。毛红椿的苗高和地径在不同种源间有显著差异,且受中等以上遗传力控制。毛红椿种源的地径生长与产地纬度呈极显著的负相关,种源地径的变异模式为纬度渐变型。以苗高为标准对毛红椿优良种源进行初选,可初选出浙江遂昌、湖南新宁、江西赣州、安徽黄山、福建南靖等5个优良种源。     

钩藤种子发芽影响因素研究

【目的】研究钩藤（犝狀犮犪狉犻犪狉犺狔狀犮犺狅狆犺狔犾犾犪）种子的发芽条件,为钩藤种子检验和种子质量标准的制定提供参考.【方法】采用单因素试验法研究种子来源、发芽温度、光照和抑菌处理等因素对钩藤种子发芽的影响.【结果】钩藤种子发芽的适宜温度为20～25℃;黑暗不利于钩藤种子的发芽,每天应固定给予部分光照;无菌水处理的种子发芽率和发芽势最高,发霉种子也较少;来源于广西融水县的种子发芽率和发芽势最高.【结论】钩藤种子整体发芽率较低,不同温度、光照、消毒处理及不同来源的种子的发芽率有显著差异.     

不同种源米槠种子形态特征与营养成分变异分析

【目的】揭示米槠(Castanopsis carlesii)种子形态特征与营养成分的地理变异规律,为其种质资源保护和开发利用提供科学依据。【方法】收集米槠天然分布区13个种源357个单株的种子,测定种子表型(种子长、种子宽、长宽比、体积、表面积和千粒质量)及其营养成分(可溶性糖及淀粉含量),并进行方差分析、相关分析和聚类分析。【结果】米槠种子6个表型性状在种源间和种源内均达到极显著水平(P<0.01),其中江西定南(JXDN)的种子长、宽、体积、表面积及千粒质量均最大,且与其他种源差异显著;而安徽祁门(AHQM)的千粒质量最小,仅为江西定南的66.23%,且种子长、宽、体积、表面积均较小。淀粉和可溶性糖含量(质量分数)分别为31.80%和21.76%,而且可溶性糖和淀粉含量在种源间差异达到极显著水平(P<0.01),说明营养成分含量在不同种源间相差很大,存在丰富的变异,种源间的变异系数分别为14.06%和30.62%。平均表型分化系数为28.15%,种源内变异是其表型特征遗传变异的主要来源。淀粉含量与千粒质量和种子宽呈显著正相关(P<0.05),可溶性糖含量与种子长和...     

云杉属植物种子形态及萌发特征的种间变异

在实验室条件下观测了云杉属(Picea)10个树种的种子形态和萌发特性,分析了它们与种源地地理气候因子之间的关系。结果表明:种子长、宽、千粒质量的差异在种间达到极显著水平;除种子萌发高峰期外,种子发芽率、发芽起始时间和发芽持续时间在种间具有极显著的差异。相关性分析则表明:种子长和宽呈极显著正相关;种子长、种子宽与千粒质量呈极显著正相关;而种子千粒质量与发芽率、发芽起始时间和持续时间呈显著正相关;纬度与种子长、种子宽和千粒质量呈显著正相关;年均温与种子长、种子宽、千粒质量和发芽持续时间呈显著负相关。因此,纬度和温度是影响云杉属植物个体间种子大小变异的主要因子。     

不同种源苦楝种子生物学特性差异

对不同物候区10个产地的苦楝(Melia azedarach L.)种子采样分析,分别测定种子的纵径、横径、纵横径比、千粒质量、含水量、发芽率、发芽指数、活力指数、呼吸速率等种子生物学参数。结果表明:不同种源苦楝种子的形态存在显著差异,但与各地的地理、环境因子无显著相关;种子的大小具有一定的纬度变异,种子形状随纬度变化有分异,分布纬度越高,种子越接近圆球形。根据种子形态特征,将10个种源种子性状自然分布划分为5个类群。不同种源苦楝种子发芽率、发芽指数、活力指数和呼吸速率也存在显著差异;发芽率、发芽指数、活力指数与呼吸速率显著相关,而与种子形态无相关性,表明苦楝种子活力更多受种子生理生化状况的影响。     

黄檗不同家系子代生长性状比较

通过不同子代幼苗苗高和地径对比,分析黄檗种源间、家系间和家系内个体间生长性状变异规律.结果表明:不同种源间苗高差异不显著,地径差异显著(F=41.22~(**)),临江黄檗幼苗苗高和地径均值均大于黑龙江黄檗;种源内不同家系间苗高的差异均达到极显著水平(F=34.74~(**)和F=34.48~(**)),黑龙江种源12号(H-12)在所有家系中苗高表现最好,临江种源中优良家系数量较多.两个种源内不同家系间地径的差异也达到极显著水平(F=9.19~(**)和F=15.40~(**)),临江种源1号家系(L-1)幼苗地径最大,黑龙江种源12号家系(H-12)幼苗地径最大;黄檗幼苗苗高与地径呈极显著正相关(相关系数为0.67~(**)).在优良家系内苗高最优良单株是黑龙江种源12号家系第1号单株(H-12-1),苗高为95 cm;地径最优良的单株是临江种源第22号家系第17号单株(L-22-17),地径为10.47 mm.     

不同家系东京野茉莉苗期生长的差异性

【目的】东京野茉莉是一种优良的材油两用树种,研究其不同家系苗期生长的差异,为发掘、选育优良种质资源提供参考。【方法】对江西省吉水县40个家系东京野茉莉1、2年生幼苗株高、地径、干质量等进行测定并分析。【结果】1年生幼苗株高为66.71～90.02 cm,平均值为81.52 cm,地径为11.27～18.13 mm,平均值为16.06 mm,整株干质量为27.07～146.41 g,平均值为80.79 g; 2年生幼苗株高为120.07～175.64 cm,平均值为156.52 cm,地径为17.19～25.28 mm,平均值为21.31 mm,整株干质量为112.20～415.99 g,平均值为274.90 g。通过相关性分析得出,1年生与2年生幼苗的生长具有显著的相关性。通过主成分分析将40个家系种质分为三大类。【结论】结合株高、地径、生物量等生长指标及主成分分析,1年生东京野茉莉幼苗株高、地径、干质量分别在76.78 cm、15.84 mm、76.16 g以上,2年生幼苗株高、地径、干质量分别在153.72 cm、20.79 mm、246.19 g以上,可筛选出8个(15、16、22、23、31、32、33、37号家系)苗期生长性状优良的东京野茉莉家系。     

锯材大花序桉生长和材性的综合指数选择

【目的】大花序桉是锯材培育的潜力树种,以锯材利用为选育目标,生产选择出生长和材质兼优的大花序桉种源和家系。【方法】以广西玉林市林科所9.5年生的大花序桉种源/家系试验林为研究材料,采用Smith-Hazel综合指数选择法对胸径(D)、树高(H)、单株材积(V)、生材密度(ρ_GD)、基本密度(ρ_BD)、抗弯弹性模量(E_MOE)、抗弯强度(σ_MOR)和顺纹抗压强度(σ_c)进行多性状综合选择。【结果】D、H、V、ρ_GD、ρ_BD、 E_MOE、σ_MOR和σ_c平均值分别为20.6 cm、20.0 m、0.307 m³、1.109 g/cm³、0.659 g/cm³、14.7 GPa、158.2 MPa和63.3 MPa。生长和材性性状种源间差异极显著,种源内家系间差异显著。生长性状间呈极显著的遗传正相关,生长性状与材性间呈负的遗传相关,材性性状间呈正的遗传相关。胸径对单株材积间接选择效率达174.3%,基本密度对其他材性性状的间接选择呈正向效应。多性状综合指数法选出较好的种源为南部近沿海种源。【结论】9.5年生的大花序桉木材力学性能跟家具用高级木材紫檀属的相似。大花序桉生长性状对材性性状间接选择效果不好,基本密度对其他材性性状的间接选择效果较好。多性状综合指数法可以选择出部分生长和材质兼优的家系。     

不同基质和促根剂对灰木莲嫩枝扦插生根的影响

【目的】灰木莲在我国自然状态下只开花很难结实,即使少量结实,种实畸形,芽苗质量较差,而引进的种子品质参差不齐,在一定程度上制约了该树种人工资源的培育和开发利用。用不同促根剂处理灰木莲嫩枝插穗扦插于不同基质,初步筛选合适的生根基质,以及适宜的促根剂种类、浓度及处理时间。【方法】以灰木莲当年生枝条为试验材料,剪取中上部枝条做插穗,长8～10 cm,去除顶芽,每个插穗保留上部3个叶片,每片叶保留约1/4,用ABT-1号生根粉1 000 mg/L溶液处理插穗10 s,分别扦插于泥炭、蛭石、珍珠岩、黄泥土、河沙基质,以及V(珍珠岩):V(蛭石)=1:1、V(珍珠岩):V(泥炭)=1:1、V(珍珠岩):V(泥炭)=3:1、V(泥炭):V(蛭石)=1:1、V(泥炭):V(蛭石)=3:1等5种复合基质,共10种基质,研究不同类型基质对插穗生根的影响。采用正交试验设计,选用ABT-1号、IBA和IAA 3种促根剂,每种促根剂设计500、1 000、1 500 mg/L 3个质量浓度梯度,处理时间为10 s、1 min、30 min,扦插在V(泥炭):V(蛭石)=3:1的复合基质中,研究促根剂种类、质量浓度和处理时间对灰木莲嫩枝插穗生根的影响。扦插完成后,抽样观测插穗切口及形态变化,统计愈伤组织产生的时间、插穗开始生根及大量生根的时间; 4个月后进行移栽并同时调查统计生根率、生根数量、平均根长、最长根长,并结合根系效果指数法对生根效果进行综合评价。【结果】灰木莲插穗的生根过程大致可分为4个阶段:①0～15 d,切口愈合,诱导及生成愈伤组织; ②≥15～40 d,愈伤组织逐渐增多; ③≥40～60 d,不定根从皮部或愈伤处生出; ④60 d以后,不定根大量增多。插穗生根类型以皮部生根型为主,兼具愈伤组织生根型和混合生根型(即愈伤组织部位和皮部均有不定根生成)。以V(泥炭):V(蛭石)=3:1为最佳生根基质,插穗生根率为47.92%,生根数量为8.03,根长为5.20 cm,根系效果指数达到1.310,生根效果最好。正交试验表明:对生根效果产生影响的因素主次顺序为处理时间>促根剂种类>促根剂浓度; 用质量浓度为1 000 mg/L的IBA处理插穗基部10 s时,生根率达到51.07%,根长为5.53 cm,根数为5.6条,根系效果指数可达到0.972。【结论】用灰木莲当年生嫩枝作插穗可进行扦插繁殖; 复合基质促进插穗生根的效果显著优于单一基质; 综合考虑选用质量浓度为1 500 mg/L的IBA处理插穗基部10 s,得到的扦插生根效果可能会更好。     

密度调控对米老排中龄人工林生长的影响

【目的】密度是影响林分生产力的关键因素之一,分析密度调控对米老排中龄林生长的影响,进而为其间伐密度调控提供决策依据。【方法】以南亚热带中等立地两种不同密度调控的米老排中龄林为对象,按优势木、中等木、被压木的条件选取了28株标准木(每林分各14株),基于2 m区分段的中央断面积树干解析法和双侧t检验的统计分析法,对不同调控密度下米老排林分的平均木、优势木和林分蓄积等生长过程进行对比分析。【结果】米老排径向生长的缓慢期在第1～2年,速生期在第3～10年,衰减期在第14年后。树高的早期速生特性明显,连年生长量呈多峰状,速生期主要在第2～6年。平均木与优势木材积生长的缓慢期均在前6年,从第8年起均进入速生期; 密度对平均木材积连年生长与林分数量成熟时间的影响显著,哨平试验林(在第12年经过生长伐1次,伐后林分最终密度为1 200株/hm²)数量成熟在第24年,而青山试验林(分别在第12年、第17年、第25年经过3次生长伐后,林分最终密度为520株/hm²)直至第34年仍未达到数量成熟。中弱度间伐(株数间伐强度<30%)对中龄林蓄积总生长量的影响不显著,对林分蓄积连年生长量短期有一定影响; 强度间伐(株数间伐强度>30%)对中龄林蓄积总生长量与连年生长量的影响显著(P<0.05)。在第14年后,米老排树种的实验形数趋于稳定。【结论】林分密度调控在520～1 200 株/hm²的范围内,密度调控措施对米老排平均木的胸径和材积的生长影响显著(P<0.05),对林分树高和平均实验形数的影响不显著,对优势木的胸径与材积的短期生长影响显著(P<0.05),对其长期生长的影响不显著,对减小林分径阶分化及提高大径木比例的作用明显。     

基于遥感影像的福建省长汀县级植被覆盖变化监测及分析

【目的】 通过长期遥感监测的方法,研究我国东南部降雨充沛、土壤易被侵蚀的红壤区县级植被覆盖变化及其驱动因素。【方法】以福建长汀县为研究区,借助2013—2015年高分辨率(1～1.5 m)的Google Earth影像和2015年7月实地调查数据结果为分类蓝本及先验知识,利用1976—2014年8期Landsat MSS/TM数据和专家分类系统把土地利用类型分为森林、灌丛、农田、居民地和裸地共5大类,通过混淆矩阵结合统计数据,分别对分类结果进行精度检验,并基于分类结果分析植被覆盖变化的驱动因素。【结果】专家分类系统对土地利用类型的分类精度(85%以上)较高; 40年来研究区植被覆盖率一直较高(81.5%～88.3%); 森林面积持续增长; 农田面积虽有波动,但总体保持稳定; 灌丛面积总体减少。研究区中部在20世纪80年代存在大量裸土区,1985年以后持续大量减少,2010年以后趋于稳定; 居民地在1995年以后面积经历快速增长阶段,2010年后趋于稳定; 总体耕地面积较少,主要分布在居民地附近。【结论】长汀县植被覆盖在40年间经历了较为复杂的时空变化,驱动因子在不同阶段也不相同。植被覆盖面积经历了先减少后增加的过程,总体的面积增加。在整个变化过程中,植被覆盖面积增加的主要驱动因素是植树造林和水土流失治理工程,植树造林工程使得森林面积增加,水土流失治理工程使得裸土面积减少; 植被覆盖面积减少的驱动因素是城镇化,城镇化造成居民地面积的扩张和灌丛面积的减少。     

三峡库区马尾松次生林林分结构特征分析

【目的】马尾松林是三峡库区重要的防护林类型之一,了解林分空间结构特征是实现森林可持续经营的重要途径。笔者从垂直结构上分析三峡库区马尾松林分结构特征,为进一步研究林分演替、制定合理的防护林经营措施提供依据。【方法】以湖北省秭归县九岭头林场马尾松林为研究对象,选取大小分别为50 m×60 m、50 m×60 m和50 m×50 m的3块样地,基于样地调查,考虑不同高度林木冠层光合作用的生态学特性,采用树冠光竞争高度法将林分划分为上林层、中林层和下林层,并在此基础上分析各林层径级分布、树种组成及空间结构等特征。【结果】①3样地平均胸径随着垂直层次的升高而增大,下林层、中林层、上林层的平均胸径变幅分别为7.34～8.95 cm、14.42～18.15 cm和24.48～26.06 cm。不同林层间蓄积量存在极显著差异,上林层占整个林分蓄积量的比例最高,为63.06%～76.78%,而下林层蓄积量占比仅为4.32%～7.10%。②随着垂直层次的上升,林木径级分布变广,林分密度变小,上林层径级主要分布在22和30 cm径级,呈不规则多峰曲线,中林层径级主要分布在10、18和22 cm径级,主要呈左偏峰分布,下林层径级呈倒“J”形分布,即随着径级的增大,林分密度急剧减小; ③下林层的树种主要以本土阔叶树种为主,代表了整个林分的树种组成。随着林层的上升,树种数总体呈减小趋势。马尾松是上林层的优势树种,其数量占比为69.72%～94.62%,但随着垂直层次的下降,其比例大幅减少,表明在马尾松林演替进程中,林下更新环境较好,有利于本土阔叶树种的生长; ④角尺度在不同林层间未表现出明显的变化规律,林分整体呈聚集分布或随机分布,而大小比数、混交度及林木竞争指数随着林层的降低而增大,表明随着林层的降低,林木大小分化程度越明显,树种隔离程度越高,同时林木个体间的竞争也越激烈; ⑤各林层林木角尺度分布频率总体呈正态分布,角尺度为0.5的林木占比为46.03%～63.33%,说明林分中处于随机分布的林木占多数,但下林层中林木主要呈聚集性分布。上林层处于优势状态的林木比例最大,中林层处于亚优势或优势的林木多于较劣势或劣势的林木,而下林层处于较劣势或劣势的林木比例最大。下林层处于强度混交和极强度混交的比例远大于处于零度和弱度混交的,且竞争指数在下林层达到最大,表明下林层林木个体受到来自其他树种的竞争压力较大,而林木所承受的竞争力越大,越不利于其蓄积量的积累。【结论】未来该地区马尾松次生林有可能演替成为针阔比例相当或以阔叶树为主、针叶树为辅的针阔混交林; 该地区马尾松林应以中林层和下林层为主要调控层次; 以较易获取的参数为基础,构建能够准确选出备伐木的模型是今后值得关注的问题。     

5个泰国种源大果紫檀的早期生长及材性分析

【目的】基于大果紫檀(Pterocarpus macrocarpus)早期生长和材性性状遗传变异规律及其遗传和表型相关关系分析,筛选早期速生优质大果紫檀优良遗传材料。【方法】对广东省阳江10年生大果紫檀种源试验林的保存率、树高、胸径、材积、枝下高、分枝角、含水率、湿胀率、基本密度、波速和弹性模量进行调查分析,通过混合线性模型对各性状进行方差分析、遗传参数估算和相关性分析; 利用指数方程进行优良种源和单株选择。【结果】10年生的大果紫檀林分生长良好,各种源适应能力强; 各性状种源间差异极显著,生长性状在种源水平上受中等强度以下遗传控制(0.258～0.637),材性性状呈现中度或强度遗传控制(0.321～0.814); 材积与胸径、树高、枝下高和分枝角之间呈极显著遗传正相关; 木材基本密度和弹性模量与生长性状之间遗传相关不显著; 通过构建性状权重指数方程,按照标准选出5个优良单株,优良单株胸径、树高、材积、密度、波速和弹性模量较对照分别提高了23.319%、16.503%、48.025%、3.569%、7.033%和17.767%,综合选优效果明显。【结论】在进行大果紫檀早期引种选育过程中,可以根据不同的培育目标筛选优良遗传材料,最大限度地挖掘其遗传潜力。     

平安竹叶片缩小的细胞学观察

【目的】解析平安竹叶片缩小的细胞学机制。【方法】对平安竹叶片的石蜡切片进行细胞学结构观察,用Gilies方程精确描述叶片外轮廓。【结果】平安竹叶片在长度、宽度、厚度及数目上显著小于其原种矢竹; 但数学建模结果表明平安竹叶片形态与矢竹相似,均可以用Gilies方程精确描述; 进一步解剖学观察发现,平安竹叶片多数细胞外观形态与矢竹类似,但泡状细胞形态极不规则; 量化分析发现其叶表皮细胞在长与宽上均与矢竹类似,但细胞数目明显减少; 纤维细胞相比于矢竹既短且宽。【结论】细胞数目变少及细胞变小是平安竹叶片缩小的细胞学原因。     

杭州湾滨海湿地生态安全动态变化及趋势预测

【目的】受人类活动干扰,滨海湿地日益突出的生态问题已经对区域可持续发展构成了严重威胁,明确滨海湿地的生态安全状态及变化趋势至关重要。笔者对杭州湾滨海湿地的生态安全状况进行评估和发展趋势分析预测,为湿地的有效管理、区域可持续发展,以及滨海湿地生态安全趋势的准确预测提供参考。【方法】基于DPSIR概念模型, 从驱动力、压力、状态、影响和响应等5个层面选取46个相关指标构建杭州湾滨海湿地生态安全评价体系。基于遥感数据、湿地监测数据、地理辅助数据、社会经济等统计数据获取各指标数据。分别对正负向指标进行标准化处理,使用熵值法计算各指标的权重,建立加权判断矩阵,确定各指标的正负理想解。根据各指标与理想解之间的距离,计算贴近度,即生态安全值,并划分为安全、比较安全、预警、脆弱、极度脆弱等5个等级。分别计算2000、2005、2010及2015年的生态安全值,使用灰色预测模型GM(1,1)对2020年杭州湾滨海湿地的生态安全值进行预测分析。【结果】根据熵值法改进的TOPSIS模型计算得到杭州湾滨海湿地在2000、2005、2010和2015年的生态安全指数分别为0.413、0.382、0.287和0.582,安全等级由预警等级恶化到脆弱等级,又恢复到预警等级,呈下降后上升趋势。熵值法计算的指标权重表明,湿地保护率、景观多样性指数、生活污水排放量、大气调节、长效机制构建、固碳、文教科研、人口增长率、旅游休闲、人均GDP、工业废气排放量和水源涵养是影响杭州湾滨海湿地生态安全的主要因素。杭州湾滨海湿地的DPSIR模型中,“驱动力”一直处于预警状况,但其面临的“压力”越来越大,从安全状态恶化到极度脆弱状态,“状态”不容乐观,从比较安全恶化到极度脆弱后好转,处于脆弱状态,“影响”基本处于预警状态,当地对湿地生态安全的“响应”从无到有,并稳步提高,有效地改善了滨海湿地整体生态安全状况。通过灰色预测模型 GM(1, 1)预测得到 2020 年杭州湾滨海湿地生态安全值为 0.697,处于“比较安全”的状态。【结论】经济快速发展,城市化加快和污染负荷加剧,导致杭州湾滨海湿地生态安全恶化; 随着政府及民众对湿地的广泛关注和重视,环保投入资金增加,构建了湿地保护长效机制,杭州湾滨海湿地生态安全状况逐渐改善,但仍处于安全预警状态。随着湿地保护力度增加,预计2020年杭州湾滨海湿地的生态安全状况将进一步好转,提升到比较安全状态。     

东南景天SaWRKY7基因对镉胁迫的响应研究

【目的】镉对植物具有高毒性,WRKY转录因子广泛参与植物逆境胁迫。研究镉诱导下WRKY基因的胁迫响应和抗性机制。【方法】以超积累型东南景天为试材,通过PCR克隆得到1个东南景天WRKY转录因子家族基因序列,结合生物信息学方法,分析其蛋白质结构和亲缘关系,构建GFP(绿色荧光蛋白)融合蛋白,观察其亚细胞定位,利用酵母验证其转录激活活性,通过qRT-PCR分析在镉胁迫下该基因的表达特性和组织特异性。【结果】获得了1条新的东南景天WRKY转录因子家族基因并命名为SaWRKY7,包含完整的开放阅读框,长度为1 011 bp,共编码336个氨基酸,为WRKY基因家族Ⅱd成员。SaWRKY7定位在细胞核,属于核蛋白,不具有转录自激活活性。SaWRKY7在东南景天的根、茎、叶中均有表达,且在根中相对有较高的表达量。与对照相比,在100 μmol/L CdCl₂处理0.5 h时,SaWRKY7在根茎叶中有较高的表达量,随后逐渐降低,属于早期诱导表达基因。【结论】SaWRKY7为WRKY转录因子家族成员,该基因定位在细胞核,不具有转录自激活活性,在早期响应镉胁迫诱导表达,推测其可能在东南景天镉积累或镉耐受过程中发挥重要作用。