砧木对薄壳山核桃嫁接苗光合及荧光特性的影响

【目的】探索不同砧木类型薄壳山核桃嫁接苗光合及荧光特性差异,为选育优良砧木、改进栽培管理方式提供科学依据。【方法】以薄壳山核桃‘Elliott’、‘Sauber’和‘Podsednik’实生苗作砧木,嫁接品种‘Pawnee’为接穗,研究3种不同砧木1年生‘Pawnee’嫁接苗的光合特性和叶绿素荧光诱导动力学特性。【结果】‘Elliott’嫁接苗(砧木‘Elliott’,接穗‘Pawnee’)在高光强下的净光合速率(P_n)以及对光照的利用范围高于‘Sauber’嫁接苗(砧木‘Sauber’,接穗‘Pawnee’)和‘Podsednik’嫁接苗(砧木‘Podsednik’,接穗‘Pawnee’);‘Podsednik’嫁接苗的暗呼吸速率(R_d)和光补偿点(L_CP)最大,在弱光下消耗有机物最多;‘Sauber’的表观量子效率(A_QY)最大,利用弱光能力最强;水分利用效率(R_WUE)与净光合速率(P_n)极显著正相关,‘Elliott’嫁接苗的R_WUE最大,生产有机物效率更高。荧光分析表明,‘Sauber’嫁接苗的热耗散最大,用于电子传递的量子产额(φ_Eo)以及反应中心捕获的激子将电子传递到初级醌受体(Q_A)之后受体的概率(ψ_o)最小,‘Podsednik’嫁接苗的质体醌大小(S_m)、Q_A被还原次数(N)和质体醌还原速率[S_m/t(F_m)]最高,电子传递效率最高;‘Elliott’嫁接苗的3项荧光性能指数均为最高,‘Sauber’嫁接苗的最小。【结论】‘Elliott’嫁接苗具有更好的光合能力及水分利用效率,对环境的适应性更好,‘Podsednik’嫁接苗的光反应能力更强,‘Sauber’嫁接苗光合能力较弱。     

四个香榧品种种仁炒制加工后香气物质分析

【目的】研究不同品种焙烤榧子的香气成分及挥发性物质的变化,为寻找香榧种仁中具有特异香气的种质提供有效的研究方法。【方法】采用固相微萃取和气相色谱-质谱联用(SPME/GC-MS)技术测定品种(‘朱岩’榧、‘丁香’榧、‘木榧’和‘细榧’)榧树种仁焙烤加工后的挥发性香气物质,分析不同品种种仁加工后特征性香气成分的组分和含量,初步鉴定不同品种的主体和特征呈香物质。【结果】①4个不同品种种仁共检测出79种挥发性化合物,主要包括萜类(23种)、醇类(27种)、醛类(6种)、烷类(4种)、酯类(5种)、醚类(2种)、酮类(3种)、酸类(2种)、吡嗪类(1种)和苯类衍生物(6种)10类化合物。②除‘朱岩’榧以外其他香榧的香气物质均以萜烯类物质为主,且烯萜烯类物质中含量最高的是D-柠檬烯。③PCA分析发现‘细榧’中的主要特征性香气物质有酮类、酯类、醛类、苯类衍生物和萜烯类,‘木榧’的特征香气物质则是萜烯类和吡嗪类物质,‘丁香’榧和‘朱岩’榧的特征香气物质均为醚类和酸类物质;其中‘细榧’具有特征香气的物质有D-柠檬、糠醛、2-乙基己烯醛、葵醛、壬醛和邻苯二甲酸二异丁酯,‘朱岩’榧中具有特征性香气的物质有二氢香芹醇,‘丁香’榧中具有特征性香气的物质则为硬脂酸,‘木榧’中具有特征性香气物质有双戊烯、R-柠檬烯、衣兰油烯和α-蒎烯。【结论】具有较多的特异性香气物质种类及较高含量的香气物质是焙烤后‘细榧’具有较高香气品质的重要原因。     

氰丙氨酸合酶在乙烯诱导杨树耐盐中的作用

【目的】探讨木本植物线粒体β-氰丙氨酸合成酶在乙烯诱导的交替呼吸氧化酶(AOX)途径对盐胁迫响应中的作用。【方法】选取盐胁迫下‘南林895’杨叶片,利用HPLC测定氨基环丙烷羧酸(ACC,乙烯前体)含量,实时荧光定量PCR分析基因表达,比色法测定半胱氨酸水平。【结果】盐胁迫使杨树幼苗叶片ACC积累,乙烯合成相关酶(ACS7和ACO3)、氰丙氨酸合酶(CYS C1),以及腈水解酶(NIT4)等基因显著上调表达,同时伴随着线粒体交替呼吸氧化酶(AOX1b)基因的上调和细胞色素c氧化酶(COX6b)基因下调表达。水杨基氧肟酸(SHAM)预处理导致AOX1b基因表达被抑制,电解质渗透率(EL)和丙二醛(MDA)含量上升,但不影响CYS C1表达。而乙烯合成抑制剂氨基氧乙酸(AOA)了抑制CYS C1和盐胁迫诱导的AOX1b基因的表达,并增加EL和MDA含量。此外,AOA恢复盐胁迫减少的半胱氨酸含量,而SHAM和抗霉素A(AA)均无此效应。【结论】杨树叶片CYS C1参与了乙烯激发的耐盐响应,但乙烯诱导的交替呼吸氧化酶(AOX)并未位于CYS C1上游而发挥作用。     

桂花及其近缘种倍性和基因组大小分析

【目的】 解决桂花(Osmanthus fragrans)及其近缘种[柊树(O. heterophyllus)、齿叶木犀(O. × fortunei)和华东木犀(O. cooperi)]在分类处理上存在的较多争议,为桂花及其近缘种的分类研究提供新的依据。【方法】 以水稻品种‘日本晴’(Oryza sativa ‘Nipponbare’)为参照样品,通过流式细胞术对14个桂花代表品种及其3个近缘种的倍性及基因组大小进行分析比对研究。【结果】 四季桂品种群基因组大小为777.24 Mb,金桂品种群为760.85 Mb,银桂品种群为739.06 Mb,丹桂品种群为717.29 Mb。其中‘四季’(O. fragrans ‘Siji’)的基因组最大,为903.14 Mb,‘雄黄’(O. fragrans ‘Xionghuang’)、‘金球’(O. fragrans ‘Jinqiu’)和‘云田彩’(O. fragrans ‘Yuntian Cai’)基因组较大,为801.15~832.79 Mb,超出各品种群的平均值;近缘种华东木犀基因组大小为817.19 Mb,比其他近缘种略高,桂花基因组大小为755.24 Mb,柊树为769.50 Mb,齿叶木犀的基因组最小,为729.11 Mb。【结论】 14个桂花代表品种及其3个近缘种都为二倍体;华东木犀的基因组大小和桂花品种‘雄黄’、‘金球’和‘云田彩’比较接近,都为800 Mb左右,初步表明华东木犀与桂花各品种间具有较为近缘的关系。     

四川若尔盖湿地国家级自然保护区水体氢氧同位素与水化学特征

【目的】了解若尔盖湿地国家级自然保护区水环境特征、水体补给关系,为合理保护和改善湿地水生态环境提供理论参考。【方法】采用液态水/水汽同位素分析仪测定了氢氧稳定同位素丰度,通过离子色谱仪测定八大离子水化学特征指标,对若尔盖湿地国家级自然保护区不同水体(降水、河水、沼泽水、地下水)的化学参数和氢氧稳定同位素[(δ(D)和δ(¹⁸O)]进行分析,研究该区域水化学类型和同位素空间分布特征,探讨了其形成原因和环境意义。【结果】①湖泊水体、黑河及其入沼泽水体、出沼泽水体的主要化学类型都为$HCO_{3}^{-}$-Ca型(重碳酸钙型水);②若尔盖夏季“大气水线”为δ(D) = 8.28 δ(¹⁸O)+13.86,说明受局地水汽、二次蒸发影响小,但蒸发强烈。偏小的δ(¹⁸O)和δ(D)值,反映了雨季受海洋性暖湿气团的影响,降水集中且丰沛,重同位素沿途受雨水冲刷作用较强的特点。HYSPLIT模拟结果证明若尔盖夏季水汽来源于平稳的西风带,受西风环流控制;③降水是其他水体(河水、沼泽水、地下水)最初始的补给来源;河水斜率与沼泽水斜率相近,趋近平行,说明二者的补给关系最为频繁和密切,其中沼泽水接受黑河的支流——果曲、津曲、阿蒙曲、德纳的补给,而黑河的干流与沼泽则是交汇补给。【结论】若尔盖各水体水化学特征主要受流域水岩作用所调控,水体氢氧稳定同位素特征揭示了流域降水、蒸发、大气环流及水文循环过程。     

氮沉降和接种菌根真菌对灌木铁线莲非结构性碳水化合物及根际土壤酶活性的影响

【目的】通过研究氮沉降和接种菌根真菌处理对植物根际土壤酶活性和非结构性碳水化合物含量的影响,探讨全球氮沉降变化背景下植物根际微生态环境及植物生长的应对策略。【方法】以1年生盆栽灌木铁线莲单一接菌(根内根孢囊霉,编号+R;摩西斗管囊霉,编号+F)、混合接菌(根内根孢囊霉和摩西斗管囊霉体积比1:1的混合菌剂,编号+RF)的菌根苗和非菌根苗(未接菌,编号-M)为研究对象,设置4个氮沉降处理试验,即不施氮[CK,0 g/(m²·a)]、低氮[LN,3 g/(m²·a)]、中氮[MN,6 g/(m²·a)]、高氮[HN,9 g/(m²·a)],测定1年生灌木铁线莲苗木非结构性碳水化合物(NSC)[可溶性糖(SS)、淀粉(ST)],以及根际土壤酶[β-1,4葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、β-1,4-N-乙酰-氨基葡糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)]等指标。基于单因素方差分析、双因素交互作用分析和相关性分析方法,在氮沉降量增加的背景下,研究不同接菌处理对苗木根际土壤碳、氮、磷相关酶活性及苗木各器官内非结构性碳水化合物分配的影响,从而探讨接菌处理下各指标对不同氮沉降水平的响应差异。【结果】①除BG活性外,氮沉降、接种菌根真菌及二者交互作用显著影响灌木铁线莲根际土中氮、磷相关酶活性。HN处理下,接种菌根真菌显著降低苗木根际土壤NAG活性。-M处理下,与磷相关的根际土壤ACP和ALP活性在HN条件下显著增加。+R和+F处理下,ALP均在HN处理达到最大。②氮沉降、接种菌根真菌及二者交互作用显著影响灌木铁线莲苗木非结构性碳水化合物。氮沉降处理下,各接菌处理苗木SS、ST和NSC含量高于未接菌处理苗木的,且在+F处理苗木的SS、ST和NSC含量均达到最大。③在LN、MN和HN处理下,-M处理苗木的各器官NSC含量大小顺序为茎<根<叶,而接菌处理苗木的各部位的大小顺序为根<茎<叶。HN处理下,+F处理苗木根内ST和NSC含量达到最大值,茎和叶内SS和NSC含量均达到最大值。④氮沉降和接种菌根真菌处理下,SS、ST、NSC含量与土壤氮相关的NAG活性显著负相关,而与磷和碳相关的酶显著正相关;其中苗木非结构性碳水化合物与磷相关土壤酶ALP活性的相关性系数最高,与碳相关土壤酶BG活性相关性系数最低。【结论】氮沉降和接种菌根真菌处理对灌木铁线莲苗木根际土壤氮、磷相关酶活性的影响高于对根际土壤碳相关酶活的影响,氮沉降处理显著增强菌根苗根际土壤磷酸酶活性。氮沉降背景下,接菌处理提高了苗木非结构性碳水化合物含量,其中接种摩西斗管囊霉的效果最为显著,且明显增加了高氮环境中苗木对根中非结构性碳的分配。     

NaCl胁迫对滨梅根际细菌群落多样性及优势菌群的影响

【目的】研究盐胁迫下耐盐植物根际微生物群落变化情况。【方法】基于温室盆栽试验,结合植株生长测定、土壤理化性质分析、PCR-DGGE图谱技术、香农多样性分析、主成分分析等方法,研究NaCl(0、2.9、8.8 g/L)溶液胁迫下,耐盐果树滨梅根际和非根际土壤细菌多样性变化情况及变化规律,以及滨梅生长及土壤理化性质变化。【结果】盐胁迫60 d后, 高浓度NaCl(8.8 g/L)溶液处理下滨梅根际土壤细菌16s rDNA序列变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱中的条带亮度、多样性指数、均匀度指数和丰富度指数最高, 非根际土壤中的条带数明显减少, 条带亮度变暗, 丰富度指数最低。对DGGE谱带进行聚类分析发现, 不同谱带间具有较高的相似性(>62%), 其中根际盐处理试验组和根际对照组可聚为一类, 非根际盐处理试验组可聚为一类, 非根际对照组单独聚为一类。选择9条主要优势条带克隆测序, 其中细菌类群为变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门和放线菌门。这些优势菌中除放线菌Candidatus属外,其他均对植物生长具有促进作用。对主要优势菌的变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱进行主成分(PCA)分析发现, 非根际细菌与根际细菌在第一主成分上完全分离, 非根际细菌均聚为一类, 而根际细菌则按亲缘关系聚类。【结论】在耐盐果树滨梅正常生长时,一定程度的盐胁迫不但未能对根际土壤微生物群落造成伤害, 反而起到一定的促进作用, 这种促进作用体现为植株根系对有益细菌生长的保护和促进, 以及对群落多样性的维持, 而非根际土壤细菌的生长和群落多样性则受到了较为严重的伤害。     

3个茶树品种WOX基因家族的进化及密码子偏好性比较

【目的】WOX基因家族在模式植物组织培养中扮演着重要的分子调控角色。非模式植物WOX基因家族的系统发育和密码子使用偏好性研究有助于探索遗传进化规律和基因表达特征,进而为其转基因体系构建提供指导。【方法】利用生物信息学方法在3个茶树品种全基因组数据中鉴定WOX基因;通过ClustalX 2.1和MEGA X软件探索它们的进化规律。运用Perl语言、Codon W 1.4.2程序和SPSS 23.0等软件分析3个茶树品种WOX基因编码序列,探究它们的密码子使用偏好模式;基于ENc-GC_3s、PR2分析和中性分析结果解析影响密码子偏好的主要因素。【结果】共鉴定出42个WOX成员,其中‘云抗10号’(CSA)11个,‘舒茶早’(CSS)18个,‘云南野生古茶DASZ’(DASZ)13个,系统发育揭示3个茶树品种WOX基因在进化上存在较强的保守性。密码子偏好性分析揭示,3个茶树品种WOX基因密码子都偏好使用A/T和以A/T结尾;CSA和DASZ的WOX基因密码子使用模式相似,表明两者亲缘关系较近;以CSA和CSS作为转基因受体时,3个茶树品种WOX基因中个别密码子需优化;烟草是3个茶树品种WOX基因的最佳异源表达受体;ENc-GC_3s绘图、PR2分析和中性分析表明自然选择是影响3个茶树品种WOX基因密码子使用偏倚的主要因素。【结论】3个茶树品种WOX基因进化上较保守,密码子偏好使用A/T和以A/T结尾,且密码子偏好原因主要是自然选择;揭示出转茶树时密码子的优化信息和烟草为最佳异源表达受体的结果。     

桂花新品种‘金灿’

【目的】桂花(Osmanthus fragrans)是我国十大传统名花之一,通过优良品种的选育可推动桂花产业发展。【方法】以桂花金桂品种群实生苗为选育材料,对发现的特异单株进行DUS测试。【结果】‘金灿’(‘Jincan’)属于金桂品种群,叶片条状披针形或条形,花色金黄,已获得植物新品种权(品种权号:20190248)。【结论】‘金灿’符合植物新品种特异性、一致性和稳定性要求,具有较高观赏价值。     

木芙蓉新品种‘百日华彩’

【目的】 木芙蓉(Hibiscus mutabilis Linn.)在我国栽培历史悠久,是传统观赏名花,杂交选育木芙蓉新品种对木芙蓉产业化发展具有重要意义。【方法】 以木芙蓉‘R-1’为母本、‘金秋红’为父本杂交选育出有特异性的实生苗,然后进行了扦插及品种特性考察。【结果】 杂交苗经品种特性考察后定名为‘百日华彩’,‘百日华彩’为丛生灌木或小乔木,花重瓣,初开时为粉红,后期颜色逐渐变为紫红色,不结实;花期6—11月,长达180 d。【结论】 ‘百日华彩’花期长、花姿优美、抗性强,符合新品种特异性,具有较高的园林应用价值。     

转基因小黑杨根际土壤微生物群落特征研究

【目的】根际土壤细菌及真菌群落组成不仅受植物种类及植物生长时期等影响,外源基因的导入也可改变根际微生物群落组成。通过基因工程技术获得的转betA或转TaLEA基因小黑杨(populus simonii x p.nigra)能够提高甜菜碱或晚期胚胎富集蛋白的含量,进而增强转基因植物的抗旱耐盐性,PsnWRKY70是胁迫应答信号转导网络中的负调控因子,WRKY70干扰表达小黑杨的耐盐性显著高于对照株系。在明确了转betA、转TaLEA、转WRKY70小黑杨抗旱耐盐性的同时,开展转基因小黑杨根际土壤细菌、真菌群落组成分析,为其环境生态安全性评价提供参考。【方法】以2年生转TaLEA、betA、WRKY70基因小黑杨及对照野生型(WT)小黑杨根际土壤为试材,利用Illumina-Miseq高通量测序平台对根际土壤微生物进行16S rRNA和ITS测序分析,对根际土壤细菌和真菌群落丰富度和多样性变化、结构差异性、群落组成进行分析,了解转基因活动对小黑杨根际土壤微生物组成的影响。【结果】Alpha多样性分析显示,针对根际细菌群落组成,转betA小黑杨的Simpson指数显著低于WT小黑杨,而转WR...     

长期氮添加对落叶松和水曲柳人工林土壤碳、氮、磷含量和胞外酶活性的影响

【目的】氮(N)沉降速率的持续增加影响着森林生态系统的物质循环。本研究旨在探讨长期N添加对两种人工林土壤微生物生物量和胞外酶活性的影响。【方法】基于黑龙江帽儿山森林生态系统国家野外科学观测研究站落叶松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)人工林的长期(16年)N添加[N添加速率为10 g/(m²·a)]试验,测定对照和N添加处理样地土壤的碳(C)、N、磷(P)各组分含量、微生物生物量以及C、N、P循环相关的胞外酶活性。【结果】长期N添加显著增加了两种人工林无机N含量,但降低了两种人工林微生物生物量C、N含量。N添加抑制了水曲柳人工林β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶和酚氧化酶活性,但对落叶松人工林的这些C分解酶活性的抑制作用不显著。回归分析进一步发现微生物生物量、β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶和酚氧化酶均随着土壤pH的降低而显著降低。几丁质酶活性在落叶松人工林中对N添加呈现负响应,却在水曲柳人工林中对N添加呈现正响应。然而,N添加均未显著改变两种人工林的磷酸酶活性、总有机C,以及酸水解法划分的C组分、全N、全P和有效P含量。【结论】长期N添加主要通过土壤酸化途径改变落叶松和水曲柳人工林土壤微生物生物量和酶活性,而N添加对胞外酶活性的影响因树种而异,这可能与两个树种的不同凋落物质量和菌根类型有关。N添加对土壤微生物和C分解酶活性的抑制作用并没有显著增加土壤C含量和改变C组分,其内在机制需要未来从土壤有机C的形成和稳定性方面进行揭示。     

一株促生抗病的樱花内生细菌的分离、筛选和鉴定

【目的】解决樱属植物生产过程中根癌病的发生问题。【方法】采用组织分离法和稀释分离法分别从枝干和叶片中分离内生细菌;采用滤纸片法选拮抗菌,通过形态学、生理学和分子生物学法对筛选菌株进行种类鉴定;通过比色法测定筛选菌株的解有机磷的能力;以特定培养基测定菌株产IAA(anxin)的能力,通过测定OD₆₀₀值判断耐NaCl的能力。【结果】在樱花体内共分离到32株内生细菌,其中从枝条内分离到28株,从叶片内分离到4株。对32株内生细菌进行抑菌活性的筛选,有2株对根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)有明显的抑制作用。另对其中的1株细菌YH-20进行鉴定,鉴定结果为瓦雷兹芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。菌株YH-20具有良好的解有机磷和无机磷作用,其在第7天的解无机磷的量为178.43 mg/L,在第7天解有机磷的量为76.50 mg/L;具有较高的分泌IAA的能力,在第7天IAA的生成量为9.174 μg/mL;可在含10% NaCl的培养基上正常生长。【结论】筛选获得的瓦雷兹芽孢杆菌YH-20菌株具有抗植物根癌病菌和解磷能力,是一株在林木根癌病的防治上有很好应用前景的菌株。     

基于线性分位数组合的兴安落叶松冠幅预测

【目的】 使用线性分位数回归和分位数组合对兴安落叶松(Larix gmelinii)冠幅进行建模和预测,为准确模拟和预测冠幅生长提供技术支持。【方法】 利用大兴安岭兴安落叶松天然林实测数据,采用线性回归和分位数回归构建基础和多元冠幅模型。比较7种分位数组合:三分位数组合(τ=0.1, 0.5, 0.9和τ=0.3, 0.5, 0.7)、五分位数组合(τ=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9和τ=0.3,0.4,0.5,0.6,0.7)、七分位数组合(τ=0.1,0.2,0.3,0.5,0.7,0.8,0.9和τ=0.1,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.9)和九分位数组合(τ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9)的预测效果。分析4种抽取方案(随机抽样、选择最大树、平均木、最小树)和9种抽样数量(1~9株)对预测精度的影响。同时使用K折交叉验证对线性回归、最优分位数回归和最优分位数组合进行比较。【结果】 线性和分位数回归都能对冠幅模型进行拟合,中位数回归的拟合结果与线性回归相似,且在所有分位数中拟合能力最好。多元冠幅模型和分位数回归的拟合及检验效果都优于基础模型,冠幅与胸径和样地平均高(立地质量)呈正相关,与枝下高(树木大小)和样地内落叶松断面积(竞争)呈负相关。使用分位数组合可以提高模型的预测能力,7种分位数组合的差异很小,三分位数组合(τ=0.3, 0.5, 0.7)的预测能力最好。对于基础和多元分位数组合在实际应用时,最优抽取方案都为选取最大树,每个样地建议选取6株样木。【结论】 基于线性分位数组合的冠幅模型可以提高预测精度,建议使用三分位数组合和选取最大树及抽取数量为6株的方案对冠幅进行预测。     

响应面法优化白果酒酶解及发酵工艺研究

【目的】以白果为研究材料,通过对酶解和发酵两个阶段的工艺优化,探究白果发酵酒工艺的最佳条件。【方法】采用淀粉酶解配合传统果酒发酵方法,通过单因素试验和响应面试验研究白果酶解和发酵两个阶段中酶制剂添加量、发酵时间、料液比、加糖量等工艺条件,以葡萄糖当量(DE值)、葡萄糖含量、酒精度和模糊数学感官评价得分作为评价指标,筛选白果酶解、发酵的适宜条件。【结果】α-淀粉酶和料液比对白果酶解和发酵两个阶段影响最大;白果酒酶解阶段最佳条件为α-淀粉酶19.1 U/mL、普鲁兰酶2.7 U/mL、糖化酶101.4 U/mL;发酵阶段料液比(g/mL)为1∶6.4、加糖比例为1∶2.6、发酵时间8 d。在此优化条件下,得到的白果酒总糖16.21 g/L、总酸3.24 g/L、酒精度12.7%、干浸出物12.92 g/L、游离氨基酸含量2.18 g/L,感官综合得分为87.35分(满分100分)。【结论】白果发酵后所得白果酒成分指标满足绿色果酒标准,实验结果可为制备白果发酵酒提供一定理论依据。     

青钱柳种子雨的季节动态及土壤种子库特征

【目的】研究青钱柳(Cyclocarya paliurus)种子雨的季节动态及土壤种子库特征,以阐明其种群更新和演替规律。【方法】以江苏溧阳大石山3种林分密度(1 050、720和525株/hm²,代号依次为C1、C2、C3)青钱柳人工林为对象,对其种子雨季节动态及种子性状进行观测和分析;在江西九岭山5个青钱柳天然群落设样方调查,并对样方内的土壤种子库分枯枝落叶层(Ⅰ层)和土壤层(Ⅱ层)进行种子筛选和分析。【结果】根据青钱柳种子雨密度,将落种时期分为3个阶段：落种前期(8月20日—9月20日)、落种中期(9月21日—12月10日)和落种后期(12月11日—12月30日);种子雨出现2个高峰(9月10日和12月20日),落种前期和落种后期其单位面积落种量分别占全年的42.4%和43.5%;不同落种阶段的种子雨密度和具生活力的种子数差异显著,但其他种子性状差异不显著。林分密度显著影响青钱柳饱满种子数和种子千粒质量,但未影响其他种子性状。青钱柳天然群落的土壤种子库密度均呈现为Ⅰ层(37.4粒/m²)>Ⅱ层(17.9粒/m²     

西双版纳热带森林碳循环中土壤呼吸对次生演替的响应

【目的】探明热带森林次生演替过程中土壤呼吸速率的季节变化及其主要调控因素,分析土壤微生物生物量碳及理化性质对土壤呼吸速率时间动态的影响,为精确评估热带森林恢复对土壤碳库变化的影响提供参考。【方法】采用LI-6400-09便携式土壤呼吸测定仪对西双版纳热带森林演替前期的白背桐(Mallotus paniculatus)群落与演替后期的高檐蒲桃(Syzygium oblatum)群落土壤呼吸速率进行连续定位观测,结合相关分析和主成分分析,探讨热带森林演替过程中土壤微生物生物量碳、容重、pH及碳氮库各组分含量变化对土壤呼吸速率的影响。【结果】研究区白背桐与高檐蒲桃群落土壤呼吸具有明显的单峰型季节变化特征,最大值出现在湿季(6月),其中高檐蒲桃群落土壤呼吸速率[3.80~6.19 μmol/(m²·s)]显著高于白背桐群落[2.40~4.35 μmol/(m²·s)],但恢复前期土壤呼吸变幅(1.81倍)显著高于恢复后期(1.63倍);土壤呼吸速率随土壤温度和水分季节变化呈非线性显著或极显著增加的趋势(P<0.01或P<0.05),其中,高檐蒲桃群落温度、水分对土壤呼吸的解释率分别为49.00%~65.30%、2.96%~53.00%,显著高于白背桐群落的6.40%~49.10%、2.48%~43.70%;两群落土壤呼吸速率均与碳库(总碳、土壤微生物生物量碳)及氮库(硝态氮、全氮、铵态氮)含量显著或极显著正相关(P<0.01或0.05),并与pH呈极显著负相关 (P<0.01);土壤易氧化碳、硝态氮、含水量对土壤呼吸变化的贡献最大,而土壤温度、土壤微生物生物量碳、全氮、铵态氮及水解氮的影响次之。【结论】西双版纳热带森林次生演替显著促进了土壤呼吸,土壤呼吸时间动态主要受土壤微气候(如含水量)及土壤碳库(如易氧化碳)、氮库(如硝态氮)组分含量所调控。