不同修枝强度对红皮云杉生长的影响

以吉林省敦化市大石头林场和大蒲柴河林场红皮云杉人工林为对象,研究红皮云杉人工林在未受干扰情况下的径向生长特征,以及林木径向生长和高生长对不同修枝强度的响应.结果显示:未受干扰的红皮云杉人工林径级结构呈正态分布,主要集中分布于中、小径级,8～10 cm分布株数最多;当红皮云杉人工林平均胸径达到14 cm后应进行修枝抚育,修枝强度为1/4～1/3时,促进红皮云杉生长的效果最佳.     

不同修枝方法对杨树人工林生长、光合叶面积和主干饱满度的影响

【目的】杨树是我国长江中下游平原地区种植面积最大、木材产量最高的速生工业用材树种之一,如何在适地适无性系的基础上提高无节良材的出材率,是生产中需要解决的关键技术问题。研究不同修枝方法对杨树人工林生长、光合叶面积和主干饱满度的影响,旨在为杨树人工林的产量和质量提升提供依据。【方法】选择两种密度的无性系I-69杨人工林为研究对象,设计4种修枝处理方法,通过测量胸径、树高、枝下高、主干不同高度的直径、光合叶面积,分析不同处理对杨树胸径年均生长量、树高年均生长量、枝下高、单株材积年均生长量、叶面积指数、不同高度主干分段饱满度变化的影响,再用改进层次分析法对不同处理的修枝成效进行综合评价。【结果】3年的研究结果表明,两种密度的I-69杨林分对4种修枝方法的响应存在差异:修枝处理1(T1)和处理2(T2)有利于株行距为3 m×6 m林分胸径、树高和单株材积的生长,而对株行距为6 m×6 m的I-69杨林分生长的影响差异不显著;与对照(T4)相比,修枝显著提高了林木枝下高,并降低杨树单株叶面积和林分叶面积指数;修枝对I-69杨主干不同高度区分段饱满度影响不显著,但修枝处理2有利于提高两种密度林分主干的饱满度。【结论】综合评价分析得出,采用处理2的修枝方法[第1年4月上旬不修枝,第2年3月下旬修除冠层Ⅰ的枝条(枝龄4 a),第3年3月下旬修除冠层Ⅱ的枝条(枝龄4 a)]对I-69杨人工林的效果最好,更有利于培育通直、饱满、无节的优质胶合板材。     

格木人工林节子的分布特征及预测模型

【目的】分析节子在格木(Erythrophleum fordii)生长过程中的发生、形成及分布特征,同时通过逐步回归分析,筛选出关键因子建立评判节子影响的多元回归模型。【方法】以30年生格木作为研究对象,利用树干解析方法对其节子的形成及分布特征进行研究。【结果】与地理方位相比,坡向是影响格木分枝分布的重要因素; 树干高度2.0～8.0 m的区段上分布的节子最多,此段是木材利用率最高部分,节子分布严重影响格木的利用价值; 分枝角度小于60°的分枝形成节子的直径均大于2.5 cm,直径越大死节长度越大,节子在木质部的跨度越大; 第1～15年是格木形成分枝的高峰期,分枝脱落及伤口愈合集中在第16～25年; 第11～20年间格木形成死节最多,该时段是控制死节形成的关键时期。通过逐步回归分析,筛选出分枝直径(BD)、分枝角度(IA)和分枝年龄(YB)3个关键因子,并建立了与节子发生点到愈合点距离(RT)的多元回归模型:y_RT=1.634 4x_BD+0.067 8x_IA+0.164 8x_YB-1.611 4(F=106.869 7,P=0.000 1)。【结论】可以利用该模型来预测格木分枝形成节子后对木材的影响状况。     

不同修枝强度对红锥马尾松混交林幼林生长及光环境的影响

以修枝2a后的8a生混交林为研究对象,设置不修枝和修掉树高1/3、1/2、2/3以下枝条4种修枝处理(分别记为T0、T1、T2、T3),采用单因素随机区组设计,研究修枝对红锥-马尾松混交林生长及光环境的影响,以针对不同树种筛选适宜的修枝强度.结果表明:1)修枝显著促进了两树种的平均树高、胸径和单株材积增长,红锥和马尾松分别在T3和T2处理下达到最高值;两树种的冠幅变化表现为红锥T0>T1>T2>T3,马尾松T3>T2>T1>T0.2)适度修枝提高了红锥和马尾松树干的干物质积累量和地上总生物量,两树种分别在T3和T2处理下达到最大值;树枝、树叶生物量均表现为T0>T1>T2>T3.3)随着修枝强度的增大,两树种的叶面积指数显著减小,但平均叶倾角、透光率显著增大,增加了冠层有效光合面积,改善了林内光环境.相关性分析表明,修枝对红锥生长发育的影响比马尾松更大,促生效果更佳.综合来看,红锥和马尾松分别修枝至树高的2/3和1/2处是最适修枝高度,有利于培育红锥-马尾松复层混交林.     

青钱柳胸径生长和木材密度的地理变异规律

【目的】青钱柳是我国特有的单种属植物和具有开发利用前景的珍贵树种,通过探讨青钱柳胸径生长和木材基本密度的地理变异及径向变异规律,为青钱柳材用优良地理种源筛选提供依据。【方法】以天然分布的不同地理种源青钱柳为研究对象,选择群落中的优势木和亚优势木,用生长锥在树高1.3 m(胸径位置)处同一方位钻取单株木芯,共计钻取木芯197条,测定22个地理种源各单株木芯的胸径部年轮生长量和木材基本密度。【结果】22个青钱柳地理种源的胸径生长存在极显著差异(P<0.01)。林龄为20年生时,22个青钱柳地理种源胸径平均生长量为18.6 cm,变幅在16.7～20.9 cm,总体呈现出从西北到东南生长量递增的趋势; 青钱柳的胸径连年生长量在0.69～1.24 cm,随林木年龄递增,其连年生长量在波动中逐渐下降。不同地理种源青钱柳的平均木材基本密度存在极显著差异(P<0.001),22个地理种源青钱柳木材基本密度的平均值为0.470 g/cm³,变幅在0.400～0.510 g/cm³; 不同生长年轮间平均基本密度存在显著差异,其木材的平均基本密度随生长年轮的递增呈现径向递增的趋势,但前18 a其木材基本密度不存在显著差异。相关分析表明,青钱柳胸径生长与木材基本密度间存在显著线性负相关(P<0.05)。【结论】不同地理种源青钱柳的胸径生长和木材基本密度存在显著差异,为青钱柳材用优良地理种源筛选提供了良好空间和可能性。     

西南桦红椎混交林的生长动态及林木形质分析

【目的】探索西南桦与红椎"丛状行间"同龄混交林的生长动态和树干形质特征,为其大径材培育提供参考。【方法】以11年生西南桦与红椎"丛状行间"同龄混交林为对象,选取9株西南桦和10株红椎样木进行树干解析,分析混交林不同树种的生长动态、径阶蓄积构成、干形、冠高比和树干分杈率等。【结果】西南桦平均木和优势木的胸径生长速生期(连年生长量>1.0 cm)分别在第3~7年和第3~9年;红椎平均木的胸径生长速生期在第4~8年,优势木胸径生长速生期从第3年开始,直至第11年仍未结束。西南桦平均木和优势木的树高生长速生期(连年生长量>1.0 cm),分别在第1~7年和第1~8年;红椎平均木的树高生长速生期主要在第3~7年,优势木树高的生长速生期在第1~7年。西南桦平均木和优势木单株材积的生长速生期(连年生长量>0.01 m;)起始时间分别在第6年和第5年,二者直到第11年仍未结束。在造林后11年内,红椎平均木单株材积的生长量仍处于缓慢增长期。从第4年起,西南桦平均木胸径、树高和单株材积的总生长量开始显著高于红椎平均木对应生长量(P<0.05);西南桦优势木胸径、树高和单株材积的总生长量分别从第5、8、5年开始显著高于红椎优势木对应总生长量(P<0.05)。二元材积模型(V=a×10^-4×D^b×H^c)对西南桦与红椎的单株材积拟合及预测效果较好。在11年生混交林中,西南桦和红椎的径阶蓄积分布近似正态分布,西南桦和红椎优良级干形的林木比率分别为67.71%和97.31%,两树种树干分杈率均低于6.0%。【结论】在中幼龄期,西南桦处于混交林上层。西南桦与红椎的"丛状行间"同龄混交经营,有利于塑造西南桦与红椎的优良树干形质和林木生活力。西南桦与红椎优势木的胸径和树高生长速生期比其平均木的速生期长。     

西南桦红椎混交林的生长动态及林木形质分析

【目的】探索西南桦与红椎"丛状行间"同龄混交林的生长动态和树干形质特征,为其大径材培育提供参考。【方法】以11年生西南桦与红椎"丛状行间"同龄混交林为对象,选取9株西南桦和10株红椎样木进行树干解析,分析混交林不同树种的生长动态、径阶蓄积构成、干形、冠高比和树干分杈率等。【结果】西南桦平均木和优势木的胸径生长速生期(连年生长量>1.0 cm)分别在第3~7年和第3~9年;红椎平均木的胸径生长速生期在第4~8年,优势木胸径生长速生期从第3年开始,直至第11年仍未结束。西南桦平均木和优势木的树高生长速生期(连年生长量>1.0 cm),分别在第1~7年和第1~8年;红椎平均木的树高生长速生期主要在第3~7年,优势木树高的生长速生期在第1~7年。西南桦平均木和优势木单株材积的生长速生期(连年生长量>0.01 m;)起始时间分别在第6年和第5年,二者直到第11年仍未结束。在造林后11年内,红椎平均木单株材积的生长量仍处于缓慢增长期。从第4年起,西南桦平均木胸径、树高和单株材积的总生长量开始显著高于红椎平均木对应生长量(P<0.05);西南桦优势木胸径、树高和单株材积的总生长量分别从第5、8、5年开始显著高于红椎优势木对应总生长量(P<0.05)。二元材积模型(V=a×10^-4×D^b×H^c)对西南桦与红椎的单株材积拟合及预测效果较好。在11年生混交林中,西南桦和红椎的径阶蓄积分布近似正态分布,西南桦和红椎优良级干形的林木比率分别为67.71%和97.31%,两树种树干分杈率均低于6.0%。【结论】在中幼龄期,西南桦处于混交林上层。西南桦与红椎的"丛状行间"同龄混交经营,有利于塑造西南桦与红椎的优良树干形质和林木生活力。西南桦与红椎优势木的胸径和树高生长速生期比其平均木的速生期长。     

马尾松人工林近自然化改造对林分生长的影响

【目的】研究和阐明马尾松（Pinus massoniana Lamb.）人工林近自然化改造对林分保留木、套种树种和自然更新树种生长的影响。【方法】2005年1月,采用随机区组设计对中国林业科学研究院热带林业实验中心12年生马尾松人工林进行5种不同强度（0%,20%,30%,40%和50%）间伐后,套种米老排（Mytilaria laosensis）、红锥（Castanopsis hystrix）和润楠（Machilus pingii）3个乡土阔叶树种,每种强度设3次重复,每个套种树种密度均为120株/hm^2,2013年8月对所有样地（共15个,每个样地面积为600m^2）的马尾松保留木、套种树种和自然更新至乔木层的树种进行每木调查,记录种名、胸径和树高等。【结果】间伐处理8年后,不同间伐处理间林分保留木的平均胸径、树高和蓄积量均存在极显著差异（胸径：P〈0.001,树高：P=0.001,蓄积量：P=0.008）;林分平均胸径和树高随着间伐强度的增加而增加,林分蓄积量随间伐强度的增大而减少。间伐促进了3个套种树种幼树的生长,但不同树种间存在差异;米老排在50%间伐林分下生长最优,而红锥和润楠以40%间伐林分较优,前者的生长速率明显高于后者。间伐显著的提高了自然更新至乔木层的林木株数,与对照处理（100±25株/hm^2）相比,20%,30%,40%和50%间伐林分分别是对照处理的8.72倍、11.22倍、11.06倍和13.78倍;间伐显著提高了自然更新林木的树高生长,而胸径生长差异不显著。【结论】从人工林木材生产、套种树种生长和自然更新树种生长情况分析,采用30%或40%的间伐强度和套种优质乡土阔叶树是马尾松纯林近自然化改造的最佳选择。     

南方红豆杉修枝经营措施优化及评价

【目的】提出一种全新的修枝经营措施优化评价方法即综合修枝效应速度最大化的方法,以期为连续、充分发挥修枝促进植株生长与改良干材品质效应提供参考。【方法】在田间修枝试验基础上,通过修枝效应速度转换与显著性分析,构建修枝效应的评价指标体系,然后利用主成分分析法建立修枝效应速度的综合得分值数学模型,最后通过比较修枝措施的综合得分值优化修枝措施与验证,实现修枝经营措施优化。 运用此法在福建明溪开展南方红豆杉修枝强度试验并验证此方法成效,优化南方红豆杉修枝强度与间隔期组合。【结果】修枝强度与间隔期组合显著影响南方红豆杉生长及干形形质性状,进行修枝经营措施优化是必要的。采用综合修枝效应速度最大化的方法,南方红豆杉修枝优化组合为从地面起相对全树高30%的修枝强度与间隔期4 a,优化组合的材积与胸高形数的修枝效应速度分别为每年4.11%、0.48%,修枝优化组合的材积显著增长15.94%,胸高形数显著提高2.04%,促进生长与改良干材品质效果理想。【结论】综合修枝效应速度最大化的方法作为修枝经营措施优化评价方法具有操作性强、精确度高等特点,可极大地提高林木的生长并改良干材品质。     

南方红豆杉人工林树干干形异常的诊断及处置

【目的】为培育高质量南方红豆杉干材,提出南方红豆杉人工林干形异常的诊断及处置技术。【方法】在福建明溪通过建立南方红豆杉树干尖削度模型,揭示冠内树干尖削度主导影响因子,确定树干干形异常阈值,进行干形异常处置试验,从而形成完整的树干干形异常的诊断及处置技术体系。【结果】侧枝直径和、侧枝最粗直径、侧枝数量等因素显著影响着南方红豆杉冠内树干尖削度,影响冠内树干尖削度因子重要性由大到小依次为:侧枝直径和S_BD、侧枝最粗直径I_BD,max、侧枝数量N_BD。提出南方红豆杉冠内树干尖削度模型为y=0.296+0.326S_BD+0.736 I_BD,max +0.011N_BD,经检验,模型预测效果良好,拟合精度高; 树干干形异常阈值为冠内树干尖削度6.84 cm/m; 修除树干异常位置的轮生枝,可显著降低树干尖削度,改善树干干形。【结论】树干干形异常的诊断及处置技术体系作为珍贵树种优质干材培育技术,具有操作性强、精确度高等特点,可极大地提高南方红豆杉干材品质,从而为珍贵用材培育提供技术参考。     

‘中山杉118’与落羽杉胸径生长及木材密度的比较研究

【目的】研究‘中山杉118’(Taxodium hybrid ‘Zhongshanshan 118’)和落羽杉( Taxodium distichum)的胸径生长及木材密度差异和变异规律,为‘中山杉118’、落羽杉的品种选育和木材加工利用提供科学依据。【方法】测试‘中山杉118’和落羽杉木材的生材含水率、生长轮宽度以及木材基本密度等指标,分析对比‘中山杉118’木材和落羽杉木材的差异。【结果】‘中山杉118’木材生材含水率靠近髓心心材位置平均为145.86%,心边材交界位置平均为93.69%,靠近树皮边材位置平均为199.68%;落羽杉木材生材含水率靠近髓心心材位置平均为121.32%,心边材交界位置平均为81.93%,靠近树皮边材位置平均为203.84%。‘中山杉118’在第9~14年单株之间生长差别明显拉大,前12年处于快速生长的时期;落羽杉在第7~14年单株之间生长差别明显拉大,前9年处于快速生长的时期。‘中山杉118’木材基本密度平均为0.314 g/cm³,变异幅度为0.292 ~0.346 g/cm³;落羽杉木材基本密度平均为0.332 g/cm³,变异幅度为0.292 ~0.359 g/cm³。【结论】‘中山杉118’木材平均含水率比落羽杉木材大;‘中山杉118’与落羽杉的幼龄期分别为12 a与8 a;‘中山杉118’木材基本密度随年轮的递增呈现先递增后略微减小,落羽杉木材基本密度随年轮的递增呈现径向递减;‘中山杉118’连年胸径生长与木材基本密度存在正相关,落羽杉连年胸径生长与木材基本密度呈负相关。     

尾细桉生长和木材密度关联SNP挖掘与候选基因定位

【目的】生长和木材基本密度是桉树的重要经济性状,挖掘其候选功能基因可为桉树遗传改良提供参考。【方法】以尾叶桉(Eucalyptus urophylla)和细叶桉(Eucalyptus tereticornis) F1全同胞子代试验林为研究对象,测定其8年生树高、胸径和木材基本密度,开展表型遗传分析。筛选极端表型个体,利用测序分型(GBS)开发SNP标记进行关联分析。挖掘与树高、胸径和木材基本密度关联的SNP位点,并进行候选基因初步定位。【结果】尾细桉F1子代树高、胸径与木材基本密度间的表型变异系数为7.51%~26.19%,生长性状与木材基本密度显著正相关。利用GBS获得了覆盖全基因组的15 185个SNP位点,关联分析共鉴定111个与生长和木材基本密度显著关联的SNP,其中2号染色体上检测到强烈的生长性状关联信号。定位40个与生长和木材基本密度相关候选基因,共富集在52个GO terms,基因功能注释分析表明其功能主要与植物抗逆性、生物与非生物胁迫、转录因子家族等相关。【结论】本研究获得了一批与尾细桉生长和材性性状关联的SNP位点和候选基因,并进行了树高、胸径及木材基本密度候选基因初步定位,挖掘的与抗逆性相关的基因可能在树木的生长和木材形成中发挥重要作用。     

木腐真菌对松材线虫病疫木处理初探

【目的】筛选在疫木中迅速定殖扩展且能抑制松材线虫生长和繁殖的木腐真菌,在抑制松材线虫生长的同时快速降解疫木的木材成分,从而实现疫木中松材线虫在被媒介昆虫传带前就被大幅减少或不能正常进入蛹室,即在侵染循环的疫木环节即被阻断的目标,为松材线虫病的有效防控提供参考。【方法】分别将2 000条松材线虫接种至培养成熟的不同木腐真菌菌落上,通过室内平板试验测定不同木腐真菌对松材线虫生长和繁殖的影响;其次,将黑松木块接种至筛选获得具有抑制松材线虫生长和繁殖作用的木腐真菌菌落上,探究其对黑松木材的降解作用。以此筛选出能明显影响松材线虫生长繁殖且具有分解木材能力的优良木腐真菌;最后将筛选获得的优良木腐真菌经大量液体培养和固体培养繁殖后接种至田间当年染松材线虫病60 cm长的伐倒松木木段上,分别于接种后的120和150 d用电钻钻孔取木样,后将木段劈开,收集天牛蛀道周围的木样,分离并统计木样内松材线虫数量,比较接种前后疫木内松材线虫数量的变化,分析木腐真菌对疫木中松材线虫种群的影响。【结果】在室内培养茯苓菌的平板上松材线虫不能成活,在黄孢原毛平革菌、B18、C11和D16菌落上松材线虫的生长和繁殖也明显受到抑制。以接种茯苓菌后木材的质量损失率最大(7.30%),其分解纤维素和半纤维素能力也最强,分解率分别为19.21% 和29.65%;分解木质素能力最强的为黄孢原毛平革菌,分解率达到31.59%。在田间接种试验中,接种同种木腐真菌,以接种液体培养菌丝的效果优于接种固体培养菌丝的。不同木腐真菌中,以接种茯苓后减少疫木内的松材线虫数量显著优于接种其他木腐真菌处理的。接种茯苓液体培养菌丝和固体培养菌丝150 d后,均可最大程度减少疫木内松材线虫数量,减少率分别为74.51% 和65.78%。接种茯苓液体培养菌丝后天牛蛀道的松材线虫数量较接种前减少了65.45%。【结论】茯苓在室内外分解松木和减少疫木内松材线虫两方面效果均最佳;同种木腐真菌,以接种液体培养菌丝的效果优于接种固体培养菌丝的。研究表明,采用不利于松材线虫生长和繁殖的木腐真菌进行松材线虫病的疫木除治具有技术可行性和广阔的应用前景。     

秦岭鳌山太白红杉径向生长对气候因子的响应

【目的】秦岭是以太白红杉(Larix chinensis)为代表的典型温带针叶林分布区,也是受全球气候变化影响最为显著和敏感的地区之一,为了解该区树木生长对气候变化的敏感性,分析了秦岭鳌山太白红杉径向生长对气候因子的响应。【方法】基于树木年代学方法,利用鳌山高山林线太白红杉树木年轮宽度资料,建立树轮宽度年表,明确影响太白红杉径向生长的关键气候因子。【结果】太白红杉对气候变化反应较为敏感,年表包含较多的气候信息,适用于树轮气候学研究。相关分析表明,太白红杉径向生长与上年6月以及当年2月和6—7月气温呈显著正相关,与上年5月和当年1、6月降水量呈显著负相关。空间分析发现太白红杉树轮宽度年表对于评估采样点周边较大范围地区6月气温变化特征具有很好的空间代表性。【结论】一些大尺度的大气-海洋变化的耦合作用可能对秦岭地区太白红杉的径向生长产生影响。     

气候变暖对黑龙江省五大连池兴安落叶松径向生长的影响

【目的】龙门石寨熔岩台地是五大连池火山群演替顶极群落兴安落叶松天然林的主要分布地。探讨近51年(1968—2018年)龙门石寨兴安落叶松树木径向生长对气候变暖的响应特征,进而为了解气候变暖背景下五大连池火山群植被演替趋势提供科学依据。【方法】采用Mann-Kendall检验方法确定研究区近51年气温变化的趋势和可能发生气温突变的年份,运用树轮气候学方法分析1968—1981年和1982—2018年两个时间段兴安落叶松径向生长对气候变化的响应特征。【结果】五大连池近44年(1975—2018年)平均气温呈增加趋势,且1981年为研究区年均气温升高的突变点。气候变暖后兴安落叶松年轮指数和胸高断面积增量都下降,年轮指数呈上升的趋势,而胸高断面积增量处于下降趋势,但均不显著。树木径向生长对于气温升高的响应出现了“分离效应”。水热条件共同控制兴安落叶松树木生长,但气温是径向生长的主要影响因子,气候变暖显著改变了兴安落叶松径向生长与气候因子的响应模式,树木径向生长对年平均气温、年平均最低气温和寒冷指数的响应敏感性显著增强。研究期上一年11月的降水以及当年2、3月和生长季前(4—5月)的平均最低气温是决定兴安落叶松年轮宽度的主要因素。【结论】1981年后五大连池气候显著变暖,气候变暖未显著改变兴安落叶松的径向生长,升温造成的干旱胁迫可能是树木径向生长对气温变化响应的“分离效应”及气候变暖后树木径向生长与气候因子的响应显著改变的重要原因。     

广西4种乔木树叶的燃烧性差异研究

【目的】以广西4种乔木树种叶片为研究对象,测试其燃烧性能,为林火发生预测提供科学依据。【方法】以格木(Erythrophleum fordii)、马尾松(Pinus massoniana.)、台湾相思(Acacia confusa)和红椎木(Castanopsis hystrix)等4种乔木的叶片为材料,采用锥形量热仪对其燃烧性能进行测试,测定热释放速率(heat release rate,HRR)、总释放热(total heat release,THR)、烟生成速率(smoke produce rate,SPR)、烟释放总量(total smoke release,TSR)、质量损失速率(mass loss rate, MLR)等指标。【结果】①格木和红椎木的热释放速率(HRR)和质量损失速率(MLR)曲线近似,马尾松和台湾相思的HRR和MLR曲线近似,4种可燃物的总释放热(THR)、烟生成速率(SPR)和烟释放总量(TSR)曲线近似,但数值不同。②4种可燃物最大热释放速率大小顺序依次为:台湾相思(285.22 kW/m²)>马尾松(229.85 kW/m²)>格木(216.10 kW/m²)>红椎木(200.12 kW/m²)。4种可燃物THR大小顺序依次为:格木>红椎木>台湾相思>马尾松。4种可燃物的SPR峰值大小顺序依次为:格木(0.07 m²/s)>台湾相思(0.05 m²/s)>马尾松(0.04 m²/s)=红椎木(0.04 m²/s)。4种可燃物TSR大小顺序依次为:格木(191.94 m²/m²)>红椎木(162.83 m²/m²)>台湾相思(119.67 m²/m²)>马尾松(95.49 m²/m²)。4种可燃物的MLR大小顺序依次为:格木(4.92 g/s)>马尾松(2.68 g/s)>台湾相思(2.63 g/s)>红椎木(1.92 g/s)。【结论】4种树种叶片的燃烧性能有所差异。格木、红椎木、马尾林、台湾相思的叶片燃烧前期的HRR、THR、SPR和TSR相差不大,后期格木和红椎木明显高于马尾松和台湾相思,即格木和红椎木的叶片燃烧持续性高于马尾松和台湾相思的,更利于火灾持续。     

10年生木荷生长和材性性状家系变异及选择

【目的】分析10年生木荷优树自由授粉家系生长和材性性状的遗传变异及相关性,选择生长兼材性优良的家系,为木荷高世代育种和改良提供材料。【方法】以2008年在福建建瓯营建的113个木荷优树自由授粉家系为材料,探讨树高、胸径和木材基本密度的遗传变异规律,并进行遗传参数估算和相关性分析,在此基础上选择生长和材性兼优的家系。【结果】10年生木荷优树自由授粉家系的树高、胸径和木材基本密度均在家系间呈极显著差异。木材基本密度受遗传效应影响较大,而树高和胸径除受遗传控制,还受遗传和环境互作的影响。树高和胸径在产地间差异极显著,而木材基本密度差异不显著。表型变异系数和遗传变异系数由大到小依次为胸径(12.13%和7.74%)、树高(8.28%和3.58%)、木材基本密度(2.82%和1.92%),说明胸径在家系间变异较大,木材基本密度变异较小。遗传力估算结果显示,家系遗传力和单株遗传力由大到小依次为木材基本密度(0.48和0.42)、胸径(0.44和0.35)、树高(0.32和0.26),它们受中度偏强的遗传控制;表型和遗传相关结果显示,树高与胸径间呈极显著正相关,而树高和胸径与木材基本密度间无相关性,因此,生长性状与木材基本密度可独立选择。以分别大于家系胸径均值的10%和木材基本密度平均值为选择标准,选择出13个生长兼材性优良的家系,胸径和木材基本密度的平均遗传增益分别为6.99%和1.18%,平均现实增益分别为16.08%和2.42%。【结论】供试木荷生长性状除遗传控制,还受遗传与环境互作的影响,木材基本密度受遗传效应的影响较大。胸径具有较强的变异性;木材基本密度受遗传控制较强。生长性状和木材基本密度可独立选择。本次从113个木荷优树自由授粉家系中选择出了13个生长兼材性优良的家系。     

基于CRISPR/Cas9的毛果杨PtrHBI1基因功能解析

目的 利用CRISPR/Cas9系统创制毛果杨PtrHBI1功能缺失突变体,初步解析该转录因子在木材形成过程中的功能,为利用基因工程手段培育制浆造纸优良性状的林木新品种提供新思路。方法 以毛果杨(Populus trichocarpa)为研究材料,根据激光显微切割技术捕获的野生型毛果杨不同细胞类型(形成层、木质部和韧皮部)RNA-seq数据,筛选得到1个bHLH家族转录因子PtrHBI1,利用毛果杨木质部原生质体系统对该基因进行亚细胞定位分析,采用原位杂交技术分析PtrHBI1组织特异性表达,采用CRISPR/Cas9技术创制毛果杨ptrhbi1突变体。对ptrhbi1突变体进行生长表型分析,利用石蜡切片对茎段横切面的各细胞类型进行形态分析,利用Klason酸水解法检测突变体木质素含量,使用高效液相色谱测定突变体纤维素和半纤维素含量。结果 亚细胞定位显示PtrHBI1基因定位于细胞核,原位杂交结果表明PtrHBI1主要在形成层和木质部表达。通过CRISPR/Cas9创制的毛果杨ptrhbi1突变体株高显著增加,茎节数和地径在一定时期显著大于野生型。此外,突变体的导管孔径显著增大,纤维细胞数量显著减少。导管细胞的数量和形成层细胞层数与野生型无差异。木材组分分析表明,与野生型植株相比,ptrhbi1植株的纤维素含量增加,木质素总量无显著变化,紫丁香基木质素与愈创木基木质素之质量比(S/G)显著降低。结论 PtrHBI1参与调控毛果杨的生长及次生木质部发育,可能在木材形成过程起着较为重要的调控作用。