26年生马尾松初级种子园半同胞子代变异及家系选择

【目的】研究马尾松全轮伐期半同胞家系的遗传变异并进行选择评价,为马尾松高世代遗传改良提供可靠依据。【方法】对南宁市林业科学研究所26年生马尾松初级种子园169个半同胞家系子代测定林进行长期定位观测,分析了树高、胸径和材积3个性状的方差分析、遗传力分析和家系选择。 【结果】家系间树高、胸径、材积存在极显著差异,表明马尾松初级无性系种子园的半同胞家系间存在丰富的变异,改良潜力较大; 分别有2.96%和5.33%的家系材积生长量低于古蓬种源和武鸣种源,表明建园优树无性系具有较好的基因型; 树高、胸径和材积的家系遗传力分别为0.555、0.466和0.423,属中等至高等遗传力; 3个性状的单株遗传力分别为0.219、0.128和0.111,属低等遗传力; 家系遗传力和单株遗传力均表现为树高>胸径>材积,即树高具有较强遗传力。【结论】以家系材积均值和材积变异系数作为选择指标进行马尾松优良家系选择,其中37、98、107、113和137号5个家系入选,可作为优良家系进行推广应用。     

两地点8年生柏木生长性状家系变异及选择

【目的】揭示柏木生长性状的遗传变异规律,为高阶遗传改良筛选优良种质,选择优良家系,及其区域推广奠定基础。【方法】以营建在浙江省开化县林场(KH)和湖北省太子山林场(TZS)两个试验点的8年生柏木优树子代家系为材料,分析其生长性状的遗传变异,估算其育种值、遗传力等参数。【结果】柏木生长性状(树高、胸径和材积)的遗传变异系数为3.08%～13.93%,其中材积的变异最大。子代家系的树高、胸径和材积在地点间差异显著,TZS点的单株材积高于KH点315.79%,且家系与地点间的交互效应显著。胸径、树高和材积具有显著的家系效应,KH和TZS试验点的家系遗传力变幅分别为0.42～0.61和0.58～0.74。KH和TZS试验点分别以单株材积育种值大于CK的10%和45%为标准,各选出6个优良家系,现实增益分别为33.51%和67.95%。利用独立淘汰法,在KH点和TZS点各筛选优良单株17和12株,材积的遗传增益分别为41.38%和40.92%。【结论】8年生柏木优树子代家系生长性状具有较大的遗传改良潜力,但家系与环境的互作效应显著;通过子代家系的遗传评价有助于种子园建园亲本的再选择和现有种子园的...     

青海云杉自由授粉家系遗传变异与基于BLUP的改良代亲本选择

【目的】最佳线性无偏预测(BLUP)方法是对遗传种质在不平衡环境下利用混合线性模型方程对育种值进行无偏预测,可有效估算与剔除环境效应,反映真实遗传效应,有较高精确性。应用BLUP方法估算育种值用于改良代亲本选择,对于青海云杉的遗传改良具有积极的参考价值。【方法】本研究在对13 a和14 a的两批青海云杉种子园自由授粉子代测定林的树高遗传分析基础上,利用BLUP方法,通过构建亲缘关系矩阵,对树高育种值进行估测。【结果】结果表明家系及家系和区组互作效应显著影响树高。两批青海云杉种子园自由授粉子代树高的家系遗传力分别为0.17和0.36,单株遗传力均为0.07。基于混合线性模型的BLUP方法估算家系亲本无性系树高育种值和真实树高、单株树高预测值和真实值均具有极显著相关关系,相关系数分别为0.99和0.86。根据家系亲本无性系育种值选出20个优良家系,根据优良家系后向选择母本无性系建立改良种子园的树高现实遗传增益分别为36%和26%。根据单株树高育种值采用配合选择方法从两批家系试验林各选出20个改良代优树,根据前向选择子代优良单株的树高预期遗传增益分别为7.6%和7.9%。【结论】对比后向选择和前向选择树高的遗传增益发现,青海云杉高世代育种中可优先后向选择,选择优良家系母本无性系建立1.5代改良代种子园。     

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。     

基于HalfsibBV的大叶榉树家系遗传参数估算与综合选择

【目的】对来自浙江、江苏、云南和湖南4个大叶榉(Zelkova schneideriana)产地引进的21个大叶榉树家系进行子代测定,研究家系生长性状的遗传变异规律,估算遗传参数,筛选大叶榉树优良家系和单株。【方法】采用多重比较法、综合指数法,结合整齐度指标的联合选择方法进行优良家系筛选,并采用混合线性模型(generalized linear mixed models,GLMM),以及HalfsibBV程序包计算相应的遗传参数,包括遗传力、遗传相关系数、家系及子代个体育种值。【结果】7年生大叶榉树胸径、树高、枝下高、冠幅和材积的表型变幅分别为6.8～9.5 cm、4.7～7.1 m、1.4～2.1 m、3.0～4.2 m和0.008 2～0.020 6 m³,家系遗传力为0.73～0.87,单株遗传力为0.370～0.817,遗传变异系数为8.35%～24.13%。相关分析表明,除枝下高与调查性状呈中度相关外,其他性状间均为极显著正相关。以30%为入选率,共有8个家系入选,为云10、云15、苏02、苏05、苏14、苏15、湘02和浙07。引入整齐度作为辅助筛选指标,生长性状优良兼顾满足胸径、树高和冠幅整齐度均达80%以上的家系为云10、苏02和苏05。根据育种值选择家系结果与综合选择结果趋势一致,选出来自14个家系的65个优良单株。【结论】大叶榉树各性状在家系间呈极显著差异,家系选育具有很大潜力。采用HalfsibBV软件、综合指数法,结合整齐度指标的联合选择方法可以选出一部分生长优良且一致性高的家系。HalfsibBV软件包可以作为选择优良家系和单株的有效工具。     

杉木第4代育种候选群体的12年生全同胞子代测定表现与选择

【目的】福建-南京林业大学合作的杉木多世代遗传改良计划,于2006年起陆续开展第4代育种候选群体的遗传资源创制、测定和评价。本研究旨在通过全同胞子代测定(第4代育种候选群体系列测定之一),为2016年启动的杉木第4代种子园营建技术研究和后续的生产性种子园建设提供优良亲本。【方法】 分别测定了杉木第4代候选群体中第2批1个12年生全同胞家系测定林1~12 a树高,4、5、 6、9和12 a的胸径,计算参试家系的单株平均材积;选取所有小区家系内的12年生的最优单株,采集胸高木芯样品测定木材基本密度和红心材比例。根据参试家系生长性状年度均值和变异系数评价家系生长性状稳定性;在方差分析基础上,估算遗传方差和遗传力;比较不同林龄、不同选择率以及早期选择对12年生时入选家系的准确率和材积遗传增益的影响。最后,以材积遗传增益为主要指标,兼顾材性性状,开展优良全同胞家系和家系内优良单株选择,预测入选家系和单株的遗传增益。【结果】 杉木第4代候选群体第2批62个全同胞子代测定结果表明,参试家系12 a平均树高、胸径、单株材积生长量、木材基本密度和红心材比例分别达到12.63 m、15.2 cm、0.136 8 m³、0.328 0 g/cm³和40.76%。参试家系所有性状的遗传方差均达到统计学极显著差异水平,候选群体中存在真实的遗传差异。家系树高、胸径和单株材积狭义遗传力分别为0.246、0.358和0.329,家系内最优单株树高、胸径及单株材积狭义遗传力分别为0.464、0.687、0.680。以12 a材积生长量性状为优选基准,兼顾木材基本密度和红心材比例,进行优良家系和家系内优良单株的综合选择,筛选出10个速生全同胞家系,其平均树高、胸径、单株材积、基本密度和红心材比例分别为13.34 m、17.0 cm、0.176 3 m³、0.320 2 g/cm³ 和40.76%。入选家系平均材积遗传增益幅度为6.14%~21.60%。中选的19个优良个体的材积生长量遗传增益幅度为58.62%~178.20%(平均为83.12%)。12年生最优家系木材基本密度达0.363 3 g/cm³,家系内最优单株木材基本密度最高达0.476 4 g/cm³。19个中选优良单株的材积平均遗传增益为83.12%,木材基本密度提高10%以上,红心材比例提高12.78%。这批材积生长量遗传增益突出,木材基本密度高,红心材比例高的优良家系和优良单株,不但是营建第4代种子园重要亲本来源,而且也是优良无性系培育和推广应用的重要遗传资源基础。本研究还对家系的树高、胸径和材积生长量稳定性、选择率对遗传增益的影响,以及家系材积生长量早晚相关及其早期选择年龄等进行了分析。结果表明,以材积为生长量的综合指标,家系选择率15%时,无论4、5还是6 a时的早期选择结果,与12 a选择入选家系的符合度与遗传增益均达到最高值。这说明杉木第4代遗传改良中,据4~6 a幼林的材积生长表现开展早期选择,不仅可行有效,还大幅度节约了时间,缩短了育种周期。【结论】 杉木第4代遗传改良的1个候选群体在生长发育和木材性能方面存在丰富的遗传变异。这些在材积生长量、基材密度和红心材比例等方面遗传增益较高的优良亲本和重选优良个体不仅是杉木第4代种子园建立的重要亲本来源,还是杉木优良无性系选择的重要遗传资源。     

班克松优良家系选择研究

对班克松50个家系进行了选择试验,结果表明:不同家系间苗期、2~6 a生树高、地径差异达到显著或极显著水平.采用独立淘汰水平法,以树高性状ck 15%为标准,选择出24个优良家系,占供试家系的48%.优良种源林中选择出的优良家系占全部优良家系的70.83%;优良家系树高、地径遗传力分别为0.829 4和0.808 4,树高、地径遗传增益分别为27.69%和26.02%.在优良家系中选择出40个优良个体,树高、地径遗传增益分别为43.19%和39.12%.     

12年生马尾松种子园半同胞家系生长性状 变异分析与优良家系选择

通过对漳平五一国有林场和华安西陂林场12年生162个家系马尾松种子园半同胞子代测定林3 个年度生长性状调查研究,分析不同年龄的家系方差分量、家系遗传力的变化,估算在一定选择强 度下的遗传增益和选择效率,共选出22个优良家系的平均树高、胸径、单株材积分别为12.6 m、 16.9 cm、0.135 8 m3,遗传增益分别为3.8 %、14.4 %、27.5 %;在优良家系内进行优良单株选择 ,入选47个优良单株,平均树高14 m,平均胸径22.8 cm,平均单株材积0.257 1 m3,遗传增益分别 为7.1 %、15.7 %、43.5 %。     

红松半同胞家系生长性状变异分析与优良家系选择

【目的】分析红松(Pinus koraiensis)半同胞家系生长性状的遗传变异,选择优良家系,为红松高世代遗传改良提供材料。【方法】以吉林露水河国家红松良种基地内红松半同胞家系子代测定林为研究对象,对34个家系(包括对照1个)不同林龄(18、23、27 a)时期的生长性状进行家系间差异性比较、遗传参数估算、表型相关与遗传相关分析,综合各林龄阶段家系生长表现,以材积和育种值为主要指标进行优良家系选择。【结果】不同林龄时期,树高、胸径、材积的家系间差异均达到极显著水平。材积家系间差异主要受遗传效应影响,随林龄增长,作用逐渐加强。树高与胸径主要受遗传效应、遗传与环境互作效应共同影响,冠幅主要受环境效应影响。4个性状中,树高变异相对较小,材积变异较大。树高、胸径、材积受较强遗传控制,冠幅受中低遗传控制。林龄18~23 a时,树高、胸径、材积的家系遗传力呈下降趋势;林龄23~27 a时,遗传力变幅较小,表现趋于稳定。遗传进展变化趋势与遗传变异系数变化趋势一致,表现为树高、胸径、材积随林龄增长有所下降,林龄23 a后变幅缩小,基本稳定。生长性状间表型相关与遗传相关均表现为正相关关系。胸径与材积遗传相关达到极显著水平;树高与材积遗传相关随林龄增长逐渐减弱;冠幅与材积遗传相关随林龄增长逐渐加强。对参试家系3个林龄时期的生长表现进行综合分析与评价,筛选出优良家系2个,二者材积均值高出对照25.84%,高出参试家系平均值50.00%,高出表现较差的1331号家系114.29%。【结论】所选1302号、1046号优良家系材积现实增益显著,可为红松高世代育种提供基础材料,对今后红松生长性状的遗传改良以及大径材定向培育等具有积极意义。     

越南黄花梨种源家系生长遗传变异及早期选择

【目的】对越南黄花梨幼林阶段生长表现进行研究,为筛选早期生长性状优良的越南黄花梨家系,以及越南黄花梨引种选择提供依据。【方法】对4年生的越南黄花梨10种源46个家系的早期生长性状进行调查,在分析生长性状遗传变异的基础上进行早期优良种源和家系的选择。【结果】越南黄花梨早期生长性状在种源、家系间达到显著以上差异,表型和遗传变异系数分别为10.81%~36.97%和4.20%~10.95%。各性状的种源重复力、家系遗传力和单株遗传力分别为(0.45±0.19)~(0.81±0.06),(0.27±0.16)~(0.59±0.09) 和(0.18±0.13)~(0.35±0.19)。运用综合指数选择,综合生长指标、叶型和冠幅性状选出早期优良种源2个,优良家系6个。优良家系的树高、胸径、地径、叶色值、叶片叶绿素SPAD值以及冠幅的平均遗传增益为6.87%、6.54%、6.77%、2.62%、3.50%和9.43%。【结论】8号(兴安)种源不仅生长优良,而且存在着丰富的遗传变异,可作为越南黄花梨引种栽培的首选种源。     

白皮松种子休眠研究进展

种子休眠普遍存在于高等植物中,是植物历经长期的自然选择而保存下来的一种生物学特性。白皮松(Pinus bungeana Zucc.)是中国特有种,观赏价值高,以种子繁殖为主,但种子具有深休眠特性,给苗木繁育带来一定困难。分析关于白皮松种子休眠的研究结果认为,休眠原因主要包括:种子成熟时种胚的发育状况,内、外种皮和胚乳含有种类和含量不尽相同的萌发抑制物且脱落酸类在各部位均存在并有较强的抑制能力,种皮对种子萌发的机械阻力和透水性、透气性障碍以及内源激素在种子休眠中的作用。解除白皮松种子休眠的方法主要有低温层积处理、长时间流水冲洗、植物激素浸种、化学试剂和机械处理以及环境条件处理等。     

不同经营模式下杨树人工林土壤溶解性有机碳的吸附行为

【目的】溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)与土壤有机质的其他组分之间可以相互转化,虽然所占比例较小,却是陆地生态系统中最为活跃的有机碳库,影响到整个土壤有机碳组分之间的动态平衡。采用序批式平衡试验,以杨树凋落物为DOC的来源材料,对不同经营模式(农林复合、杨树桤木混交、杨树纯林)下杨树人工林土壤对DOC中的吸附作用进行研究,以期为不同经营模式下杨树人工林土壤碳库的有效管理提供参考。【方法】供试土壤采自江苏省泗洪县陈圩林场的3种不同经营模式[农林复合(农林)、杨树桤木混交(混交)、杨树纯林(纯林)]样地,每个样地选取5个采样点,用土钻分别采集0～10、≥10～20、≥20～30 cm土层的土壤,对应土层采集的土壤混匀风干后,过2 mm筛用于吸附试验。同时采集该林场的杨树叶凋落物制备DOC母液。采用序批式平衡试验,借助原始物质吸附等温线方程(“IM”方程,可以反映土壤对可溶性有机碳的吸附特性)对不同经营模式下杨树人工林枯落物中溶解性有机碳(DOC)在土壤中的吸附行为及其影响因素进行研究。序批式平衡试验:称取5.00 g土壤于50 mL离心管中,按照1:4的固液质量比加入DOC溶液(质量浓度分别为0、50、100、200、400 mg/L)20 mL,加入NaN₃溶液(熏蒸过的土壤不添加),并用KCl溶液调节离子强度,然后于恒温(设置25 ℃和15 ℃)条件下,在200 r/min转速的水平振荡机上振荡2 h后,用12 000 r/min的高速离心机低温(4 ℃)离心20 min,0.45 μm滤膜抽滤,TOC仪测定滤液DOC含量。【结果】DOC吸附试验表明,IM方程拟合度良好,R²均在0.810 9～0.999 3之间。各模式下不同土层土壤对DOC的吸附趋势相同,即无外源DOC加入时,土壤存在DOC净释放,但随着外源DOC浓度增加,土壤对DOC的吸附量增加,且两者之间存在极显著线性关系。3种林地土壤吸附DOC的量存在显著性差异(P<0.05,F_2,6=73.789),且受外源DOC加入量的影响。DOC加入量≤200 mg/L时,各林地土壤吸附的DOC量从大到小表现为:纯林>农林>混交; 而DOC加入量为200～400 mg/L时则表现为:农林>纯林>混交。在农林模式中,0～10 cm土层土壤吸附DOC的能力与≥10～20 cm、≥20～30 cm土层土壤存在显著差异(P<0.05,F_2,6=2.713),而在混交林和纯林模式中,3个土层土壤吸附DOC的能力差异不显著(P>0.05,F_混,2,6=1.198,F_纯,2,6=1.483)。此外,在试验所设条件下,土壤对DOC的吸附受熏蒸作用的影响,而温度对土壤吸附DOC的能力没有明显影响。15 ℃和25 ℃两种温度下,3种模式林地土壤对DOC的吸附能力无明显差异,而熏蒸后土壤吸附DOC的能力比未熏蒸土壤的大,m和K_d值比未熏蒸土高出0.128 9～0.199 0和1.64～1.87(m为IM方程的回归系数,K_d为DOC在土壤中的分配系数,两者均可衡量DOC对土壤的亲和力)。【结论】土壤吸附DOC的量与试验中加入DOC的量呈极显著线性关系,原始物质吸附等温线的参数可以反映出土壤吸附DOC能力的强弱。3种林地土壤吸附DOC的量存在显著差异,熏蒸后土壤吸附DOC的能力比未熏蒸土壤的大。在试验所设温度范围内,温度对土壤吸附DOC的能力未发现有明显影响,还需进一步研究。     

上海地区林地蝽类昆虫种类调查

【目的】结合上海市林业有害生物普查,调查上海地区林地蝽类昆虫种类资源,为今后该地区蝽类群的鉴定、监测、防治等相关工作提供基础性资料。【方法】于2014年11月至2016年8月,对上海地区9区96个乡镇或点以及上海市区8个公园的多种林地进行蝽类昆虫种类调查,并对采集到的蝽类昆虫标本进行了鉴定,整理出了上海地区林地蝽类昆虫名录。【结果】该名录共包括上海地区林地蝽类昆虫18科59种,其中上海新记录有25种; 补充了调查种类的寄主和分布范围,并提供了上海新记录种的背面观照片。【结论】蝽科、猎蝽科、网蝽科、缘蝽科和盲蝽科为上海地区的优势科。区系分析表明,上海地区林地蝽类昆虫以东洋、古北区共有种最多,有35种,占59.3%。其中主要的害虫为:悬铃木方翅网蝽(Corythucha ciliata),樟脊冠网蝽(Stephanitis macaona),梨冠网蝽(S. nashi),麻皮蝽(Erthesina fullo),茶翅蝽(Halyomorpha halys),斑须蝽(Dolycoris baccarum)。     

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。     

基于i-Tree模型的城市小区行道树生态效益评价

【目的】通过行道树生态经济价值分析,了解城市森林中树木发挥的各类生态效益,为校园行道树种植规划以及道路的合理分布提供参考。【方法】调查南京林业大学校园5个区域行道树树种组成、胸径和树高结构以及树木类型,共取得2 350株立木资料,分析研究校园行道树结构组成,并运用i-Tree模型对对校园行道树进行定量的森林效益评估,包括节能效益、净化空气效益、吸收二氧化碳效益、截留雨水效益和美学效益5个方面,并将效益值转化为相应的经济价值。【结果】研究区行道树属于31科49属54种,树木种类多为落叶阔叶型乔木,其中樱花、二球悬铃木、马褂木、樟树和银杏的数量最多; 以胸径为≥8～46 cm的树种为主,其中胸径为≥8～15 cm的441株,占18.77%; ≥15～30 cm的1 132株,占48.17%; ≥30～46 cm的507株,占21.57%。通过i-Tree模型对南京林业大学行道树的总生态效益评估可得,研究区主要道路上的2 350株行道树年创造总效益值为1 023 101.29元,其中校园行道树的美学效益最高,占总效益的65.67%; 其次是截留雨水效益,占总效益的17.05%,节能效益占总效益的13.02%; 减少CO₂效益与改善空气质量效益比分别占总效益的2.65%、1.61%。各个区域中,教学区为行道树主要种植区,效益最高,占总效益的43.62%; 其次是居民区,占总效益的19.43%; 行政区、活动区和生活区分别占总效益的15.17%、11.21%和10.56%。不同的树种在各生态效益上的贡献率不同,二球悬铃木、银杏、马褂木、樟树的总生态效益贡献率最高,占总量的比例分别为21.97%、18.09%、14.50%、8.57%,共占生态总效益的63.13%,超过了总效益的一半。【结论】研究区总树种类型丰富,多样性高,但在活动区缺少高大乔木。生活区节能效益和改善空气质量效益低,建议种植枫杨、七叶树等树种。居民区水杉、银杏和二球悬铃木树种分布均匀度最高,所得到的单株效益和总效益均为各区首位。行政区尽管面积和道路长度最小,但杨树种植多区域单株效益较高,区域截留雨水效益最高。     

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。     

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。     

基于时间序列MODIS-VCF数据的云南省森林覆盖变化及破碎化分析

【目的】分析云南省2000—2016年森林分布及森林破碎化模式,评估现行森林经营政策的有效性,总结有关森林经营政策执行的经验和教训。【方法】以250 m分辨率MODIS-VCF(vegetation continuous fields, 植被连续场)产品及其衍生数据为基础数据源,利用单一像元位置上森林覆盖随时间的变化而拟合趋势线,通过对斜率、截距及该像元位置上森林覆盖率的方差进行阈值化操作,判定该像元上森林变化类型。在此基础上,利用3×3移动窗口分析技术提取窗口内森林面密度及森林连接度指数,并借助渗透理论将窗口中心森林像元归并为内部、孔洞、边缘、斑块、过渡或未确定等破碎化类型之一。最后,将典型区域的生物多样性动态与森林破碎化成分进行了关联性分析。【结果】2000—2016年,云南省森林面积呈波动增加态势,其中森林持续覆盖增加的区域占云南省总面积的比例约为30.57%。高覆盖变化主要分布在云南省西部和南部,低覆盖变化分布在北部、东部和中部。分析研究期内森林破碎化成分的占比发现:内部森林所占面积比例由2000年的50.03%增长到2006年的57.32%, 再略降到2011年的56.33%,最后升到2016年的63.32%; 孔洞森林面积占比则由29.41%下降到2006年的27.81%,2011年小幅升至28.36%, 再降到2016年的24.54%。边缘森林、斑块森林、过渡森林也与孔洞森林的变化趋势一致,基本上呈现逐渐下降的态势。【结论】在退耕还林、集体林权制度改革等政策推动下,云南省森林面积整体增加,森林破碎化程度降低。2006—2011年森林覆盖略微减少,热点地区森林破碎化程度增加,这同时影响到区域野生动物的数量下降和分布趋于紧缩。     

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。     

山核桃透翅蛾幼虫空间分布型及抽样技术

【目的】确定山核桃透翅蛾(Sphecodoptera sheni)幼虫在薄壳山核桃(Carya illinoinensis)树上的空间分布型及抽样技术。【方法】采用频次分布法、6种聚集度指标(C、I、K、C_A、M^*/M、I_δ)、Taylor幂法则和Iwao回归方程对山核桃透翅蛾幼虫在薄壳山核桃大树上的空间分布型和抽样技术进行研究,计算Blackith聚集均数λ,分析山核桃透翅蛾幼虫种群的聚集原因。【结果】山核桃透翅蛾幼虫在薄壳山核桃上呈聚集分布,分布的基本成分为个体群,聚集度随种群密度升高而增大。山核桃透翅蛾幼虫种群聚集是由环境条件和自身特性共同引起的。【结论】建立山核桃透翅蛾幼虫种群的理论抽样表和序贯抽样公式,可为该虫害的抽样调查和防治提供理论依据。