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[硕士论文] 马俊丽
森林培育 中国林业科学研究院 2018(学位年度)
摘要:伴随社会经济的飞速发展,城市交通基础设施建设的日益完善,给交通运输业以及出行带来了极大便利的同时,也伴随着新的环境问题,即道路土壤的重金属污染,通过生化以及地化循环给环境及人类的健康带来极大威胁。道路林带作为道路与其他区域之间的过度地带,对环境污染物有一定的缓冲作用,对城市中的道路重金属防护与净化方面发挥着积极的作用。本文以北京市海淀区蓝靛厂北路京密引水渠东岸以国槐为主体的道路林带中的三种配置下的绿化植物根系为研究对象,分析不同配置下各植物根系中的Cr、Mn、Cu、Ni、Zn、Cd、Pb7种重金属元素总量(T)浓度以及四种形态即酸溶态(B1)、可还原态(B2)、可氧化态(B3)、残渣态(B4)浓度,比较不同配置下根系对不同形态重金属富集吸收特征,探讨不同配置下不同根径级(细根:<2mm;小根:2-5mm;5-10mm;大根:>10mm)国槐根系对不同形态重金属的富集吸收规律,以及不同配置下植物根系对重金属的积累特征,以期为道路林带植物配置模式提供理论支撑。研究结果表明:
  (1)不同配置根系中Mn浓度最高而Cd浓度最低,在不同植物根系以及国槐的不同根径级中重金属浓度大小变化趋势为麦冬根系>国槐细根>金银木根系>国槐小根>梨树根系>蔷薇根系>国槐中根>国槐大根。Mn、Zn、Cd的生物活性较大;Cr在吸收根中、Pb在各根系中生物有效性很低,而在非吸收根中的生物有效性较高;Cu在乔木、灌木根系中的潜在生物有效性较高,而在草本植物根系中生物有效性高;Ni在根系中生物有效性在不同配置间不同植物间有较大差异。
  随着根径级的增长,Mn、Zn、Cd的B1态占比逐渐降低,而其他各种形态,特别是B2态占比逐渐升高;CrB1态在各级根系中占比变化不明显,B2态占比随着根径级的增长而呈现递增的趋势,B3态和B4态则降低;Cu的B2态和B4态占比随着根径级的增长,变化不大,B1态占比则呈上升趋势,而B3态则呈下降趋势;NiB1态和B3态占比从细根到小根上升,在中根和大根下降,B2态则在根系中变化幅度不大,B4态浓度占比则从细根到小根下降,之后在中根和大根中上升;PbB1态和B4态随径级增大占比增加,而B2和B3态则随径级的增大呈下降趋势。
  (2)根系对重金属的富集能力因重金属元素种类、形态以及植物种类而各异,麦冬根系富集能力最强,随着国槐根径级增大,其富集能力逐渐降低。总量(T)的富集系数上来看,根系对Cu、Cr、Cd的富集能力最大,Mn、Zn、Ni次之,而Pb最小。根系对Cr、Cd、Pb的B2态富集能力最强,对Mn、Ni、Zn的B1态富集能力最强,而对Cu的B3态富集能力最强,所有根系对B4态富集能力最弱。不同生长时期根系对重金属的不同形态的富集能力有所差异,落叶后根系对Cr、Ni、Cu、 Cd、Pb的B1态富集能力、对Cr、Cu、Cd、Pb的B2态富集能力以及对Cr、Mn、Ni、Cu、 Zn、Pb的B4态富集能力最强,在生长盛期根系对Cr、Mn、Ni、Cu、Zn的B3态富集能力最强。
  (3)不同径级根系对重金属的转运能力中根>大根>小根;各径级根系在落叶前后对Cr、Mn、Cu、Ni、Pb各形态有较强的转运能力;生长初期Zn和Cd各形态有较强的转运能力。总体上各重金属滞留能力大小顺序为Cu>Mn>Ni>Pb>Cr>Zn>Cd。不同重金属在各级根系中的滞留能力有所差异,Cr、Mn、Ni、Zn、Pb在根系中滞留能力为细根>中根>小根,而Cu和Cd则为细根>小根>中根;根系对Cr、Cu、Ni的B3态滞留能力较强,对Mn、Zn、Cd的B1态滞留能力较弱,而对Pb的B2态滞留能力最强;根系在落叶前对Zn滞留能力最大,其他均是在生长盛期,对Cr、Cu、Ni的滞留能力最小在落叶前,Mn和Zn在落叶后,而Cd则在生长初期。
  (4)Pb、Cu、Ni、Zn、Cd几种重金属在根际土中可能存在着协同效应,也可能有相同的污染来源。Cr的活性态浓度可能会受到Mn、Cd、Pb三种元素的干扰,而Mn、Cu、Ni、Zn的活性态之间可能存在着相互促进效应。B3和B4态的重金属不易为植物富集吸收;有的元素存在可以促进其他元素的吸收,而有的则会阻碍;根际土中的Mn总浓度对根系吸收重金属产生一定影响。落叶前和生长初期根系重金属与根际土之间交互作用强烈;落叶前根系与根际土间变化强烈的为B2态,而其他上生长时期则为B1态。重金属在国槐各径级根系之间具有很强的相关性,重金属在国槐各径级根系之间具有很强的相关性,生长初期各重金属在根中迁移变化较为剧烈。
[硕士论文] 韦秋梅
森林培育 广西大学 2018(学位年度)
摘要:山白兰(Paramichelia baillonii DC Hu.)为木兰科(Magnoliaceae)常绿阔叶高大乔木,是国家三级珍稀濒危保护植物。山白兰种苗繁殖率较低,周期相对较长,是限制山白兰的保护与发展的因素之一,因此,提高苗木质量具有重要意义,而提高光源质量是提高苗木质量的有效途径之一。本文以山白兰苗木为研究材料,利用LED控制光周期及光质,采用双因素实验设计设置2个光周期(12h/d,16h/d)和4不同光质配比(R∶B∶P∶G=8∶1∶1∶1,R∶B∶P∶G=6∶1∶1∶1,R∶B=8∶1,R∶B=6∶1,其中R、B、P、G分别代表红光、蓝光、紫光、绿光)。研究不同光周期、光质及其交互作用对山白兰生长和光合特性的影响,探讨了山白兰对光环境变化的响应,综合评价光周期×光质配比组合对山白兰的培育效果,为山白兰育苗栽培提供新思路和新途径。主要研究结果如下:
  (1)L7(16h/d×R∶B=8∶1)处理有利于提高苗高增长、叶面积、养分含量(尤其是Ca、Mg),促进苗木各器官积累生物量,对促进苗木生长的效果最佳;其次为L8(16h/d×R∶B=6∶1)和L5(16h/d×R∶B∶P∶G=8∶1∶1∶1),对山白兰生长有较大的促进作用。且山白兰苗木生长、生物量与IAA含量等内源激素相关性较强,与光合作用也有显著的相关性。
  (2)L7和L8处理下苗木IAA、GA3、ZR生长促进类激素含量增加,脱落酸ABA含量降低,且(IAA+GA3+ZR)/ABA、IAA/ABA比值较高,ABA/GA3较低,山白兰苗木内源激素水平的升高和激素之间的平衡共同作用促进植株生长;L5的效果次之。
  (3)L7处理有利于提高山白兰叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a/b、Rubisco酶、ATP酶活力,但降低叶绿素b含量;其次为L8和L3(12h/d×R∶B=8∶1),前者有较高的叶绿素a含量、Rubisco酶活力、ATP酶活力,而后者有较高类胡萝卜素含量和叶绿素a/b值。
  (4)L7和L8处理苗木光合速率Pn、气孔导度Gs最大,光合速率Amax较高,光下呼吸速率Rday较低,且L7处理光饱和偿点LSP最高,这两个处理有利于提高苗木光合作用;其次L3和L5处理下苗木光合作用较好,表现为Pn、Gs较大,而LCP与L7无显著差异,Amax、Rday与L8无显著差异。光合作用与光合关键酶及光合色素相关性显著,此外Pn、LSP与Fv'/Fm'、qP、ETR正相关关系较强。
  (5)L7处理有利提高山白兰最大光化学速率Fv/Fm、有效光化学速率Fv'/Fm'、非光化学淬灭qP、相对电子传递速率ERT,有较高的荧光参数,说明该处理下植物光合作用较强;其次,L8处理下植物叶绿素荧光较其他处理有一定程度的提高,表现为qP与L7无显著差异,Fv'/Fm'仅次之,ERT最高。
  (6)光质、光周期交互作用对山白兰苗木的影响显著,主成分分析结果表明:L7和L8两个光周期、光质组合处理得分较高,对山白兰苗木生长及光合促进作用效果较好;L5综合得分次之;L1(12h/d×R∶B∶P∶G=6∶1∶1∶1)和L4(12h/d×R∶B=6∶1)处理对山白兰综合影响表现较差。
[硕士论文] 张海东
林木遗传育种 广西大学 2018(学位年度)
摘要:望天树(Parashorea chinensis Wang Hsie.)又名擎天树,生长在我国热带雨林中,是我国首要的珍稀濒危保护植物,目前对望天树遗传多样性和种质资源保的研究尚浅。本研究通过对望天树不同家系幼苗的生长差异、生理差异以及遗传多样性特征的分析,旨在探明其遗传变异产生的原因,初步筛选出望天树优良家系,为优良种质资源发掘、良种选育、濒危树种资源的保护人工林发展奠定基础。对分布在广西和云南的15个望天树家系二年生幼苗采用随机重复取样测量子代幼苗的苗高、地径、叶面积及生物量,内源激素ABA、GA3、ZR和LAA含量,叶绿素a、b的含量,叶片最大净光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO2浓度Ci、最大蒸腾速率Tr、最大原初光能捕获效率Fv'/Fm'、光化学淬灭系数qP和非光化学淬灭系数NPQ等光合参数,ISSR-PCR标记法研究望天树不同家系多态位点、有效等位基因数、Shannon指数和Nei指数。结果表明:
  (1)二年生苗木苗高的变异系数为9.37%,家系遗传力为0.781,说明遗传对苗高有较大程度的控制作用。家系平均苗高为20.27cm,其中最高的是那坡03(23.50cm),为平均值的113.70%,最低的家系是勐腊03(17.80cm),仅为平均值的87.81%;地径变异系数为11.35%,家系遗传力为0.768,最优的是那坡03(4.64mm),达到了家系平均值的117.60%,最差的家系是勐腊03(3.40mm),为家系平均值的84.79%;叶面积变异系数为13.84%,家系遗传力为0.727,最大的是那坡03(29.00cm2),是家系平均值的170.28%,最小的是勐腊03(10.56cm2),为平均值的62.01%;鲜重和干重平均生物量最大的均是那坡02,鲜重为2.80g,干重为0.90g。鲜重和干重平均生物量最小的均是河口02,鲜重为1.65g,干重为0.26g。
  (2)内源激素的含量差异:ABA含量河口03最高为54.50ng/g,马关01含量最低为30.03ng/g。GA3含量那坡03最高为11.59ng/g,勐腊03最低为3.55ng/g。ZR含量那坡03最高为12.57ng/g,勐腊03最低为6.16ng/g。LAA含量那坡03含量最高为74.25ng/g,勐腊03含量最低为34.15ng/g。
  (3)光合指标的差异:那坡03Pn值最大为48.73μmol.m-2·s-1,勐腊01的最小为23.46μmol·m-2·s-1;河口02Ci最大为358.73μmol/mol,勐腊01的最低为310.76μmol/mol;那坡03的Gs值最高为0.47mol·m-2·s-1,勐腊01的最低为0.23mol·m2·s-1;那坡04的Tr值最大为0.57mmol/m2·s,勐腊01的最低为0.51mmol/m-2·s。田阳01Fv'/Fm'值最高为0.27,马关02的最低为0.16;那坡03qP值最高为0.44,田阳01的最低为0.15;马关02的NPQ值最高为0.83,那坡01的最低为0.42。叶绿素a的含量,那坡03最高为0.81,勐腊04的最低为0.26;叶绿素b的含量与叶绿素a的含量差异相同。
  (4)遗传多样性,15个家系的多态位点分布在8.13%-26.85%范围内,其中最高的是那坡03(26.85%),最低的是勐腊03(8.13%),家系的平均多态位点百分比为16.58%,遗传分化分析结果显示群体之间总的遗传变异占有62.64%,群体内的变异仅有37.36%,种源间的遗传变异占有很大的比例,基因流系数也远小于1,说明家系之间存在明显的分化,聚类分析树状图表明15个家系被分成遗传距离不等的五个组,其中那坡03多态位点百分率较高,适应环境能力最强,可作为优势种源进行培育,勐腊03适应性最差。
  总体上,那坡03、河口03、那坡02的幼苗呈现出较大的优势,其中那坡03最为优秀,生长指标、生理指标及遗传稳定性较高。而勐腊03的幼苗综合指标表现较差,且遗传稳定性不高,不利于育苗培育。因此可以将那坡03作为最为优良家系的苗期选择。
[博士论文] 王文娜
森林培育 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:木本植物吸收根功能性状在水分和养分吸收、光合产物代谢、根系周转与分解等方面发挥重要作用,对生态系统水平的碳(C)分配格局和养分循环过程有重要影响。根解剖结构是吸收根最重要的功能性状之一,与其他功能性状(如形态、养分和菌根侵染等)间具有重要关联。但是在土壤氮(N)有效性改变条件下,以往研究中树木细根解剖结构的变化往往被忽略,而且解剖结构与根形态、养分和菌根侵染特征间的关联并不清楚。本研究以相同立地条件下胡桃楸(Juglans mandshurica)、水曲柳(Fraxinus mandschurica)、黄波罗(Phellodendron amurense)、兴安落叶松(Larix gmelinii)、红松(Pinus koraiensis)和云杉(Picea koraiensis)人工林为研究对象,通过连续两年(2014年和2015年)施N肥处理,对土壤表层细根进行取样,研究N有效性改变对以上6个树种1-5级根解剖结构、形态、C和N养分,以及菌根侵染特征的影响。主要研究结果如下:
  (1)6个树种前3级根具有完整的皮层组织,施N肥导致6个树种皮层组织普遍降低但变化不明显,但是,显著增加了前5级根中柱直径。两年施肥处理,6个树种中柱直径平均分别增加了19.6%(2014)和28.9%(2015)。对于2014年中柱直径,于水曲柳增加最大(33.7%),落叶松增加最少(6.9%);而在2015年,黄波罗增加最大(46.3%),云杉中增加最少(14.8%)。冗余分析(RDA)表明,中柱直径的改变主要是导管直径(49.7%)和导管数量(21.2%)的显著增加的结果。施N肥对细根皮层组织并无促进作用,而主要促进了中柱和导管特征的发育,意味着N有效性提高主要增强了细根的运输功能。
  (2)施N肥导致6个树种前5级根直径普遍增加,SRL和组织密度普遍降低。N有效性提高后,同一树种的细根形态特征在两年间差异较小,在种间差异较大。其中,前5级细根直径在水曲柳增加最大(30.4%),云杉中增加最小(6.7%);SRL在水曲柳中下降最大(降低27.3%),云杉中下降最小(降低9.7%);组织密度在不同年份间变化规律不同。RDA分析表明,施肥之后细根直径显著增加主要是中柱直径显著增加导致的结果。该结果说明,细根形态随着土壤N有效性改变发生的变化与其解剖特征的改变密切相关。
  (3)施N肥导致6个树种前5级细根组织N浓度普遍增加,组织C浓度和C/N比普遍降低。土壤N有效性提高后,各树种细根C、N养分在两年间变化较小,在种间差异较大。其中,前5级细根N浓度在胡桃楸增加最大(27.1%),落叶松增加最低(4.8%);C浓度在种间变化不明显(仅为0.2%~1.2%);C/N比变化,在水曲柳降低幅度最大(降低21.1%),在云杉中降低幅度最小(降低5.1%)。在各个树种中,1级根N浓度最高,5级根N浓度最低,C浓度随着根序升高而增加,施肥处理在各个树种中并没有改变这一格局。
  (4)施N肥导致1级根菌根侵染率和菌根侵染程度在6个树种中均降低,而且在一些树种中达到显著水平。对于菌根侵染率,施N肥导致落叶松和红松1级根菌根侵染率在施肥的两年内均显著降低,而对胡桃楸、水曲柳、黄波罗和云杉的影响不显著。对于菌根侵染程度,在水曲柳、黄波罗、红松和云杉中在施肥的两年内均显著降低,而胡桃楸中仅于2015年显著下降(降低17.4%),2014年不显著(降低8.3%)。与以上5个树种不同,落叶松1级根菌根侵染程度在施肥的两年内变化并不显著。RDA分析表明,在不同处理和树种间,1级根菌根侵染率和菌根侵染程度普遍与皮层厚度、皮层细胞直径和皮层层数正相关。鉴于施肥后,根组织中N浓度增加而菌根侵染率降低,说明土壤养分有效性提高后根对菌根真菌依赖的程度降低。
  总之,本研究中N有效性提高条件下树木细根解剖结构、形态、养分和菌根侵染特征的响应在树种、施肥周期和根序间具有明显差异。细根解剖结构与形态、C和N养分,以及菌根侵染特征间具有紧密联系,这体现了树木细根生理生态功能间的重要关联。这些研究结果,不仅对于深入了解N有效性提高条件下树木细根(尤其是吸收根)动态及其生理生态功能具有重要理论意义;而且对于了解施N肥后林地养分变化和树木生长状况,以及指导森林经营措施具有重要理论贡献。
[硕士论文] 袁亚玲
生态学 四川农业大学 2018(学位年度)
摘要:凋落物分解是维持人工林养分平衡和长期生产力的关键。与碳、氮、磷循环相关的酶类对于驱动凋落物分解,释放养分具有十分重要的作用。营造针-阔混交林被认为是加快人工林凋落物分解、促进养分循环、改善针叶纯林地力衰退等生态问题的有效措施之一。因此,本研究以马尾松与3种阔叶树种(香樟、檫木、香椿)的混合凋落叶为对象,研究混合凋落叶分解过程中酶活性在不同树种丰富度、不同树种组合和不同混合比例下的变化特征,以期为马尾松纯林转化为混交林筛选出合适的伴生树种及混交比例提供一定的理论依据。
  (1)整体上,凋落叶累积质量损失与纤维二糖水解酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶及脱氢酶活性呈极显著二项式规律(P<0.001),其中β-N-乙酰氨基葡糖苷酶活性对凋落叶累积质量损失的解释度最高,纤维二糖水解酶、β-葡萄糖苷酶及酸性磷酸酶次之,多酚氧化酶和脱氢酶活性最低。
  (2)阔叶树种丰富度的增加能在不同程度上改善单一马尾松的分解,且树种丰富度越高越有可能利于不同凋落叶间的快速融合,建立起养分和微生物互补的联系,从而提高酶活性,加快分解。
  (3)酶活性因与马尾松混合的阔叶树种而异,且树种组成对酶活性的影响要大于丰富度;无论香椿单独与马尾松组合还是与香樟、檫木搭配起来与马尾松组合,均能在一定程度上有助于酶活性的提高,从而促进分解;3种阔叶树种对酶活性的促进作用大小表现为香椿>香樟>檫木。
  (4)相比于单一马尾松,马尾松分别与香樟、檫木以8∶2、7∶3、6∶4混合的酶活性在整个试验期内呈先抑制后促进的规律;马尾松+香椿以6∶4混合对碳、氮循环酶活性具有一定的促进作用;马尾松+檫木+香樟、马尾松+香樟+香椿、马尾松+檫木+香椿组合以6∶2∶2、6∶1∶3、6∶3∶1混合能在一定程度上有助于酶活性提高,尤其是马尾松+香樟+香椿、马尾松+檫木+香椿能在前期对碳、氮循环水解酶活性具有较好的促进作用;马尾松+檫木+香樟+香椿以7∶1∶1∶1、6∶1∶2∶1混合能较好的促进碳、氮循环水解酶活性。
  (5)分解前期,与碳、氮循环相关水解酶活性主要与凋落叶初始C、N、P、N/P极显著正相关(P<0.01),与C/N、木质素、木质素/N极显著负相关(P<0.01)。随着凋落叶的分解,基质质量不断变化,初始质量与各酶活性的相关性也逐渐发生改变。整体上,与碳、氮、磷循环相关水解酶活性均与pH负相关,各酶活性均与含水量正相关,且呈极显著一次函数关系(P<0.01)。
  综上,马尾松+香椿组合以6∶4,马尾松+香樟+香椿和马尾松+檫木+香椿组合以6∶2∶2、6∶3∶1、6∶1∶3,马尾松+檫木+香樟+香椿组合以7∶1∶1∶1、6∶1∶2∶1比例混合有助于碳、氮循环水解酶活性在前期迅速提高,能在一定程度上改善马尾松纯林的养分循环。
[硕士论文] 潘雪玉
森林保护学 中国林业科学研究院 2018(学位年度)
摘要:土壤盐渍化是制约沿海防护林建设的重要因素之一。提高林木生产力和适逆性(特别是耐盐能力)是进一步发挥林业生态和经济效益的重要举措。利用传统育种、细胞工程和基因工程技术提高植株耐盐碱能力已取得一系列重要进展,然而,林木耐盐性是由多个数量性状基因控制的复杂性状,且育种周期长。因此在林木耐盐常规和分子育种研究中仍遇到了很大挑战。根际共生菌对提高农林植物生产力和适应性至关重要。根系非菌根真菌(non-mycorrhizal fungi,包括根际真菌和内生真菌)就是一类普遍存在的能够对植物表型和生理产生重要调控作用的微生物。但是,目前对非菌根真菌(特别在极端环境中)协同林木生长及耐盐的潜力与机制的认识还十分有限。本论文在构建丰富的林木非菌根真菌资源库基础上,以杨树和枫香等重要沿海防护林树种为研究对象,旨在研究非菌根真菌对苗木生长和耐性能力的调控效应并初步阐明可能的作用机制,最后对林木根部菌剂接种方法进行优化。研究结果为创制新型植物促生、抗逆型接种剂奠定理论基础,为今后成果转化和应用提供新的技术依据。
  本研究对浙江富阳、江苏泗洪和河北威县良种基地的杨树以及多种滩涂盐生植物的根系非菌根真菌进行分离培养。同时,依托于国内外合作基础,搜集了多种根系内生真菌资源。因此初步构建了多生境、多宿主来源的根系非菌根真菌资源库。以重要沿海防护林树种毛白杨(Popults tomentosa)和美洲黑杨杂种优良无性系NL-895杨(P.×euramericana cv.‘Nanlin895’,NL895)无性系无菌苗及北美枫香(Liquidambar styraciflua)的实生苗为研究对象,将供试菌株接种到上述苗木根系中,通过添加海盐溶液筛选具有促生和耐盐效应的菌株。主要研究结果如下:
  (1)供试菌株基础生物学特性及功能初筛:选用45株真菌菌株,包括33株子囊菌(Ascomycota),4株担子菌(Basidiomycota)与8株低等菌。主要类群有镰刀菌属(Fusarium)、格孢腔目(Pleosporales)、柔膜菌目(Helotiales)和被孢霉属(Mortierella)等真菌。建立上述菌株与毛白杨和NL-895杨无性系无菌苗的共生体系,通过观察杨树幼苗接种后的表型变化(主要包括株高、根长和鲜重等指标)及根部细胞是否有侵染结构形成,初步筛选具有潜在促生效应的功能菌株。
  (2)内生弯孢霉菌株对毛白杨的促生、耐盐效应:源自盐生植物盐地碱蓬(Suaeda salsa)健康植株根系的内生弯孢霉(Curvularia sp.)菌株R2015-25可与毛白杨(P.tomentosa)顺利建立共生体系并表现出显著的促生效应。显微观察表明接种14d后,R2015-25的菌丝可顺利侵染定殖在毛白杨的根部并形成类似微菌核的侵染结构,在皮层细胞和根毛中可见念珠状菌丝。说明该菌株可能属于暗色有隔内生真菌(dark septate endophyte,DSE)。盆栽试验中,施加海盐胁迫后,处理组杨树的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)显著高于对照组;叶绿素a、叶绿素b和脯氨酸(proline,Pro)含量也有所上升。处理组杨树叶片光反应系统Ⅱ(photosystemⅡ,PSⅡ)的电子传递效率(electron transport rate,ETR)、PSⅡ实际光合效率ΦPSⅡ及光化学淬灭值qP均显著高于对照组。实验结果表明,菌株R2015-25接种到毛白杨上可缓解宿主杨树所受的盐胁迫,这为极端环境内生真菌资源提高林木耐盐能力的应用提供了科学依据。
  (3)3株内生镰刀菌对北美枫香的促生、耐盐效应:探讨3株源于滩涂盐碱地植物滨麦(Leymus mollis)的内生镰刀菌(Fusarium spp.)对北美枫香幼苗生长和耐盐性的调控效应。结合形态学和分子系统学方法鉴定内生镰刀菌并体外检测其毒素种类及含量。建立内生镰刀菌与无菌北美枫香实生幼苗共培养体系;利用台盼蓝染色观察菌株在根系组织中形成的侵染结构;在正常和盐胁迫条件下,研究内生镰刀菌对幼苗生长和耐盐性的影响。3个菌株分别为黄色镰刀菌(F.culmorum,Class2-1B)、假禾谷镰刀菌(F.pseudograminearum,Class2-1C)和一株未鉴定到种的镰刀菌(Fusarium sp.,Class2-3)。Class2-1B和Class2-1C对北美枫香幼苗具有促生和协助耐盐的作用,而Class2-3显现出致病性。
  (4)内生镰刀菌重测序与碳代谢分析:以同种或相近种镰刀菌的全基因组序列为参考,对3株盐生植物内生镰刀菌(Class2-1B、Class2-1C和SYC-Root-1)进行全基因组重测序分析,并对重测序数据进行初步统计分析。采用BIOLOG真菌板比较分析3株内生镰刀菌的碳代谢活性,以期进一步揭示3株镰刀菌的生理生态学特性。
  (5)内生镰刀菌及弯孢霉GFP转化体系构建:为深入研究三株功能菌株弯孢霉(Curvulariasp.)、黄色镰刀菌(F.culmorum)和假禾谷镰刀菌(F.pseudograminearum)在林木根系的侵染定殖特征以及跟踪菌株在大田实验中的实际侵染效率,利用根癌农杆菌介导转化法(Agrobacterium tumefaciens mediated transformation,ATMT)获得绿色荧光蛋白(greenfluorescent protein,GFP)标记的三株菌株。将获得的标记菌株接种至杨树幼苗根系共培养14d以上。荧光显微观察表明,三株功能菌株的菌丝可在杨树幼苗根系成功侵染定殖。该研究体系为后期有效跟踪检测功能菌株的生态学特征奠定了技术基础。
[硕士论文] 廖曦
森林培育 广西大学 2018(学位年度)
摘要:红锥(Castanopsis hystrix),壳斗科(Fagaceae)锥属(Castanopsis),别名红栲、红柯,常绿大乔,广西珍贵的乡土树种之一,因其具有生长快、干性通直等优良特性,现已有大范围种植。林地施肥已成为近年来经营人工丰产林、提高森林生产力的重要造林技术措施,施肥措施不仅能促进林木营养吸收,还能有效提高林地土壤肥力状况,提升林地生产力。鉴于目前还鲜有关于红锥幼林配比施肥试验的科学研究报道,本研究开展氮(N)、磷(P)、钾(K)配比施肥试验,以广西南宁市的高峰林场2a生红锥人工幼林为研究对象,采用三因素三水平正交试验设计,以不施肥作空白对照组(CK),旨在研究此配比对红锥幼林生长、生理特性及林地土壤的影响,并综合试验结果筛选出最适宜实际生产的氮磷钾配比,以期研制出在广西区内大力发展红锥人工林最具推广效应、有缓释长效作用的新型肥料配比,同时也为提升施肥效果和促进红锥人工林产业可持续发展提供相关的科学理论依据。主要研究结果如下:
  (1)各施肥处理组中对树高、胸径、南北冠幅、总生物量促进作用最强的均是T5(N2P2K3N:87.5g/株,P2O5:162.5g/株,K2O:75.0g/株),对东西冠幅促进作用最强的是T6(N2P3K1N:87.5g/株,P2O5:243.8g/株,K2O:25.0g/株),施肥处理组的平均单叶面积大小均在13.99~29.83cm2之间。各生长指标受到氮磷钾三者的影响效应存在差异,氮肥对树高、胸径、平均单叶面积影响最大,磷肥对冠幅(南北冠幅和东西冠幅)影响最大,而钾肥对总生物量影响最大。综合而言,对红锥幼林配以中等水平氮肥(N:87.5g/株)、中高等水平磷肥(P2O5:162.5g/株,243.8g/株)、中低等水平钾肥(K2O:25.0g/株,50.0g/株)进行施肥的生长促进效果最佳。
  (2)从生理指标测定结果可知,施肥前期对叶绿素含量影响最大的是钾肥,后期则是磷肥,对可溶性蛋白和可溶性糖影响最大的均是氮肥。另配比施肥对红锥幼林叶片中的氮磷钾养分含量也有显著提高,其中T4(N2P1K2N:87.5g/株,P2O5:81.3g/株,K2O:50.0g/株)叶片内氮素含量最高,T6(N2P3K1N:87.5g/株,P2O5:243.8g/株,K2O:25.0g/株)叶片内磷素含量最高,T7(N3P1K3N:131.3g/株,P2O5:81.3g/株,K2O:75.0g/株)叶片内钾素含量最高。
  (3)配比施肥对红锥林地土壤的影响显著,除了土壤pH值有所下降以外,施肥处理组的有机质、土壤氮磷钾养分、微生物生物量等各项指标及多种土壤酶活性都得到了不同程度提高,而CK土壤内上述各营养指标均表现出不断下降的趋势,整体肥效表现最优的是T5(N2P2K3N:87.5g/株,P2O5:162.5g/株,KzO:75.0g/株),其土壤有机质、全磷、硝态氮、铵态氮和速效钾含量均最高。
  (4)从相关性分析结果可知,红锥生长指标、生理指标和土壤特征指标之间大多存在较强的正相关性,但仍有少数指标间未表现出显著相关性,如土壤pH只与过氧化氢酶活性存在显著相关性。总的来说,红锥的生长、生理指标与表征林地土壤营养状况的各指标之间存在着密切相关性。
  对上述各指标进行隶属函数模糊综合评价,所得隶属函数平均值最大的是T5(N2P2K3N:87.5/株,P2O5:162.5g/株,K2O:75.0g/株),与各项指标的测定结果吻合,可见红锥幼林对T5处理组的肥效响应最佳,即按N:87.5/株、P2O5:162.5g/株、K2O:75.0g/株的配比对其进行施肥,不仅对林木的生长发育促进作用最佳,还能最大程度改良林地土壤养分状况。
[硕士论文] 戴文君
森林培育 广西大学 2018(学位年度)
摘要:望天树(Parashorea chinensis Wang Hsie.)作为我国特有热带树种,仅分布于云南、广西等少数地区,是优良的珍贵用材树种、观赏和药用树种。微生物菌剂具有成本低、效益高且绿色无污染的特点,能通过活化土壤养分、培肥地力,有效促进植物的生长发育。望天树的苗木培育在实际生产中存在造林存活率低、根系不发达、苗木抗性弱等问题,本试验采用新型微生物菌剂施放于望天树盆载苗木,通过对植株生长情况、光合能力、养分吸收等指标,综合评价、筛选微生物菌剂,为解决望天树苗木前期生长较慢、根系不够发达及造林后恢复生长较慢等问题提供参考。
  本试验以1.5a望天树实生苗为研究材料,3种微生物菌剂胶质芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌各设置三个浓度(40亿只/株、60亿只/株、80亿只/株),分别用JZ-1、JZ-2、JZ-3、CB-1、CB-2、CB-3、JD-1、JD-2、JD-3表示,设施肥组(SF)和清水作对照,采用随机区组试验设计,研究了不同微生物菌剂对望天树苗木苗高、地径、生物量、根系指标、光合指标、叶绿素及内源激素、植株与土壤养分等指标的影响,并筛选出对望天树苗木生长生理促进作用最好的微生物种类及浓度。研究结果表明:
  1、JD-2处理有利于望天树苗木苗高、苗木地径、根系干重、茎干干重以及植株总干重的增长,JD-1处理下苗木叶片干重最高;JD-3处理下苗木叶面积、叶片长度最佳;JD菌剂下苗木苗高、地径、叶面积及总生物量的表现最佳。
  2、三种微生物菌剂处理下,CB菌剂对望天树苗木根系长度、根系表面积、根系活力、根系体积的促进效果最佳,JZ菌剂下根尖数显著最高,JD菌剂有利于根系平均直径增长;JZ-3处理下望天树苗木根系长度、根尖数增长最快,JD-2处理有利于根系平均直径增长,CB-2处理则有利于根系表面积、根系体积的增加,CB-3处理则显著促进根系活力。
  3、微生物菌剂对叶片的Fv/Fm、Y(Ⅱ)、qp、NPQ等叶绿素荧光参数值影响不显著。JD-2处理下望天树苗木叶片叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素含量均最高,且Ci值最低,JZ-1处理有利于叶片Pn、Gs的提高,CB-2处理下Tr最高;JD菌剂对望天树叶片叶绿素含量、Ci值的促进效果最好,JZ菌剂有利于望天树苗木叶片Pn、Gs、Tr的增长。
  4、JD-2处理有利于根部全K含量、茎干全K含量的增加,且叶片NR、GS酶活性最高,ABA含量最低;CB-2处理下根部全N含量、茎全N、全P含量、叶片全K含量以及叶片IAA含量最高;JZ-2处理有利于根部全P含量、叶片全N含量的增加;JZ-1处理下叶片全P含量、ZR含量最佳;JZ-3处理下叶片GA3含量最高。盆栽土壤中CB-1处理全N、全P含量积累最多,并有利于土壤电导率及水溶性含盐量的提高;SF处理下速P、全K含量最高;JD-1处理下速K含量、磷酸酶活性均最高;JZ-3处理下有利于脲酶活性的提升;JZ-2处理下蔗糖酶活性最高;JD-2处理有利于土壤pH值的升高。三种微生物菌剂处理下,CB菌剂有利于植株根部、茎干的全N、全K含量和根部、叶片的全K含量的提高;JZ菌剂有利于叶片的全N、全P含量和茎干、根部的全P含量及叶片内IAA、GA3、ZR含量的提高;JD菌剂叶片内NR、GS酶活性均为最高,且ABA含量最低。盆栽土壤中CB菌剂有利于全N、全P、速P、全K含量及土壤磷酸酶活性、土壤pH值、电导率、水溶性含盐量的提高;JD菌剂下土壤的速K含量积累最高;JZ菌剂则显著促进土壤脲酶、蔗糖酶的活性。
  5、三种微生物菌剂9个浓度处理下,以巨大芽孢杆菌60亿只/株浓度(JD-2)处理下的主成分总得分、隶属值、QI值均为最高,且苗木的形态指标、根系指标、光合特性以及植株与土壤的肥力效应都具有较高的水平,植株生长最佳;三种菌剂下巨大芽孢杆菌(JD)菌剂的主成分总得分、隶属值、QI值均高于胶质芽孢杆菌(JZ)、侧孢芽孢杆菌(CB)的综合表现。因此,三种菌剂下望天树苗木的生长生理及肥力效应表现最佳的是巨大芽孢杆菌,且在60亿只/株浓度下促进效果最佳。
[硕士论文] 闫明
地图学与地理信息系统 中国林业科学研究院 2018(学位年度)
摘要:森林和木材资源是我国重要的自然资源和战略资源,对我国生态建设和经济发展有着重要意义。为解决国内珍稀树种和大径材树种长期面临结构性短缺的问题,我国提出建立国家储备林制度。在建立国家储备林基地时,需遵守“适地适树”原则,同时考虑基地内多个储备林树种空间布局优化的问题。本研究基于地理设计思想,通过研究树种适宜性评价、林地空间连接度和储备林适宜度综合指数,提出国家储备林树种的空间优化布局方法,以南宁市江南区为试验区,选择杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinusmassoniana)和湿地松(Pinus elliottii)作为目标树种,实现国家储备林基地树种的合理分布。
  本研究的主要研究内容如下:
  1.建立基于地形因子的太阳辐射参考模型。采用DEM和太阳辐射提取坡向的方法,通过分析地形因子与地表接收太阳辐射量的关系,建立基于地形因子的太阳辐射参考模型。相对于不同分辨率下DEM计算坡向不一致性和人工测量坡向的人为主观性,本文提出的方法使坡向计算更为科学,为准确有效地进行林地适宜性评价奠定了基础。
  2.基于随机森林模型的树种适宜性评价。选取地形、土壤和气候数据作为评价因子,通过因子相关分析,去除相关性较强的因子,将影响树种生长状况的36个环境因子缩减为20个,建立随机森林模型。结果表明:杉木、马尾松和湿地松生长状况主要受海拔、枯枝落叶层厚度、和年均降水量3个环境因子影响较大。通过树高分级方法建立随机森林模型,RMSE为1.732-1.942,分裂属性数据为6-7,说明该模型总体稳定,整合性高,误差小。最终将杉木、马尾松和湿地松3个树种用地分为五级,依次为:最适宜区、适宜区、基本适宜区、不适宜区和不可用地。
  3.南宁市江南区国家储备林空间布局优化实验。以杉木、马尾松和湿地松作为目标树种,应用本文提出的方法进行国家储备林规划试验。结果表明:南宁市江南区适宜生长杉木用地的总面积为842.25平方千米,主要分布在江南区的西北部;适宜生长马尾松用地的总面积为908.25平方千米,主要分布在江南区的东部与中部地区;适宜生长湿地松用地的总面积为877.50平方千米,主要分布在江南区的东部、北部及中部地区;适宜生长杉木、马尾松和湿地松的总面积为1007.31平方千米。对3个国家储备林树种空间划分区域大多位于南宁市江南区南部的七坡林场总场,选择树种最适宜区和适宜区形成每个树种小班集中区。其中,马尾松用地划分比例最高,占全部划分面积的63.41%;湿地松次之,占全部划分面积的25.53%,杉木用地划分比例最低,占部划分面积的11.06%。
  4.以地理设计为思想,提出国家储备林树种空间布局优化方法。通过树种适宜性评价结果确定树种空间布局优化的基本区域范围,根据树种用地优化布局的基本原则,分析林地的空间连接度,计算符合国家储备林划分条件小班的储备林适宜度综合指数,选取优先划分区和次优先划分区,作为国家储备林树种进一步的空间布局优化区域。对比树种现有面积与国家储备林树种预计规划面积,以“小班空间连接度优先、综合指数次之”为原则进行面积扩充,直至符合国家储备林树种预计规划面积,最终得到国家储备林空间布局优化结果。
  主要有以下几个创新点:
  (1)构建了太阳辐射参考模型,提出一种利用太阳辐射量对坡向进行划分的方法,使得坡向计算的结果更为科学,为后续研究打下基础;
  (2)提出了以地理设计为指导,基于树种的适宜性评价、林地空间连接度和储备林适宜度综合指数的国家储备林规划方法,为国家储备林空间布局优化提供技术支撑。
[硕士论文] 毛碧辉
生态学 广西大学 2018(学位年度)
摘要:泡桐Paulownia原产于我国,因其生长迅速、分布广、适应性强、木材轻质且用途广泛,已成为我国主要的人工造林树种之一。本文以白花泡桐新品种绿桐1号人工林为研究对象,对不同造林密度的泡桐人工林林木生长量、干形及其林下土壤的微生物数量、酶活性、土壤养分进行系统的研究,并就施肥、抹芽对泡桐幼林生长影响进行观测和分析研究,为制定广西区域泡桐人工林的营林措施提供科学指导和理论基础。研究结果表明:
  1.造林密度对泡桐胸径、树高、冠幅、枝下高均有极显著影响。泡桐胸径从1a生开始随造林密度的增大而减小,泡桐冠幅、材积均从0.5a生开始随造林密度的增大而减小。林分蓄积从1a生、树高从2a生开始随造林密度增大而增大。高造林密度比低造林密度的冠高比更小、高径比更大,因此高造林密度泡桐干形相对饱满。泡桐2.5a生时,低造林密度泡桐林分的中径阶木(≥14cm)比例较高密度林分更大。综合考虑分析,培育大中径材应选用相对低造林密度(625株·hm-2、833株·hm-2)造林,若培育目标追求更大林分蓄积和中小径材,则宜选用1666株·hm-2造林密度造林。
  2.在泡桐2a生时,造林密度对泡桐人工林土壤有机质、碱解氮、全磷、速效磷、速效钾含量均有极显著影响,对泡桐人工林土壤全氮含量有显著影响,对泡桐人工林土壤全钾的影响未达到显著水平,且泡桐人工林土壤有机质、水解氮、速效钾均随造林密度的增大而减小,全氮、全磷、全钾与造林密度没有明显的线性关系,未种植泡桐的荒地(对照)土壤的全磷、碱解氮、速效磷、速效钾含量为各造林密度中最高。
  3.泡桐人工林土壤四种微生物数量大小关系为:细菌>固氮菌>放线菌>真菌,细菌占四种微生物总数量的99%以上;泡桐人工林土壤四种酶的活性大小关系为:蔗糖酶>过氧化氢>蛋白酶>脲酶,其中未种植泡桐的荒地(对照)的蔗糖酶活、蛋白酶、过氧化氢酶、脲酶含量均为最高;且造林密度对泡桐人工林土壤酶活性均有极显著影响,同时泡桐人工林土壤蔗糖酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性均随造林密度的增大而减小。
  4.泡桐林分随着林龄及加施肥量的增加,其胸径、树高、单株材积均随之增大,施肥仅在林分0.5a生时,对泡桐的树高、胸径、单株材积有显著影响,在1~2.5a生时,施肥对林分影响未达到显著影响,但是施肥量大的林分的胸径、树高、单株材积均大于施肥量较小的林分。
  5.泡桐林分随着林龄增加,其胸径、树高、单株材积均随之增大。在泡桐0.5~2a时,抹芽对泡桐的胸径、树高、单株材积均有显著影响,且从林分1a生开始,泡桐的胸径、树高、单株材积均随着抹芽次数的增加而减小。
[硕士论文] 陈美熹
林业 广西大学 2018(学位年度)
摘要:林木群体的遗传多样性及交配动态直接关系到其种子及子代苗木的遗传品质。而林木随树龄增大产生的繁殖能力变化不可避免对群体遗传多样性及交配系统造成影响。本研究以位于广西苍梧县天洪岭林场的马尾松“土贡”种源母树林(1959年造林)及其不同时期子代为材料,开展母树林种实品质、遗传多样性及交配系统方面的研究,获得以下结果:
  1.参试母树平均胸径58.87cm,母树林平均单果鲜重、果长及果宽分别为14.09g、48.95mm及24.11mm,果实相对偏小;种子平均千粒重、发芽率及发芽势为8.36g、70%及45%,低于一些同类研究报道,推测与母树树龄过大,繁殖能力下降有关;母树间在球果表型及种子性状上均存在极显著差异,表明母树林存在丰富变异;仅有单果重、果长和果宽之间、发芽率及发芽势之间存在显著正相关;采用主成分及聚类分析,将参试母树分为5类,第1、2类种子质量好,果型大,可优先作为采种母树。
  2.对母树林及其4个不同年份采种营建人工林进行了遗传多样性分析(采种时母树年龄分别为36、40、46、55年生),发现子代和母树林都具有丰富的遗传多样性,不同年份子代遗传多样性与母树群体相比差异并不显著;多数位点固定指数显著大于零,表明群体纯合子过量。遗传结构分析表明,五个群体两两遗传分化系数在0.0435-0.0635之间,1996年子代林与亲本群体分化较小,2000年、2006年及2015年子代林与亲本群体的遗传分化依次增大,推测主要原因为母树年龄过大,林内花粉不足,授粉不随机,使得近交及外来花粉污染增大,不同子代群体间、子代与母树群体间的基因频率构成差异逐渐增大。
  3.对56年生母树林7个家系进行交配系统分析,结果表明:7个家系多位点异交率tm为89.2%,单位点异交率ts为69.5%,近交指数(F=0.207)显著大于零,半同胞比例Phs=0.430,全同胞比例Pfs=0.570,表明56年生马尾松母树林存在较大程度的近交。未进行发芽试验的种子(种子组)的异交率(tm=86.7%,ts=67.5%)明显低于发芽试验后的萌发种子(发芽种子组)(tm=91.1%,ts=76.4%),表明异交率的高低对马尾松种子生活率有显著影响。
[硕士论文] 任永胜
森林培育 四川农业大学 2018(学位年度)
摘要:我国川中丘陵区大面积柏木(Cupressus funebris)纯林生产力衰退、综合效益低下,成为阻碍林业发展的难题。针阔混交是低效林改造的有效手段,而混交时柏木的根系分泌物会对土壤环境及混交树种的细根产生重要影响,进而影响整个植株的生长发育和森林生态系统的生产力。栾树和香椿是川中丘陵区乡土阔叶树种,有重要的生态、经济价值。对盆栽栾树(Koelreuteria paniculata)和香椿(Toona sinensis)幼苗施加柏木根系分泌物(Cupressus funebris cypress root exudate),研究栾树和香椿细根对其的响应,筛选适宜树种,为柏木低效林改造及可持续经营提供参考。本试验提取了一年生柏木苗的根系分泌物,设置5种浓度(CK、1x、2x、4x、8x,将1株柏木的根际土的1/12所提取的根系分泌物混合液或相应的土壤养分定为x),每个处理重复三次。每月1次,共12次,施加给一年生栾树和香椿盆栽苗,测定栾树和香椿细根的生物量、形态特征(直径、比根长SRL、根长密度RLD、比表面积SSA、组织密度RTD)、细根养分(全N、全P、全K、Na、Ca、Mg)。结果如下:
  (1)总体来看,柏木根系分泌物对栾树细根生物量的影响效果比较显著,对香椿1~4级根无显著影响。对栾树1~5级根都在1x、2x、4x时为促进作用,在8x时开始产生抑制作用;对香椿5级根在低浓度(1x、2x)时表现为促进作用,在4x、8x时表现为抑制作用。
  (2)柏木根系分泌物对栾树细根直径无影响,对香椿低根序(1~3)细根影响也较小,但对4、5级根有显著影响。SSA和RTD受到本试验各浓度柏木根系分泌物的影响都较小。8x浓度的柏木根系分泌物对栾树4、5级根SRL产生了抑制作用,对1~3级根影响不显著,其余浓度都对栾树各根序SRL有促进作用;1x、2x柏木根系分泌物对香椿各根序SRL表现为促进作用,4x和8x对各根序没有显著影响。1x、2x柏木根系分泌物对栾树1~4级根RLD主要为促进作用,对5级根产生了抑制作用,8x对1、2级根产生抑制作用;1x、2x柏木根系分泌物对香椿所有根序RLD的影响都不显著,4x对1~4级表现为促进作用,8x对3、4级根产生了促进作用,对其他根序无影响。
  (3)柏木根系分泌物1x、2x时对栾树和香椿及4x时仅对栾树1~3级根的全N含量有促进作用,在8x时对栾树1~3级根表现为抑制作用。各浓度的柏木根系分泌物对栾树细根全P含量总体都表现为促进作用,1x、2x都增加了香椿各根序的全P含量,但在4x、8x时,都降低了栾树3级根和香椿1~3级根的全P含量。1x柏木根系分泌物增加了栾树1级根和香椿1、3、5级根全K含量,2x对栾树和香椿都有促进作用,4x增加了栾树1级根和香椿2、3级根的全K含量,并降低了5级根的全K含量,8x对栾树各根序都没有影响,对香椿4、5级根为抑制作用。各浓度柏木根系分泌物对栾树和香椿细根的Na含量影响较小。香椿和栾树3级根的Ca含量变化对柏木根系分泌物浓度的响应最敏感,1x、2x、4x的柏木根系分泌物整体增加了栾树细根Ca含量,8x时开始对栾树3级根产生抑制作用;1x、2x增加了香椿细根的Ca含量,在8x时抑制了香椿1~3级根。1x根系分泌物分别对栾树3级根和2x对3、5级根Mg的吸收有促进作用,4x、8x根系分泌物对栾树细根Mg含量无影响;1x对香椿1~5级根Mg含量都有显著的促进效果,而后随着根系分泌物浓度的升高促进效果逐渐降低,直至8x时降低了2~4级根Mg含量。
  综上所述,细根直径、比表面积、组织密度、Na含量受到本试验各浓度柏木根系分泌物的影响都较小。柏木根系分泌物对栾树和香椿细根比根长、根长密度、全N、全P、全K、Ca、Mg含量的影响大致都表现为低浓度促进其增加,高浓度产生抑制作用。
[硕士论文] 包晗
林业 广西大学 2017(学位年度)
摘要:望天树(Parashorea chinensis Wang Hsie.),世界稀有珍贵树种和热带雨林指示植物,是国家一级保护植物,优良的用材林树种。前期研究发现,望天树幼苗在生长时根系发育缓慢、根系薄弱,使得幼苗生长发育滞缓。因此,本试验以1年生望天树实生苗为研究材料,探索不同浓度的植富、喜硕、B-1、ABT1号(ZF-1、ZF-2、ZF-3,植富依次稀释800、1000、1200倍;XS-1、XS-2、XS-3,喜硕依次稀释1000、1100、1200倍;B-1-1、B-1-2、B-1-3,B-1依次稀释400、500、600倍;ABT1-1、ABT1-2、ABT1-3,ABT1号依次稀释50、75、100倍)对望天树幼苗的生长生理影响,筛选影响望天树生长的最优生长促进剂,为望天树幼苗繁育提供一定参考。主要研究结果如下:
  1.不同生长促进剂不同浓度下ABT1-1望天树的苗高、地径、茎根比、根系干物质积累表现最好,XS-1、XS-2处理下茎、叶干物质积累最高,B-1-1处理下叶形态指标最优。望天树的生长指标、干物质积累及叶片指数均在ABT1-1处理表现较佳,ABT1号处理组苗木各指标也表现最好。综合而言,ABT1号各浓度对苗木的生长促进均表现较好,ABT1-1生长促进作用最大。
  2.不同生长促进剂不同浓度下ABT1-2处理的苗木根系总表面积最高,ZF-1、ABT1-2处理苗木的根系总体积最大,XS-2处理对望天树的根系总长度、总根尖数、根系活力表现最佳,且其余根系指标也表现较好。综合得出,XS-2处理下对植株根系的促进效果最好;ZF、XS两种促进剂下苗木根系的各指标也都表现最好,因此ZF、XS对苗木根系生长的促进作用最明显。
  3.不同浓度不同生长促进剂下B-1-1、B-1-2处理的望天树的GA3、IAA、ZR含量均表现最好,B-1-1处理的望天树ABA含量较好,B-1-1综合调节促进植物体内4种内源激素的合成效果最好,极显著高于CK;B-1处理组下的望天树的4种内源激素含量也表现较优;因此较高浓度B-1处理对望天树内源激素GA3、IAA、ZR、ABA有良好的促进作用。
  4.望天树叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均在ABT1-1处理时最高,ABT1号在该浓度下能明显的促进望天树体内叶绿素a及叶绿素b的合成。ZF处理组的望天树叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均最好,说明ZF促进剂各浓度处理均对望天树叶绿素a、叶绿素b的合成有良好的促进效果。
  5.各处理均能不同程度的降低望天树内MDA含量,各处理的MDA含量均极显著低于CK,ABT1号处理组下望天树苗木的MDA含量最低,说明ABT1号能良好的降低望天树体内MDA含量。望天树体内SOD、POD等抗氧化酶系统能有效适应不同生长促进剂不同浓度下望天树叶片MDA含量的动态变化,维持体内植物生理活动的动态平衡,保证植物生命正常活动进行。
  6.综合生长、生理指标及各指标间相关性分析,较高浓度ABT1号处理对望天树幼苗整体的生长及生理促进效果最好。ABT1-1的生长指标、干物质量积累、叶形态、叶绿素含量、苗木质量指数均最好,ABT1-2的根系总体积、根系表面积最优、MDA含量较低。本试验中,ABT1-1(ABT1号稀释50倍)处理对望天树的生长及生理促进作用最优。
[博士论文] 胡思颖
木材科学与技术 东北林业大学 2017(学位年度)
摘要:自工业革命以来,由于人类对化石燃料的过量使用和对森林的破坏性砍伐,使二氧化碳等温室气体日益累积,引发国际社会公认的全球性环境问题。森林是陆地生态系统中最大的碳库,在物质循环过程中发挥着碳库和碳源的双重作用。在人工林发展趋势的推动下,揭示高固碳量优质木材的人为干预模式成为重点内容。
  本研究以落叶松人工林为研究对象,以初植密度、林分结构和间伐强度三大培育措施为影响因子,基于木材显微图像分析处理系统,以落叶松木材微观构造特征(管胞长度、管胞直径、管胞壁厚、管胞壁腔比、胞壁率)、物理特征(生长速率、生长轮宽度、晚材率、生长轮密度)为指标,采用多元回归分析的方法建立显微构造、物理特征、碳素储存量和落叶松人工林培育措施之间的相关模型,探究高品质落叶松木材的人工培育措施,并进一步结合生命周期评价体系分析不同培育措施下的环境效应,从而揭示出适用于固碳增汇林和用材林培育的营林措施。
  从碳素储存量的角度探究,人工林落叶松的年碳储量在幼龄期以早材碳储量为主导,在成熟期则以晚材碳储量为主导,且对于单株落叶松而言,高固碳量的培育模式为2.5m×2.5m初植密度、未间伐和混交林。
  从微观构造特征的角度研究,3.0m×3.0m初植密度下的特征数据优于2.5m×2.5m初植密度;未间伐和重度间伐的特征数据各有优势,其中重度间伐对管胞直径和胞壁率两项指标具有主导作用;混交林的特征数据更优。
  从物理特征的角度分析,3.0m×3.0m初植密度下的特征数据更优;未间伐的特征数据较优,但生长轮宽度指标在重度间伐条件下更优;针对林分结构而言,带状造林、混交林和纯林的特征数据具有相似性,但对于生长轮密度和生长轮宽度两项指标在混交林条件下更优。
  从环境效应的角度评价,人工林落叶松实木地板制造对环境具有双重效应,即空气污染物排放、农业土壤污染物排放、挥发性无机化合物、氨、一氧化碳和氟化氢六个指标具有正效应,淡水污染物排放、挥发性有机化合物、PM2.5和二氧化碳四个指标具有负效应。重要的是,3.0m×3.0m初植密度、未间伐、带状造林和混交林在碳汇方面更具优势。
  对于固碳增汇林而言,2.5m×2.5m初植密度更为合理,不仅单株树木的碳储量相对较高,单位面积内的蓄积量也较高。其次,未间伐的措施更为合理,其有效避免因间伐等操作而产生的能源消耗。再者,混交林和带状造林均是合理的培育措施,其优势在于可通过林分结构的转换实现落叶松的循环利用。
  对于用材林而言,混交林和3.0m×3.0m初植密度培育下的落叶松不仅具有高碳储量,且材质较为均匀,满足木制品的加工要求。其次,未间伐相对而言可作为优选方案,但需要重点关注管胞直径、胞壁率和生长轮宽度三个指标是否符合木制品加工要求。
  本研究后续的研究重点将在于探索重度间伐与未间伐之间的可适性,以及不同营林措施间的交互作用。
[硕士论文] 雷定战
林业 广西大学 2017(学位年度)
摘要:本研究在派阳山林场试验性种植的基础上,选取具有代表性的3种马尾松+桉树混交模式,并与同时营造的纯林进行比较,旨在阐明马尾松+桉树混交对林木生长效应和土壤理化性质的影响,为我国人工林可持续经营提供科学依据,研究结果对指导松桉混交经营具有重要的实践指导意义。
  (1)3.5a和4.5a生的马尾松平均胸径和平均树高,模式A(造林模式见表2-1、图2-1,下同)均为最大值,马尾松纯林均为最小值,且两者差异显著。但在胸径年生长量对比中,SC(马尾松纯林)以1cm为最大值,模式C以0.57cm为最小值;且差异显著。3.5a和4.5a生的桉树平均胸径和胸径年生长量,模式B居首,但四种造林模式的平均胸径差异不显著(P>0.05)。3.5a和4.5a生的桉树平均树高,模式C为最大值,CK(桉树纯林)为最小倩,三种混交模式之间差异不显著(P>0.05),但三种混交模式与纯林间普遍存在显著差异;在树高年生长量对比中,模式B最优。
  (2)松桉混交模式对土壤物理性质有明显的改善作用。相对于桉树纯林,三种混交模式均降低了土壤容重,显著提高了毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度、土壤田间持水量、毛管持水量、最大持水量。
  (3)不同造林模式对土壤N元素、P元素、K元素普遍存在显著性影响(P<0.05)。在0~20cm土壤中,三种混交模式N元素、P元素、K元素含量均高于两种纯林,且模式B的含量最大,为最优值。在微量元素中,三种混交模式中,模式A和B土壤中的Cu含量和Zn普遍高于两种纯林,且差异显著。五种造林模式,土壤均呈酸性,且造林模式对土壤pH值存在显著性影响;0~20cm中,模式B的土壤pH值最大,为最优值,AC土壤pH值最小,为最差值;在20cm以下的土壤中,纯林土壤pH值较大。在不同模式的同层土壤对比中,混交模式造林的土壤有机质含量均高于纯林,且差异显著,在0~40cm土壤,模式B的土壤有机质含量最高。
  (4)土壤容重与PH值、有机质、全K、水解N、速效P、速效K、有效Cu都呈显著负相关。最大持水量与PH值、全K呈显著正相关,与有机质、水解N、速效P、速效K、有效Cu均呈极显著正相关;毛管持水量与速效K呈极显著正相关,与水解N、速效P呈显著正相关;田间持水量与速效P、速效K、有效Cu呈显著相关;毛管孔度与速效K呈显著正相关;非毛管孔度与速效P、有效Cu呈极显著正相关;总孔度与有机质呈显著正相关;孔度与水解N、速效P、速效K、有效Cu呈极显著正相关。
  (5)运用模糊隶属函数法综合评价法对土壤物理指标和土壤化学性质指标分别进行评价和排序,然后将两大方面隶属值累加,求平均数,得出综合评价得分。最终评价得分排名为:模式B>模式C>SC>模式A>AC,最优混交模式为模式B。
[硕士论文] 左逸
林业 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:本文研究了黄腐酸对盐胁迫下旱柳(Salix matsudana)扦插繁殖的影响。选取旱柳当年生枝条,在5个不同盐碱梯度下(含盐量为0-7‰)进行扦插,扦插后3d加入黄腐酸,探讨了不同条件下幼苗新梢生长量、生根率、平均生根数、平均根长、生根指数差异,研究了生根过程中过氧化物酶(POD)、吲哚乙酸氧化酶(IAAO)、多酚氧化酶(PPO)3种生根关联酶的活性变化规律。结果表明:盐胁迫降低了幼苗新梢生长量、生根率、平均生根数、平均根长、生根指数,影响了POD和PPO、IAAO的活性,加入黄腐酸后可以缓解这样的状况。关联分析表明,幼苗新梢生长量与PPO、生根率、平均根长成显著正相关。
[硕士论文] 韩卓男
林业 东北林业大学 2017(学位年度)
摘要:本项研究针对齐齐哈尔半干旱地区的自然条件和气候特点,广泛收集引进灌木树种,采用选择育种、引种驯化等常规育种手段,筛选出适合本地区生长的生态适应性较强或经济价值及观赏价值较高的灌木树种,并进行优良灌木树种繁殖、栽培配套技术研究,以期达到“良种良法”的目的。
  该研究选择引进灌木树种23个品种(品系),营造引种试验林,经过8年的试验研究,对引进品种进行了生长指标调查;研究了各树种的抗寒性、抗旱性、抗病虫性;观测了各树种的物候期;针对不同树种开展了硬枝、嫩枝扦插育苗技术研究。具体研究结果介绍如下:①在黑龙江省西部半干旱地区,春季土壤含水率10.1%左右,极端最低气温-35℃,年降水量376.8mm的条件下,在长白忍冬种群中成功选育出了具有橙黄色果实类型的无性系-橙色1号忍冬,并进行了育苗、栽培,表现出良好的适应性和景观效果。同时,成功引进了原产美国的银水牛果、西部沙樱两个生态经济型灌木树种,具有适应性强等特点,能正常生长,并开花结实。可用于防沙治沙林营造,果实可食用,同时具有观赏价值,也可用于园林绿化。②成功引进了适合黑龙江省高寒地区园林绿化的树种新疆忍冬、金雀锦鸡儿、甘蒙柽柳等灌木树种;筛选出松东锦鸡儿、柠条等树种,丰富了本地区园林绿化、生态工程建设、沙地治理树种。③对选育的品种采用不同的繁育技术进行了繁育,总结出了适合不同品种的硬枝、嫩枝扦插繁育技术。在试验品种中嫩枝和硬枝扦插效果均较好的有5个品种,分别是西部沙樱、金银忍冬、金雀锦鸡儿、松东锦鸡儿和金叶红瑞木;此外,嫩枝扦插效果好的还有7个品种,分别是银水牛果、橙色1号忍冬、新疆忍冬、四季锦带、红王子锦带、早锦带花和红丁香;硬枝扦插效果好的还有2个品种,甘蒙柽柳和多枝柽柳。④总结出了齐齐哈尔半干旱地区忍冬属树种、西部沙樱等嫩枝、硬枝容器扦插育苗雨季移栽定植技术。
  该研究明确了参试品种的利用价值,为半干旱地区防沙治沙、园林绿化、经济林建设提供了具有重要应用价值的树种。
[硕士论文] 常董董
林业 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:核桃(Juglans regia L.)具有无融合生殖能力,利用无融合胚建立核桃的离体再生体系,这在栽培和育种上均具有很重要的理论和实践意义。本论文观察了不同核桃品种(系)的无融合生殖率,研究了适宜的外植体灭菌方法和控制褐化的方法,筛选了诱导核桃胚萌发以及核桃茎段培养的培养基和培养条件。主要结果如下:
  1.不同核桃品种(系)的无融合生殖能力调查。采用套袋隔离,观察了5个供试核桃品种(系)的无融合生殖能力。结果表明,供试材料均具有无融合生殖能力,平均无融合生殖率为52.47%。其中,‘香玲’的无融合生殖率为54.67%,‘元林’为52.33%,‘瑞嘉’为56.67%,‘瑞秀’为49.67%,‘Y17’为49.00%,方差分析显示各品种间无融合生殖能力差异显著。
  2.核桃离体胚萌发成苗的最佳培养基组合是DKW+6-BA2.0mg·L-1+PVP200mg·L-1+蔗糖30g·L-1+琼脂7g·L-1。
  最佳灭菌条件及培养基的选择。外植体材料为5个供试品种的无融合生殖胚,核桃胚在70%酒精消毒30s,0.1%升汞表面消毒5min的情况下灭菌效果最好,污染率仅为1.11%。核桃胚在MS、DKW、1/2MS、WPM等4个基本培养基中的萌发率差异显著,在DKW中的萌发率最高为73.50%。培养基中添加蔗糖浓度为30g·L-1时,核桃胚萌发率最高为72.39%,不同浓度蔗糖的基本培养基诱导核桃胚萌发的差异显著。培养基的pH值在5.8时,核桃胚的萌发率最高为73.04%,不同pH值的基本培养基诱导核桃胚萌发的差异显著。最佳取材时间的确定及不同品种(系)的萌发成苗率。取材时间在7月15号左右的核桃种胚萌发成苗率很高,为78.10%,核桃幼胚的萌发成苗率比成熟的核桃胚萌发成苗率高,不同的取材时间萌发成苗率差异显著。核桃的5个品种中,‘Y17’的萌发成苗率最高为79.29%,5个品种之间的萌发成苗率差异显著。
  培养条件的优化包括温度、湿度、光照强度的筛选。当培养箱温度为26℃,核桃胚萌发成苗率最高为71.35%,相对湿度为40%,核桃胚的萌发率最高为71.37%,光强3000lx时,核桃胚的萌发率最高为71.33%,且不同的温度条件之间,湿度条件之间、光照强度之间的差异性显著。PVP的浓度为200mg·L-1,核桃胚的褐化率为2.26%,不同浓度的PVP对核桃胚褐化率影响差异性显著。且转接时间隔4天时可以降低核桃胚的褐化率。
  植物生长调节剂的筛选。在核桃胚离体萌发的培养中,不同的植物生长调节剂对核桃胚的萌发成苗影响表现为当6-BA的浓度为2.0mg·L-1时,核桃胚的萌发成苗率最高为73.58%。当KT的浓度为1.0mg·L-1时,核桃胚的萌发成苗率最高为70.46%。当2,4-D浓度为2.0mg·L-1时,核桃胚的萌发成苗率最高为60.68%。不同浓度的6-BA、KT、2,4-D之间影响核桃胚萌发成苗差异显著,以6-BA的诱导效果最好。Picloram可以诱导核桃胚产生不定芽,且当Picloram的浓度为0.01mg·L-1时,产生的不定芽数最多,不定芽长势最好,不同浓度的Picloram对核桃胚不定芽的诱导差异性显著。不同浓度的IBA对核桃胚萌发成苗影响差异不显著,且诱导率极低。
  3.核桃茎段不定芽萌发分化的最佳培养基组合是DKW+6-BA1.5mg·L-1+IBA0.01mg·L-1+PVP300mg·L-1+蔗糖30g·L-1+琼脂7g·L-1。
  在核桃的茎段培养中,植物生长调节剂6-BA1.5mg·L-1和IBA0.01mg·L-1的组合, KT1.0mg·L-1和IBA0.01mg·L-1的组合,核桃茎段的增殖芽数多,长势好,且前者强于后者,后者诱导茎段长出许多无效的愈伤组织。PVP的浓度为300mg·L-1时可以将核桃茎段的褐化率降低到9.79%。核桃茎段的品种不同,诱导增殖芽数也不同,5个品种中,‘Y17’增殖倍数最大为3.63。
[硕士论文] 张新宇
林业 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:磁化处理技术在农业和林业上的应用是较为成熟并且较早运用的一项技术。楸树是珍贵用材树种和观赏树种,但育苗困难影响了该树种在用材林营造和园林绿地中的应用。本文以3年生楸树埋根苗的当年半木质化枝条为试材,采用完全随机区组试验设计,研究了磁化毯+磁化水喷淋(MW+MR)、磁化毯(MR)、磁化水喷淋(MW)及对照(CK)4个处理对楸树嫩枝扦插生根的影响。通过对不同处理插穗生根率、扦插苗生物量积累和根系营养物质含量、扦插苗内氧化酶活性和内源激素含量的测定分析,以研究并阐明磁化处理对楸树嫩枝扦插生根的影响。结果表明:
  (1)楸树嫩枝扦插的生根类型属于混合生根类型,在扦插生根过程中,经过磁化处理的插穗基部易长出大量愈伤组织,并从愈伤组织部位和皮部易长出不定根。
  (2)不同磁化处理对楸树嫩枝扦插生根的促进作用有一定差异,以MW+MR组合处理效果最好,其次为MR处理及M W处理。其中, MW+M R处理的插穗根系粗壮、数量多、生长快、根系长、新梢生长生长量大、根系分级多。
  (3)MW+MR处理有利于促进插条生根,插穗生根率和根系效果指数分别为68.6%和109.56,均极显著高于MR、MW处理及CK(P<0.01);新梢平均基径和平均长度均显著高于MR、MW处理及CK(P<0.01);新梢叶片数量和叶片面积均显著高于MR、MW处理及CK(P<0.01)。
  (4)磁化处理对扦插苗细根形态有显著影响,其中 MW+MR处理、MR处理及MW处理的细根长度、直径、表面积和体积显著高于CK(P<0.01)。
  (5)楸树嫩枝插穗基部皮层中,可溶性糖、可溶性蛋白、总氮含量在楸树嫩枝扦插生根过程中呈现“升高-降低”的趋势,C/N比值呈现“降低-升高”的趋势。磁化处理嫩枝插穗营养物质含量均显著高于对照,其中MW+MR处理优于MR及M W。
  (6)楸树嫩枝插穗基部皮层中,POD、PPO、IAAO三种氧化酶活性与楸树嫩枝插穗不定根的产生和生长关系非常密切。在楸树嫩枝扦插生根过程中呈现不同的变化规律:POD活性呈现“升高-降低-升高-降低”的变化趋势,PPO的活性呈现“升高-降低”趋势,IAAO呈现“升高-降低”的变化趋势。磁化处理改变了生根过程中 POD、PPO及IAAO三种氧化酶的活性以及三种酶之间的相互关系。
  (7)楸树嫩枝扦插生根与内源激素有非常重要的联系。楸树嫩枝插穗基部皮层中, IAA、ABA、GA、ZR四种激素在楸树嫩枝扦插生根过程中呈现不同的变化趋势。IAA含量变化呈现“降低-升高-降低-升高”趋势,ABA含量变化呈现“升高-降低-升高”趋势,GA含量变化呈现“降低-升高-降低-升高”趋势。磁化处理与CK的内源激素变化也有显著的差异性,磁化处理后ZR含量变呈现“升高-降低-升高”的趋势,CK插穗内ZR含量呈现“升高-降低”的趋势。磁化处理对楸树嫩枝扦插苗内ABA和 GA的产生有抑制作用,对IAA和ZR的产生有促进作用。
  综上所述,磁化处理改变了插穗营养物质含量及比例关系,提高了相关氧化酶活性和促进生根内源激素水平,从而促进了插穗愈伤组织和不定根的形成,促进了根系生长。
[硕士论文] 陈苗苗
风景园林学 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:为了探讨黄河三角洲滨海盐碱地不同耐盐树种对土壤改良的效果,以林龄8年的柽柳(Tamarix chinensis)、杜梨(Pyrus betulifolia)、北沙柳(Salix psammophila)、白蜡(Fraxinus chinensis)人工林为研究对象,未造林空地为对照,采用野外取样和室内分析测定相结合的方法,对各样地的水盐运动规律及不同树种对土壤物理性质、化学性质和生物学指标的影响进行研究分析,并对土壤质量指标的相关性进行分析,运用主成分分析法对不同树种林地的土壤质量进行综合评价,以期为黄河三角洲滨海盐碱地绿化树种选择及可持续发展提供科学依据。研究结果表明,4种耐盐树种对黄河三角洲滨海盐碱地均具有一定的改良效果。主要研究内容和结果如下:
  1.在滨海盐碱地上利用耐盐植物造林,能在一定程度上影响土壤水盐动态变化,各样地土壤的水盐运动呈现一定的季节性和层次性。土壤表层盐分具有明显的表聚现象,以对照空地土壤表层盐分含量为最高,4种耐盐树种对土壤表层的降盐效果都较为显著。
  2.种植耐盐树种后,盐碱土壤的结构和物理性质有了一定的改善。各树种样地0-60cm土层平均土壤容重比对照空地降低了2.25%-7.08%,总孔隙度比对照样地升高了3.16%-10.63%。同时,各耐盐树种样地的土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度与田间持水量也有所增加。
  3.不同树种对盐碱土表层pH值具有明显的降低作用,其0-60cm土层平均pH值比对照空地降低了2.53%。各树种样地土壤平均有机质含量比对照空地提高了96.76%-276.39%,铵态氮、硝态氮、有效磷及速效钾等养分含量分别提高了76.47%、757.74%、32.76%、30.13%。不同树种对土壤阳离子交换性能及碱化度的影响效果各异,其碱化度大小依次为:柽柳(27.38%)>杜梨(23.34%)>对照(19.45%)>白蜡(15.97%)>北沙柳(13.34%)。
  4.通过不同树种样地土壤酶活性及微生物数量的测定,发现土壤酶活性随土层深度的增加逐渐降低,不同树种样地0-60cm土层平均磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性比对照空地分别上升了47.09%、11.52%、41.07%、76.00%。而各树种样地土壤真菌、细菌和放线菌数量比对照空地分别高出6.33-42.96倍,3.57-55.53倍、0.67-3.56倍。可见种植耐盐植物后,土壤微生物性质和酶活性均有了改善。
  5.利用主成分分析法对不同树种样地土壤22项质量指标进行综合评价,其综合得分由大到小依次为:北沙柳(1.521)>白蜡(1.234)>杜梨(0.073)>柽柳(-0.631)>对照(-2.197)。说明北沙柳对盐碱地的改良效果最佳,其次是白蜡,再次是杜梨,柽柳的土壤改良效果相对较差。
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