检索结果-内蒙古大学图书馆

中国水土保持科学 2023年第5期21卷 90-98页

作者：黄辉郑昌玲张劲松孟平中国林业科学研究院林业研究所/国家林草局林木培育重点实验室北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站河南济源454650 国家气象中心北京100081

蒸发皿蒸发量(PE)是估算陆地蒸发量及农业水资源管理的重要参数之一。太行山南麓是我国黄河重点生态区的重要组分,研究该区域蒸发皿蒸发量的变化特征及影响因子对我国林业生态工程建设及维护我国黄河流域生态安全具有重要意义。依托河... 详细信息

蒸发皿蒸发量(PE)是估算陆地蒸发量及农业水资源管理的重要参数之一。太行山南麓是我国黄河重点生态区的重要组分,研究该区域蒸发皿蒸发量的变化特征及影响因子对我国林业生态工程建设及维护我国黄河流域生态安全具有重要意义。依托河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站、黄河小浪底森林生态系统定位研究站,以太行山南麓济源市为研究区,基于近34 a逐日气象资料,分析该地区气象要素及蒸发皿蒸发量的变化特征,通过多元回归分析蒸发皿蒸发量的影响因子。结果表明:济源市气候变化趋势整体为趋于暖湿化,升温变化率为-1.966 mm/a春夏季增温幅度高于秋冬季。该地区蒸发皿蒸发量存在明显的“蒸发悖论”现象,整体变化呈下降趋势,变化率为0.041℃/a。春季PE为增加趋势,其余季节为下降趋势,并且秋冬季PE下降趋势比夏季显著。PE在2002—2003年左右发生显著性的突变,发生突变年份前后2个时段PE均表现为在冬季略有下降,从全年尺度来看突变前后2个时段PE均表现为增加趋势,且发生突变后增加速率高于发生突变前。气温日较差减小是近34 a济源PE下降的主要原因。蒸发的能量供给(温度条件)是济源蒸发主要的限制性因素,在冬春季节水汽输送条件(饱和差、风速、日照时间等)也对蒸发有协同影响。

关键词：蒸发皿蒸发量变化特征影响因子气温日较差太行山南麓

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城市森林林木斑块特征与降温效应的关系——以北京市城区为例

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林业科学 2021年第4期57卷 32-42页

作者：李晓婷李彤仇宽彪姜莎莎贾宝全中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室国家林业和草原局城市森林研究中心北京100091 生态环境部南京环境科学研究所南京210042

【目的】城市绿地对城市热岛有显著的缓解作用,但是城市生态用地空间不断被挤压,可用于增加绿地的土地面积非常有限,如何通过合理的景观和群落结构配置来缓解城市热岛效应成为重中之重。本研究在更精细的影像分辨率尺度上探究林木斑块... 详细信息

【目的】城市绿地对城市热岛有显著的缓解作用,但是城市生态用地空间不断被挤压,可用于增加绿地的土地面积非常有限,如何通过合理的景观和群落结构配置来缓解城市热岛效应成为重中之重。本研究在更精细的影像分辨率尺度上探究林木斑块的斑块水平特征、景观配置特征以及群落组成特征对斑块降温效应的影响,以期为城市绿地的规划和管理提供依据。【方法】以北京市六环外1 km以内的城区为研究区,利用2013年9月Landsat-8 TIRS遥感影像的第10波段反演地表亮温,利用2013年8—9月0.5 m分辨率的World-view-2遥感影像提取城市森林斑块信息,基于城市森林斑块地表亮温与城区整体地表亮温的温差量化研究区域内城市森林的降温效应。然后,选取斑块面积、周长、周长面积比和形状指数4个斑块水平的景观指数,以及树冠覆盖度、平均斑块面积、斑块密度和聚集度4个景观水平的指标,探究城市森林斑块个体特征与空间配置对其降温效应的影响。同时还采取分层随机抽样法抽取398个林木斑块,进行城市森林结构抽样调查,分析城市森林群落结构与降温效应之间的关系。【结果】北京城区地表亮温平均值为29.86℃,不透水地表区域的地表亮温平均值为30.64℃,树冠覆盖面积超过1000 m2的林木斑块地表亮温平均值为28.68℃,比城区低1.18℃,比不透水地表低1.98℃。在斑块水平的4个指数中,斑块面积和周长与斑块内部地表亮温最低值显著负相关(R2值分别为0.43和0.33),斑块周长面积比以及形状指数与斑块内部地表亮温的相关性较弱,且分别为正相关(R2=0.25)和负相关(R2=0.10)。在景观水平的4个指数中,作用最强的为树冠覆盖度(R2=0.312),其次为平均斑块面积(R2=0.309),二者与林木斑块的降温效应均为正相关;斑块密度与降温效应呈非线性关系,一开始地表亮温最低值随着斑块密度的增加而升高,当斑块密度的对数值达到-4.85时,地表亮温最低值随着斑块密度的增加开始下降;聚集度与降温效应呈正相关(R2=0.15);群落结构指标与林木斑块内部地表亮温相关性整体较弱,树高与乔木株数占比与斑块内部地表亮温负相关(P<0.05),物种多样性指数Shannon-Wiener与斑块内部地表亮温正相关(P<0.05)。【结论】在北京,面积超过1000 m2的林木斑块可在一定程度上缓解城市热岛效应,树冠覆盖度和斑块面积是影响林木斑块降温效应强弱的核心因素,未来城市森林建设除直接规划大尺度城市森林外,还可优先在紧靠现有绿地区域的潜在绿地区种植树木,以此来增加现有林木斑块面积,同时建议优先选择生物量较大的植物,合理进行树种配置,全力提高城市绿地降温能力。

关键词：林木斑块降温能力城市森林热岛效应北京

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五种气候生产力模型在华北土石山区的适用性分析

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中国农业气象 2024年第4期45卷 363-373页

作者：江睿郑艺伟桑玉强孙守家张劲松段志强河南农业大学林学院郑州450046 中国林业科学研究院林业研究所/国家林草局林木培育重点实验室北京100091 河南小浪底森林生态系统国家野外科学观测研究站济源454650 郑州市自然保护地事务中心郑州450000

植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)是陆地植物的净固碳量,对于全球碳估算研究具有重要意义。华北土石山区作为中国林业工程重点区域,是典型的干旱半干旱气候区,准确估算该地区NPP大小及其变化特征对林业生态工程建设具有... 详细信息

植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)是陆地植物的净固碳量,对于全球碳估算研究具有重要意义。华北土石山区作为中国林业工程重点区域,是典型的干旱半干旱气候区,准确估算该地区NPP大小及其变化特征对林业生态工程建设具有重要意义。本文基于河南小浪底森林生态系统国家野外科学观测研究站1980-2020年气候数据,利用Miami模型、Thornthwaite Memorial模型、Chikugo模型、朱志辉模型及周广胜模型共5种气候生产力模型估算,分析NPP的变化趋势,运用随机森林算法探讨NPP影响因素,并以区域MODISNPP数据为标准进行评价,以探究适合估算该地区NPP的气候生产力模型。结果表明:(1)华北土石山区年平均气温、最高气温、最低气温和降水量均呈上升趋势,变化速率分别为0.05℃×a^(-1)、0.04℃×a^(-1)、0.05℃×a^(-1)和1.58mm×a^(-1);年平均太阳辐射和平均相对湿度则呈下降趋势,变化速率分别为0.46MJ×m^(-2)×a^(-1)和0.17个百分点×a^(-1)。(2)采用5种模型计算的华北土石山区NPP均呈上升趋势,但NPP值存在差异,变化范围在739.35~958.48gC×m^(-2)×a^(-1),均值为862.19gC×m^(-2)×a^(-1)。其中Miami模型估算值最大(958.48gC×m^(-2)×a^(-1)),周广胜模型估算值最小(739.35gC×m^(-2)×a^(-1))。(3)随机森林算法表明,降水是影响该地区NPP的关键因子。适用性分析显示,周广胜模型估算值与MODIS NPP最接近,其相对误差、RMSE和MAE分别为1.45%、451.05gC×m^(-2)×a^(-1)和446.03gC×m^(-2)×a^(-1),且相关系数最大(0.49)。综上可知,周广胜模型更适宜该地区的NPP估算,在使用气候生产力模型估算华北土石山区NPP时,应优先考虑使用周广胜模型。

关键词：植被净初级生产力气候生产力模型华北土石山区 MODISNPP 气候因子

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翅果油树人工林表型性状变异规律研究

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林业科学研究 2022年第5期35卷 113-122页

作者：杨玉洁胡晓艳黄尧王升级程葆昶张建国杜淑辉王兆山山西农业大学林学院北方功能油料树种培育与研发山西省重点实验室山西晋中030800 中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091

目的]分析翅果油树表型性状的多样性,掌握翅果油树种质资源性状变异规律,从中挖掘优异种质资源,为后续林木良种和新品种选育奠定基础。[方法]从山西省翼城县翅果油树省级自然保护区内选择100棵10年生翅果油树实生苗,根据数量分类法编制... 详细信息

目的]分析翅果油树表型性状的多样性,掌握翅果油树种质资源性状变异规律,从中挖掘优异种质资源,为后续林木良种和新品种选育奠定基础。[方法]从山西省翼城县翅果油树省级自然保护区内选择100棵10年生翅果油树实生苗,根据数量分类法编制性状调查表,采用多种方法对翅果油树种质资源表型性状变异规律进行分析。[结果]翅果油树表型性状的变异系数为9.72%~37.66%,平均变异系数为22.26%。数量性状的多样性指数(H')为1.056~2.213。相关性分析发现,单一器官不同性状的相关性均较高,不同器官间性状普遍没有相关性,但叶长与6个果实性状均具有显著相关性。主成分分析发现,前7个主成分的累积贡献率为79.053%,各性状贡献率较分散。果实性状聚类分析表明,在距离系数为10时,100棵翅果油树聚为3大类,且类别之间果实性状具有显著性差异。果实性状主成分分析表明,产量与种仁性状可以作为翅果油树良种选育的首要目标,因此,在第Ⅲ类中选择个体10、17、33、37、56、74作为未来翅果油树林木良种或新品种选育的首选材料。[结论]山西省翅果油树人工林表型性状变异丰富,可分别根据不同育种目标进行选育。

关键词：翅果油树种质资源表型性状变异规律

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发根农杆菌介导的尾巨桉遗传转化体系的建立

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植物研究 2022年第3期42卷 512-520页

作者：罗萍张昊楠徐建民胡冰王晓萍李光友范春节林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局热带林木培育重点实验室中国林业科学研究院热带林业研究所广州510520 南京林业大学南京210037 林木遗传育种国家重点实验室东北林业大学哈尔滨150040

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)的建立对植物功能基因的验证具有重要意义,为了在桉树(Eucalyptus)中建立发根农杆菌介导的遗传转化体系,本研究以不同的发根农杆菌菌株侵染尾巨桉(Eucalyptus urophylla×***)的叶片和茎段,确... 详细信息

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)的建立对植物功能基因的验证具有重要意义,为了在桉树(Eucalyptus)中建立发根农杆菌介导的遗传转化体系,本研究以不同的发根农杆菌菌株侵染尾巨桉(Eucalyptus urophylla×***)的叶片和茎段,确定合适的农杆菌菌株和外植体类型,在此基础上开展农杆菌浓度、侵染时间对毛状根诱导的影响。结果表明:采用发根农杆菌菌株MSU440,以叶片为外植体进行发根诱导,最高获得了81.0%的毛状根诱导率,毛状根平均根长达到3.23 cm。在发根农杆菌浓度为OD_(600)=0.3、侵染时间为30 min时,共培养48 h后经过20 mg·L^(-1)卡那霉素筛选培养,通过PCR分子鉴定和GUS染色证实外源基因稳定地整合在桉树毛状根基因组中,转化率达20.2%。初步建立了发根农杆菌介导的桉树遗传转化体系,为桉树基因功能鉴定和进一步的转基因育种奠定基础。

关键词：桉树发根农杆菌毛状根转基因转化

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陕西省种子植物区系新记录科——十齿花科

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西北植物学报 2023年第9期43卷 1601-1603页

作者：胡兰黎斌寻路路郑勇奇林富荣河北科技师范学院园艺科技学院河北秦皇岛066000 中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 陕西省西安植物园陕西省植物研究所西安710061

文章报道了核子木[Perrottetia racemosa(Oliv.) Loes.]在陕西省石泉县的分布,为陕西省种子植物区系增加一新记录科——十齿花科(Dipentodontaceae)及一新记录属——核子木属(Perrottetia Kunth)。文中介绍了该科属的背景,提供了该种野... 详细信息

文章报道了核子木[Perrottetia racemosa(Oliv.) Loes.]在陕西省石泉县的分布,为陕西省种子植物区系增加一新记录科——十齿花科(Dipentodontaceae)及一新记录属——核子木属(Perrottetia Kunth)。文中介绍了该科属的背景,提供了该种野外照片及植株局部照片,并对其生境特点进行了简要分析。凭证标本保存于山东省林草种质资源中心植物标本馆(SDFGR)和陕西省西安植物园植物标本室(XBGH)。

关键词：陕西省十齿花科核子木属核子木新记录

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‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3b的克隆及功能分析

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林业科学研究 2021年第1期34卷 26-34页

作者：鲁俊倩武舒钟姗辰张伟溪苏晓华张冰玉林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

[目的]本研究克隆了银腺杨‘84K’(Populus alba×***‘84K’)组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及编码区,并对其表达进行检测及功能鉴定,为深入研究PaHK3b基因在杨树生长发育的调控作用提供线索,为杨树分子育种及品种改良奠定基础。[方法... 详细信息

[目的]本研究克隆了银腺杨‘84K’(Populus alba×***‘84K’)组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及编码区,并对其表达进行检测及功能鉴定,为深入研究PaHK3b基因在杨树生长发育的调控作用提供线索,为杨树分子育种及品种改良奠定基础。[方法]根据毛果杨(*** Torr.&Gray)基因组信息,设计引物克隆‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及CDS序列,并对其保守结构域和启动子顺式作用元件进行分析;同时,对‘84K’杨进行植物激素处理(10μmol·L^(−1)ABA、10μmol·L^(−1)6-BA、10μmol·L^(−1) IBA、10μmol·L^(−1) GA3及10μmol·L^(−1)水杨酸(SA))及非生物胁迫处理(42℃高温、0℃低温、200 mmol·L^(−1) NaCl和5%PEG6000),利用实时定量PCR(qRT-PCR)方法检测PaHK3b基因表达情况与表达响应差异,并采用原核表达方法初步确定PaHK3b基因的生物学功能。[结果]PaHK3b基因编码框区长度为3060 bp,编码1019个氨基酸,PaHK3b蛋白具有CHASE、HisKA和REC等典型的细胞分裂素受体结构域。PaHK3b基因启动子序列中不仅含有大量TATA框和CAAT框常见核心元件,还包含低温响应元件LTR、防御与胁迫响应元件TC-rich repeats、赤霉素响应元件GARE-motif、水杨酸响应元件TCA-element等顺式作用元件,这些元件与杨树的激素响应和逆境胁迫响应密切相关。qRT-PCR分析表明:PaHK3b基因在叶片中表达最高,根部中等,茎中最少;另外,与正常条件下相比,在高温、低温、NaCl及PEG处理时,PaHK3b基因表达量与对照明显增高,分别为对照的2.67、2.61、2.28、1.87倍;用IBA诱导处理时,基因表达量与对照相比差异不大,而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时,基因表达量与对照相比均呈下调表达;在添加5%PEG6000的LB液体培养基中,转入PaHK3b基因原核表达载体的大肠杆菌菌株生长速度显著高于对照,在添加50~150 mmol·L^(−1)NaCl的LB固体培养基上,转入PaHK3b基因原核表达载体的大肠杆菌菌株单克隆生长均好于对照。[结论]‘84K’杨PaHK3b基因启动子含有逆境和激素响应元件,表明PaHK3b基因与杨树植物激素信号及非生物胁迫信号响应密切相关。经非生物胁迫处理、激素处理及原核表达证实,杨树PaHK3b基因参与杨树植物激素信号响应,并在其抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。

关键词：银腺杨‘84K’ 组氨酸激酶表达模式原核表达

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以玉米为例探究单子叶植物重力响应及维管结构的变化

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林业科学 2021年第2期57卷 93-102页

作者：贺学娇楚立威文爽爽卢孟柱唐芳中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室杭州311300 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

[目的]重力对植物生长发育、形态建成、生理代谢等生物学过程发挥着重大作用,重力条件改变会诱导植物发生一系列生长与定向的变化.大部分木本植物在响应重力条件改变时,形成层活动会不均衡增加从而形成偏心生长的应力木,木质部结构和细... 详细信息

[目的]重力对植物生长发育、形态建成、生理代谢等生物学过程发挥着重大作用,重力条件改变会诱导植物发生一系列生长与定向的变化.大部分木本植物在响应重力条件改变时,形成层活动会不均衡增加从而形成偏心生长的应力木,木质部结构和细胞壁成分发生明显变化.单子叶植物一般没有形成层,不能进行径向次生生长,且维管束多为散生.为了探究单子叶植物对重力的响应过程和结构变化,本文以玉米为研究对象,分析其响应重力的动态过程和形态结构变化;并通过与木本植物进行比较,揭示它们重力响应的差异.为进一步研究单子叶植物(如竹子等)及其他林木的重力反应提供一定借鉴.[方法]以玉米B73自交系为试验材料,待幼苗发育至10叶期,将试验植株水平放倒,对照植株保持直立.利用延时拍摄记录玉米重力响应过程的动态变化及变化的时间节点.通过组织切片观察和特异染色,分析发生重力响应的茎节产生的结构及细胞壁成分的变化.[结果]以第1片旗叶着生的节作为第1茎节,从下往上依次标记茎节.重力改变后玉米的响应过程及变化如下:1)响应过程:玉米从顶端向下依次感应重力作用.植株放倒10 h后开始响应重力,在之后的20 h内,植株从顶端到第4茎节先后向上弯起,直至植株与水平面呈90°角到达终止状态.2)形态变化:多次重复试验显示只有第4、5、6茎节发生明显的形态变化,在靠近节的近地侧部位出现不同程度的组织膨大.通过纵切观察,3个茎节膨大部位的组织和内部导管呈向上弯曲的状态.对照植株相应茎节并未发生改变.3)维管束结构变化:与对照相比,近地侧维管束的细胞数量增多并呈纺锤形,细胞壁极显著变薄且没有明显的导管组织;远地侧维管束的细胞数量和细胞壁厚度因生长状态不同而变化不一.第4茎节变化最显著.4)维管束细胞壁成分变化:分别用木质素特异染料间苯三酚和纤维素染料卡尔科弗卢尔荧光增白剂(calcofluor white)对试验组和对照组的横切切片进行染色,结果显示:近地侧维管束细胞壁的木质素含量较少,而纤维素含量比对照增多;远地侧维管束细胞壁成分与对照相比没有明显变化.[结论]玉米在重力条件改变后迅速调整茎节延伸方向,与对照相比茎节近地侧维管束细胞数量显著增多、细胞壁变薄、木质素减少而纤维素增多.由此推测玉米受重力影响后,通过调整居间分生组织活动,产生类似应拉木、压缩木的组织,但又与二者有所区别.这可为研究重力响应下木本植物维管组织分化(木材形成)的调控提供一定基础.

关键词：单子叶植物玉米重力响应细胞壁木质素纤维素

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修剪和摘芽对川西云杉采穗母树穗条产量和质量的影响

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中南林业科技大学学报 2023年第1期43卷 33-42页

作者：张保全胡勐鸿欧阳芳群吕寻王军辉甘肃省小陇山林业科学研究所甘肃省次生林重点培育实验室甘肃天水741022 甘肃省小陇山林业科学研究所甘肃小陇山森林生态系统国家定位观测研究站甘肃天水741022 北京市植物园管理处北京市花卉园艺工程技术研究中心北京100093 北京市植物园管理处城乡生态环境北京实验室北京100093 中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室北京100091 中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091

【目的】通过采取栽培管理措施提高川西云杉Picea likiangensis ***幼龄采穗母树穗条产量和质量,为优化云杉幼龄母树栽培管理措施提供参考依据。【方法】在甘肃省小陇山沙坝国家云杉种质资源库川西云杉超级苗(实生苗)采穗圃,选择树势基... 详细信息

【目的】通过采取栽培管理措施提高川西云杉Picea likiangensis ***幼龄采穗母树穗条产量和质量,为优化云杉幼龄母树栽培管理措施提供参考依据。【方法】在甘肃省小陇山沙坝国家云杉种质资源库川西云杉超级苗(实生苗)采穗圃,选择树势基本一致的8年生采穗母树,于芽萌动前(4月中旬),采用随机区组试验设计,进行修剪、修剪+摘芽、修剪+保留枝条(1/3长、1/2长、2/3长)等处理,研究其对采穗母树穗条数量、质量和冬芽数的影响。11月调查试验母树上当年生长度≥5 cm的枝条数量、质量(基部直径和长度)和冬芽数(含可发育成枝条的隐芽)。【结果】不同处理对川西云杉母树当年顶层轮生枝主干上的长短枝数量的影响差异不显著(P>0.05),对其他枝条数量的影响差异显著(P<0.05)。不同处理后采穗母树当年生长度≥5 cm的总枝条数均显著低于对照,但母树当年新生枝条的增粗和伸长生长均被促进,随着新生枝条的伸长,枝条上的平均芽数增多。不同处理中,修剪+摘芽的处理效果最好,其枝条基部平均直径达到(5.29±1.22)mm,平均长度为(16.28±3.30)cm,枝条上的平均冬芽数为(7±2)个·条^(-1),枝条上的平均冬芽数是对照的2.33倍。修剪+摘芽处理和重度修剪保留枝条的处理能有效刺激母树隐芽发育,隐芽数分别是(27±6)和(18±3)个·株^(-1),是对照的5.4和3.6倍。修剪+摘芽处理的冬芽数最多,达到(381±27)个·株^(-1),其次是只进行修剪处理,为(351±14)个·株^(-1)。由于不同处理既减少了当年可萌发成枝条的芽数,同时刺激了部分隐芽发育形成枝条,不同处理对川西云杉采穗母树当年穗条产量和冬芽数的影响分别有正向和负向的作用。【结论】修剪+摘芽处理有效促进了川西云杉采穗母树当年枝条径向和纵向生长,母树当年可采穗条质量显著提高,母树冬芽数最多,是既有利于当年采穗扦插又有利于提高下年度穗条产量的川西云杉幼龄采穗母树修剪技术。

关键词：川西云杉摘芽修剪穗条质量穗条产量冬芽数量

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美洲黑杨表型和生理性状多样性及群体结构分析

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北京林业大学学报 2021年第6期43卷 1-12页

作者：陈存丁昌俊黄秦军张静刘宁李波李政宏苏晓华林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

【目的】基于表型和生理性状对美洲黑杨种质资源的多样性和群体结构进行研究,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。【方法】对6个种源群体27个采样点的258个美洲黑杨无性系的1年生植株的22个表型和生理性状... 详细信息

【目的】基于表型和生理性状对美洲黑杨种质资源的多样性和群体结构进行研究,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。【方法】对6个种源群体27个采样点的258个美洲黑杨无性系的1年生植株的22个表型和生理性状进行测定,通过方差分析、多重比较、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法研究美洲黑杨种质资源表型和生理性状的多样性和相关性、种源群体间的差异及分化水平、群体的遗传结构,采用模糊数学隶属函数的方法对无性系的表型和生理性状进行综合评价。【结果】美洲黑杨种质资源22个表型和生理性状的变异系数在0.56%~53.48%之间,茎段和根系生物量性状的变异较大,叶绿素荧光参数(Fv/Fm)的变异最小;Shannon-Wiener指数在1.844~2.097之间;方差分析结果表明,除叶绿素荧光参数外,其他21个性状在种源群体内无性系间和种源群体间均存在极显著的差异(P<0.01),表型分化系数(Vst)在1.37%~31.40%之间。与生理性状相比,种源群体间表型性状表现出更大的遗传变异。相关性分析结果表明美洲黑杨植株的株高、地径、根系生物量、茎生物量、叶片生物量、净光合速率(Pn)、叶片形状和叶片碳、氮含量之间均存在较强的正相关关系,胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)与植株生长量相关性状指标之间表现为负相关关系。通过主成分分析提取了5个主成分因子,累计贡献率达到80.51%。构建了表型生理性状评价模型,将美洲黑杨无性系分为优、良、中和差4个等级。基于种源群体间的平方欧式距离将6个种源群体划分为3类:位于南方密西西比河中下游流域的密苏里州(Mis)、田纳西州(Ten)与路易斯安那州(Lou)种源群体的无性系为一类;分布在密西西比河上游流域的艾奥瓦州(Iow)种源群体的无性系和圣劳伦斯河流域的魁北克省(Que)种源群体的无性系为一类;位于西北方向的哥伦比亚河流域的华盛顿州(Was)种源群体无性系单独分为一类。【结论】美洲黑杨表型和生理性状具有丰富的多样性,种源群体间和种源群体内无性系间植株的表型和生理性状发生了变异,同时其表型和生理性状的特征与种源群体的分布和气候类型有一定的关联。本研究的结果为美洲黑杨种质资源的保护、管理和利用及优良种质的选育和评价提供了科学依据。

关键词：美洲黑杨表型多样性群体结构

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