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中国岩溶 2019年第5期38卷 729-738页

作者：丁颖蕾周运超贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心/贵州省高原山地林木培育重点实验室/林学院

为探究喀斯特土壤石砾含量的影响因素、形成机制及其分布规律,采集了3 180个土壤样品,分析后寨河流域不同影响因素下土壤石砾含量的分布规律,并利用相关性分析得出了影响后寨河流域土壤石砾含量的主要影响因子。结果表明,坡度、岩性、... 详细信息

为探究喀斯特土壤石砾含量的影响因素、形成机制及其分布规律,采集了3 180个土壤样品,分析后寨河流域不同影响因素下土壤石砾含量的分布规律,并利用相关性分析得出了影响后寨河流域土壤石砾含量的主要影响因子。结果表明,坡度、岩性、土层厚度和植被类型是影响土壤石砾含量分布的主要影响因素,其中坡度对喀斯特地区土壤石砾含量的分布特征影响作用最大。在不同坡度条件下,土壤石砾含量的分布规律为:坡度<30°时随坡度增加,土壤石砾含量增大。坡度>30°时随坡度增加,土壤石砾含量减小。不同土层厚度下,土壤石砾含量分布规律为:随土层厚度增加,土壤中石砾含量减少。植被类型不同,土壤石砾含量大小排序为:灌木>草本>乔木。不同岩性发育形成土壤,土壤石砾含量大小排序为:白云岩>石灰岩>泥灰岩>第四纪黄粘土>砂页岩。喀斯特地区岩性决定风化成土速率和土壤石砾总量,是土壤石砾含量的物质来源基础。坡度是促进土壤石砾含量迁移、再分配的驱动因素,植被类型和土层厚度是影响土壤石砾含量的响应因素。

关键词：喀斯特小流域土壤石砾含量影响因素分布规律形成机制

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粘盖乳牛肝菌在低磷、酸铝胁迫下的生长和代谢响应

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菌物学报 2022年第7期41卷 1055-1067页

作者：冯婧玮冯万艳孙学广贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心贵州大学林学院贵州大学贵州省高原山地林木培育重点实验室贵州贵阳550025

低磷和酸铝胁迫是酸性土壤限制植物生长的主要因素。有研究指出外生菌根(ectomycorrhiza,ECM)可提高宿主植物对铝毒害和低磷胁迫的适应性。然而,目前有关ECM真菌自身对低磷和酸铝环境的适应机理还不清楚。基于此,本研究以我国南方酸性... 详细信息

低磷和酸铝胁迫是酸性土壤限制植物生长的主要因素。有研究指出外生菌根(ectomycorrhiza,ECM)可提高宿主植物对铝毒害和低磷胁迫的适应性。然而,目前有关ECM真菌自身对低磷和酸铝环境的适应机理还不清楚。基于此,本研究以我国南方酸性土壤广泛分布的ECM真菌——粘盖乳牛肝菌Suillusbovinus为研究对象,在纯培养条件下研究了低磷、酸铝胁迫对其生长、营养吸收及菌丝分泌物的影响。结果表明,粘盖乳牛肝菌是一种耐铝型真菌,酸铝胁迫(1 mmol/L)不影响其菌丝生长,而低磷胁迫(20μmol/L)则显著限制其菌丝生长(P<0.05)。值得注意的是,低磷胁迫的抑制效应可被酸铝胁迫逆转。低磷胁迫显著降低了粘盖乳牛肝菌对磷的吸收(P<0.05),而酸铝胁迫则对菌丝钾的吸收有促进作用。低磷、酸铝胁迫同样改变了菌丝分泌物组成。在低磷胁迫下,大量酚酸类、有机酸及脂质代谢物的积累量下调;而酸铝胁迫下则有大量酚酸类物质上调,有机酸和脂质中上调代谢物数量也高于下调数量;低磷酸铝复合胁迫下酚酸和有机酸类代谢物积累量均显著上调。另外,吲哚-3-乙酸(IAA)在各胁迫下均显著上调。以上结果可在一定程度上解释粘盖乳牛菌对低磷、酸铝环境的适应机理,并对后续进一步阐明ECM的共生适应机理有一定指导意义。

关键词：外生菌根真菌酸铝低磷分泌物

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干旱对马尾松茎叶水力特征及解剖特性的影响

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植物生理学报 2022年第5期58卷 937-945页

作者：邵畅畅罗仙英丁贵杰段洪浪赵熙州娄清贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心/贵州省高原山地林木培育重点实验室贵阳550025 贵州大学林学院贵阳550025

本文通过研究不同干旱梯度下马尾松(Pinus massoniana)的水力特征及解剖特性,以期全面了解马尾松对干旱的适应机制。以17个月苗龄马尾松苗为材料,设置正常浇水(CK)、中度干旱(MD)和重度干旱(HD)3个水平(分别占田间持水量的75%~80%、35%~... 详细信息

本文通过研究不同干旱梯度下马尾松(Pinus massoniana)的水力特征及解剖特性,以期全面了解马尾松对干旱的适应机制。以17个月苗龄马尾松苗为材料,设置正常浇水(CK)、中度干旱(MD)和重度干旱(HD)3个水平(分别占田间持水量的75%~80%、35%~40%、25%~30%),分析了不同处理对马尾松水势、含水量、木质部栓塞程度(PLC)、管胞直径、木质部和韧皮部面积等的影响。结果显示:在不同干旱程度下,各项指标均有明显的变化。马尾松苗木茎和叶水势在不同干旱程度下变化不同,根对干旱最敏感。苗木会通过改变光合碳同化与蒸腾速率以及干物质量与耗水量的比例,提高水分利用效率。随着干旱程度的加重,木质部栓塞程度也加重,苗木针叶和茎的结构发生明显的变化。干旱胁迫下,苗木通过主动调整内部结构来增加水分运输效率和数量,从而更好地适应干旱;严重干旱下,内部结构变形,水分运输受阻,但叶片会维持较高的韧皮部面积来提供更高的碳运输效率,降低叶片的碳饥饿风险,防止苗木因在水分状况较差的情况下出现碳耗竭而快速死亡。

关键词：马尾松水分运输解剖结构木质部栓塞

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马尾松捕光复合体Ⅱ(Lhcb)基因家族鉴定及表达分析

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植物生理学报 2023年第8期59卷 1583-1595页

作者：赵渊祥王好运梁大曲吴峰贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心贵州省高原山地林木培育重点实验室贵阳550025 贵州大学林学院贵阳550025

LHCⅡ是围绕在光系统Ⅱ外部的捕光复合体,由Lhcb基因家族编码。为了解马尾松(Pinus massoniana)Lhcb基因(PmLhcb)家族特征,本研究利用转录组数据鉴定PmLhcb基因家族,并对其系统进化、结构和功能及不同叶型幼苗遮荫处理下的表达规律进行... 详细信息

LHCⅡ是围绕在光系统Ⅱ外部的捕光复合体,由Lhcb基因家族编码。为了解马尾松(Pinus massoniana)Lhcb基因(PmLhcb)家族特征,本研究利用转录组数据鉴定PmLhcb基因家族,并对其系统进化、结构和功能及不同叶型幼苗遮荫处理下的表达规律进行分析。结果显示,共鉴定出35个PmLhcb基因家族成员,在已报道的Lhcb 8个亚家族中,马尾松只包含Lhcb1、2、4、5和7这五个亚家族。本研究利用油松和买麻藤基因组数据进行Lhcb基因家族鉴定,得到相同的结果,表明Lhcb3、Lhcb6和Lhcb8亚家族为裸子植物和被子植物分化后才形成。生物信息学分析发现,PmLhcb蛋白主要定位在叶绿体,均含有叶绿素a/b结合结构域和跨膜结构,但Lhcb4亚家族的保守结构域存在较大的变异。实时荧光定量PCR分析表明,PmLhcb基因主要在马尾松幼苗的叶中大量表达,且Lhcb1和Lhcb2亚家族成员的表达量远高于其他亚家族;遮荫处理后PmLhcb基因在马尾松全初生叶幼苗和全次生针叶幼苗中上调表达,且在全次生针叶幼苗中上调的程度显著高于全初生叶幼苗。以上结果可为深入揭示PmLhcb基因家族功能、系统进化关系及其对光照的响应机制提供理论依据。

关键词：马尾松幼苗 Lhcb基因家族系统进化遮荫处理表达模式

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外生菌根预共生阶段信号识别机制研究进展

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植物生理学报 2021年第4期57卷 749-758页

作者：冯万艳孙学广丁贵杰贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心/贵州省高原山地林木培育重点实验室贵阳550025 贵州大学林学院贵阳550025

外生菌根(ectomycorrhizal, ECM)真菌作为林木重要的共生真菌,对调控林木生长和适应性极为重要。探究ECM共生机制,特别是预共生阶段的信号识别机制,对解析林木与微生物共存机理及后续开展ECM真菌在林业生产上的应用具有重要意义。作者... 详细信息

外生菌根(ectomycorrhizal, ECM)真菌作为林木重要的共生真菌,对调控林木生长和适应性极为重要。探究ECM共生机制,特别是预共生阶段的信号识别机制,对解析林木与微生物共存机理及后续开展ECM真菌在林业生产上的应用具有重要意义。作者综述了近年来国内外有关ECM预共生机制研究的最新进展,对ECM预共生机制的研究对象和体系, ECM真菌源和宿主源的信号分子及效应进行了系统总结,并对研究现状的不足和未来研究趋势进行了分析,以期为后续进一步阐释ECM共生机制和加强ECM真菌的应用研究提供参考。

关键词：外生菌根预共生阶段信号分子共生机制

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叶际微生物对马尾松凋落针叶分解的影响

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植物生态学报 2023年第5期47卷 687-698页

作者：郑炀孙学广熊洋阳袁贵云丁贵杰贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心/贵州省高原山地林木培育重点实验室贵阳550025 贵州大学林学院贵阳550025

叶际微生物作为最先定殖在凋落叶上的微生物类群,可能直接参与凋落叶的分解。为验证此猜想,该研究通过扩增子高通量测序技术和室内分解实验,探究了马尾松(Pinusmassoniana)叶际微生物多样性及叶际微生物对马尾松凋落物的分解影响。结果... 详细信息

叶际微生物作为最先定殖在凋落叶上的微生物类群,可能直接参与凋落叶的分解。为验证此猜想,该研究通过扩增子高通量测序技术和室内分解实验,探究了马尾松(Pinusmassoniana)叶际微生物多样性及叶际微生物对马尾松凋落物的分解影响。结果表明:(1)马尾松的叶际存在着丰富而多样的微生物群体,针叶在凋亡后,叶际微生物群落发生变化。成熟针叶、凋落针叶、分解层针叶共有大量可操作分类单元(OTUs)。(2)马尾松针叶分解过程可分为两个阶段:快速分解期(前8个月)和缓慢分解期(8个月以后)。衰亡针叶(刚凋落但未接触土壤)叶际微生物可直接参与马尾松凋落针叶分解,且分解速率表现为叶际微生物+土壤微生物处理>叶际微生物处理>土壤微生物处理。在马尾松针叶分解过程中叶际微生物与土壤微生物存在协同作用。(3)凋落针叶分解速率与木质素和纤维素分解速率呈极显著正相关关系,但与木质素和纤维素分解酶活性无显著相关关系。木质素分解酶——多酚氧化酶与过氧化物酶活性极显著负相关,纤维素分解酶——β葡萄糖苷酶活性与纤维二糖苷酶活性则呈极显著正相关关系。综上,该研究结果表明叶际微生物可直接参与凋落针叶的分解,且其对马尾松凋落针叶分解速率的影响高于土壤微生物,这为进一步阐明马尾松凋落针叶的分解机理和后续分解过程中发挥主要作用的核心微生物组的发掘提供了理论依据。

关键词：马尾松凋落物叶际微生物土壤微生物分解

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马尾松PmSWEET基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

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植物生理学报 2022年第2期58卷 447-457页

作者：梁大曲石长双涂晶晶徐刚吴峰贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心贵州省高原山地林木培育重点实验室贵阳550025 贵州大学林学院贵阳550025

SWEETs蛋白是一类糖转运蛋白,通过调控糖类物质的跨膜运输影响植物生长发育。为深入研究PmSWEET在马尾松(Pinus massoniana)短枝腋芽休眠解除过程中的作用,通过克隆得到PmSWEET基因的CDS序列并进行生物信息学分析,同时分析其亚细胞定位... 详细信息

SWEETs蛋白是一类糖转运蛋白,通过调控糖类物质的跨膜运输影响植物生长发育。为深入研究PmSWEET在马尾松(Pinus massoniana)短枝腋芽休眠解除过程中的作用,通过克隆得到PmSWEET基因的CDS序列并进行生物信息学分析,同时分析其亚细胞定位情况及在马尾松短枝腋芽休眠解除过程中的表达规律。结果表明:PmSWEET完整CDS序列共687 bp;编码228个氨基酸,含有2个保守结构域(跨膜螺旋域,MtN3)和7个跨膜区域。PmSWEET与杨树和拟南芥的SWEET16、SWEET17基因进化关系最近。原生质体瞬时表达分析显示,PmSWEET蛋白主要定位于液泡膜。截顶处理后,PmSWEET基因在短枝上的针叶及腋芽中的表达模式均发生了变化,其中截顶处理1 d内,PmSWEET的表达量在短枝腋芽内显著提高;处理2 d后,PmSWEET在针叶中的表达量开始大幅升高,第4天达到最大值。上述结果表明PmSWEET基因参与了马尾松短枝腋芽休眠解除的调控。

关键词：马尾松 PmSWEET基因腋芽休眠解除亚细胞定位

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喀斯特小流域坡度-土层厚度与岩石裸露率间耦合关系的研究

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土壤通报 2019年第5期50卷 1053-1061页

作者：丁颖蕾周运超贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心贵州省高原山地林木培育重点实验室林学院

探讨喀斯特地区不同岩石裸露率等级强度下坡度与土层厚度间的耦合关系,有助于揭示喀斯特地区坡度、土层厚度与岩石裸露率三者之间的内在联系。以喀斯特后寨河小流域为研究对象,从数学角度对不同岩石裸露率等级地区坡度-土层厚度间的耦... 详细信息

探讨喀斯特地区不同岩石裸露率等级强度下坡度与土层厚度间的耦合关系,有助于揭示喀斯特地区坡度、土层厚度与岩石裸露率三者之间的内在联系。以喀斯特后寨河小流域为研究对象,从数学角度对不同岩石裸露率等级地区坡度-土层厚度间的耦合关系进行定量研究。并运用主成分分析法和层次分析法求出在不同主成分影响作用下,坡度、土层厚度这两个影响因子的权重,使坡度、土层厚度之间的关系可突破量纲的限制直接进行运算,并最终拟合出方程,得到岩石裸露率、坡度与土层厚度三者之间的数学关系。计算结果表明:(1)流域内,石漠化等级较高的地区,集中分布在坡度为15°~25°,土层厚度为40 cm左右的地区。(2)喀斯特小流域内,岩石裸露程度与坡度-土层厚度的耦合系数值呈正比,即岩石裸露率越大的地区,坡度-土层厚度耦合系数值越大。(3)喀斯特小流域内,坡度、土层厚度和岩石裸露率的关系较为复杂,在0~15°和25°以上地区随坡度增大,土层厚度减小、岩石裸露率增大。15°~25°地区随坡度增大,土层厚度增大、岩石裸露率减小。

关键词：喀斯特小流域坡度-土层厚度耦合关系岩石裸露率

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基于熵权法评价调控林凋落物层水文特性——以贵州马尾松林和5种阔叶树调控林为例

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中国水土保持科学 2021年第6期19卷 44-53页

作者：张薰元周运超白云星杜姣姣贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心/贵州省高原山地林木培育重点实验室/林学院贵阳550025

为明晰不同阔叶树种调控对马尾松人工林凋落物层水文特性的影响,在贵州龙里林场对不同阔叶树种(伯乐、桂南木莲、连香、深山含笑和油茶)调控15年后的马尾松人工林凋落物层进行研究,结合室外调查和室内浸水实验测得凋落物层水文特性指标... 详细信息

为明晰不同阔叶树种调控对马尾松人工林凋落物层水文特性的影响,在贵州龙里林场对不同阔叶树种(伯乐、桂南木莲、连香、深山含笑和油茶)调控15年后的马尾松人工林凋落物层进行研究,结合室外调查和室内浸水实验测得凋落物层水文特性指标,通过熵权法计算指标权重以比较调控前后的凋落物层水文特性差异。结果表明:1)调控前后凋落物层现存量表现为:马尾松+桂南木莲(8.62 t/hm^(2))>马尾松+伯乐(8.03 t/hm^(2))>马尾松纯林(7.73 t/hm^(2))>马尾松+深山含笑(7.17 t/hm^(2))>马尾松+连香(6.94 t/hm^(2))>马尾松+油茶(6.34 t/hm^(2));2)各林型中凋落物叶占比均最大达到61%及以上,未分解层现存量、厚度明显大于半分解层;3)在不同树种调控后的人工林凋落物水文特性评价指标中,各指标权重大小排序为:凋落物器官密度(0.1740)>现存量(0.1572)>有效拦蓄率(0.1570)>最大持水率(0.1441)>最大吸水率(0.1419)>厚度(0.1334)>叶面积(0.0926);4)各调控林与未调控马尾松纯林之间凋落物水文特性综合评分排序为:马尾松+桂南木莲>马尾松+伯乐>马尾松纯林>马尾松+深山含笑>马尾松+连香>马尾松+油茶。综上:桂南木莲和伯乐调控后的马尾松林凋落物水文效益较为显著,油茶调控林的凋落物水文特性较差;因此,在对马尾松纯林进行物种调控时,为保证调控林凋落物层水文生态功能,应考虑到调控阔叶树种特性之间的差异。

关键词：马尾松物种调控凋落物水文特性熵权法

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不同母岩发育马尾松土壤固氮菌群落结构和丰度特征

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生态学报 2020年第17期40卷 6189-6201页

作者：赵辉周运超贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心/贵州省高原山地林木培育重点实验室/林学院贵阳550025 铜仁学院铜仁554300

生物固氮是马尾松林地土壤氮素的重要来源,固氮微生物群落组成和数量的变化对土壤氮素供应和地力维持起重要作用。采用池栽试验,应用荧光定量PCR(聚合酶链式反应,Polymerase Chain Reaction)技术,借助Illumina Miseq高通量测序平台,以n... 详细信息

生物固氮是马尾松林地土壤氮素的重要来源,固氮微生物群落组成和数量的变化对土壤氮素供应和地力维持起重要作用。采用池栽试验,应用荧光定量PCR(聚合酶链式反应,Polymerase Chain Reaction)技术,借助Illumina Miseq高通量测序平台,以nifH基因为标靶,研究四类母岩(变余砂岩、长石石英砂岩、石英砂岩和玄武岩)发育马尾松土壤固氮菌群落结构和丰度的差异及其与土壤化学性质之间的关系。结果表明:(1)玄武岩土壤的有机碳、全氮、碱解氮、微生物量氮、马尾松株高和地径均显著高于其他母岩(P<0.05)。(2)四类母岩土壤nifH基因丰度差异显著,玄武岩土壤nifH基因丰度分别是变余砂岩、石英砂岩和长石石英砂岩的3.75倍、7.89倍和4.41倍。(3)四类母岩土壤固氮菌群落α多样性指数(丰富度和多样性)差异显著,且玄武岩显著高于其他母岩。四类母岩发育土壤共获得有效序列159231条,分属于6个门、14个纲、41个目、69个科和122个属。门水平上,变形菌门和蓝藻门为主要优势类群。属水平上,慢生根瘤菌属、眉藻属、根瘤菌属和固氮螺菌属为主要优势属。玄武岩土壤变形菌门、慢生根瘤菌属、根瘤菌属和固氮螺菌属相对丰度显著高于其他母岩。层次聚类和非度量多维尺度(NMDS)分析结果表明,石英砂岩和长石石英砂岩土壤固氮菌群落结构相似,玄武岩与其他母岩固氮菌群落结构差异较大。(4)土壤有机碳、全氮、碱解氮和微生物量氮是固氮菌丰度、α多样性及群落结构的主要影响因子。综上,玄武岩土壤肥力高,提高了土壤固氮菌数量和群落多样性,有利于马尾松生长。研究从微生物学角度为马尾松适地造林和氮素调控提供了科学依据。

关键词：母岩马尾松固氮微生物 nifH基因群落结构

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