通过盆栽试验研究钙质紫色土、酸性紫色土和冲积土3种土壤类型上生长的巨桉幼苗在不同浓度铅胁迫(CK:0 mg·kg^-1;T1:200 mg·kg^-1;T2:450 mg·kg^-1;T3:2 000 mg·kg^-1)下的生长和铅富集特性。结果表明:低浓度的铅胁迫可促进巨桉幼苗的生长,而高浓度铅胁迫下巨桉幼苗的生长受到严重抑制;各器官生物量和总生物量随处理浓度的增大先增大后减小;3种土壤上生长的巨桉根、茎和叶的铅含量随土壤铅浓度的增大而显著增加,细根的铅含量最大,地下部分的铅含量显著大于地上部分,钙质紫色土中各器官的铅吸收量小于其他土壤;不同铅处理水平下,巨桉幼苗均表现出一定的吸收和富集铅的特性,相对于其他2种土壤,酸性紫色土中生长的巨桉具有较高的富集系数和耐性系数,表明巨桉在酸性土壤上对铅污染具有较好的修复效果。

2011年4—7月,利用静态箱-快速甲烷分析仪(FMA)法,在岳阳市君山区长江外滩美洲黑杨人工成熟林对比观测皆伐区和未采伐区地表甲烷通量,结合同步观测的土壤温度、湿度和植被结构因子,分析皆伐对试验区地表甲烷汇功能影响的原因。结果表明:滩地美洲黑杨人工林土壤在未遭遇水淹年份(2011)生长旺季为甲烷的汇;2次观测显示,皆伐区的甲烷吸收速率均显著(P<0.001和P<0.05)低于未采伐区,分别仅为未采伐区的29%和22%,且皆伐改变了甲烷通量的日变化规律;皆伐导致土壤温度、湿度和植被结构等环境因子发生的变化共同导致了皆伐区甲烷汇功能的显著下降。

利用宁夏回族自治区固原水平阶整地和荒坡不整地种植23年生柠条锦鸡儿灌木林的连续定位监测资料,分析不同坡位柠条灌木林幼龄期(1～7年生)、中龄期(8～15年生)和老龄期(16～23年生)生长的时空变异特征。结果表明:柠条灌木林株高生长受坡位和整地方式的影响,柠条株高生长量在幼龄期表现为下坡>中坡>上坡,中龄期表现为上坡>中坡>下坡,水平阶与荒坡株高相比,从幼龄期到中龄期提高幅度为23.48%～45.33%,老龄期差异不显著;水平阶柠条锦鸡儿单株分枝数、地径、地上生物量和地下生物量比荒坡分别提高了26.79%～78.82%,37.50%～50.00%,3.50%～91.97%和19.59%～50.17%;柠条锦鸡儿灌木林生长过程均符合Logistic生长模型;对柠条锦鸡儿各生长指标的综合分析表明,中龄期是平茬利用的最佳时期。

研究四川卧龙亚高山森林岷江冷杉和铁杉树木年轮与气候因子的关系。结果表明:川西亚高山针叶林树木径向生长主要受气温的制约,卧龙地区岷江冷杉树轮宽度序列与当年2和4月月平均气温显著正相关(P≤0.05),而与多数月平均降水量和月平均相对湿度负相关;铁杉树轮宽度序列与上一年7月和当年2—4月月平均气温显著正相关(P≤0.05),与上一年10月和当年5月月平均降雨量显著正相关(P≤0.05),而与上一年7月及当年4和9月月平均相对湿度显著负相关(P≤0.05)。

以川南地区常用的退耕还林竹种撑绿竹和硬头黄竹为研究对象,分析退耕5年、10年和非退耕竹林土壤团聚特征和分形维数,探讨分形维数与土壤基本特性之间的关系。结果表明:与农耕地相比,退耕还竹林地土壤水稳性大团聚体含量明显增加,退耕10年的撑绿竹和硬头黄竹林水稳性团聚体含量最高,分别为农耕地的163.27%和158.36%;平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)的变化范围为0.84～2.50 mm和1.04～1.98 mm,不同土层间MWD和GMD表现一致,均为表层土最高,中层土次之,下层土最低;各土层的微团聚体分形维数为2.308～2.526,且由表层土到中层土呈上升趋势,至下层土无明显变化规律。回归分析表明土壤分形维数与土壤黏粒(<0.002 mm)含量呈极显著正相关关系,与其他粒级含量、土壤密度和土壤有机质含量无显著相关性,因此无法用土壤分形维数来表征该地区土壤密度和有机质含量。研究表明: 退耕还竹有利于降低土壤板结,提高土壤大团聚体数量;撑绿竹和硬头黄竹均可以有效降低土壤分形维数,改善土壤通透性,提高土壤结构的稳定性,进而增加土壤的抗侵蚀能力,发挥保持水土作用。

研究凋落叶厚度、凋落叶类型和播种位置对4种冠层乔木香樟、栲树、喜树和罗浮柿种子萌发的影响,探讨竹类凋落叶对森林更新影响的程度。结果表明:凋落叶上方和下方播种对4种乔木树种种子的最终萌发率和幼苗发生率均产生显著影响,而凋落叶厚度和凋落叶类型对4个树种种子萌发状况的影响不同。播种在凋落叶上方的种子萌发率都很低甚至萌发失败,而播种在凋落叶下方的种子萌发率较高。竹类凋落叶下方种子的萌发速率高于乔木凋落叶下方种子,但是竹类凋落叶下方的出苗速率和最终出苗率低于乔木凋落叶下方。研究表明: 竹类凋落叶覆盖不利于乔木幼苗存活,且对落叶树种的影响更明显,从而会降低森林的物种多样性,进而影响森林的结构和动态。

在福州地区选取85株细叶榕,对其传粉生物学进行研究。细叶榕榕果发育过程可划分为5个时期:雌前期、雌花期、间花期、雄花期和花后期。细叶榕雌花有长花柱、短花柱之分,柱头较长且弯曲,每个柱头独立,没有形成有利于小蜂传粉和产卵的联合柱头平台,雄花迟熟。细叶榕常年挂果,每年的4—8月为花序芽萌发高峰期,单株每年结果1～4次。细叶榕榕果从雌前期到花后期的发育时间长短与水热条件密切相关,在较为干冷的10月至翌年3月,细叶榕榕果发育较慢,一个发育周期通常需要3～6个月;在较为湿热的4—9月,榕果发育明显变快,一个发育周期仅需1～2个月。榕果的发育呈现株间、株内异步,花序发育周期交叠的现象频繁发生。细叶榕雌花期单果进蜂数量以1～2只占绝对优势,使个体小、数量多的榕果能够获得有效进蜂,既保证了传粉小蜂在榕果狭小空间内的有效传粉,也保证了榕树自身的正常结实,是榕-蜂协同进化的结果。福州细叶榕榕果内有17种小蜂,隶属于小蜂总科中的6个科(亚科),其中榕小蜂科的Eupristina verticillata是细叶榕唯一的传粉者,在榕小蜂群落结构中占绝对优势。细叶榕种子产出率明显较低,仅为13.64%,可能是其柱头未形成联合柱头平台,以及非传粉小蜂种类和数量较多的缘故。细叶榕可能通过增加年花期数(结果批次)来增加种子的产出,以确保自身的繁衍。本研究结果为城市绿化和热带雨林生物多样性保护提供科学依据。

以来自马尾松天然群体的49个高产脂优树半同胞家系子代为对象,测定6个年度产脂力。结果表明:马尾松在早期的产脂力随树龄的增长而迅速增大,13年后进入稳定期。不同家系的产脂力差异显著,但产脂力变异幅度随树龄的增长而降低。产脂力变异受中等遗传控制,其中早期遗传力较高,后期遗传力较低且稳定,家系遗传力明显高于单株遗传力。早期与成熟期的产脂力具有紧密的遗传正相关,且相关性随树龄的增长而增加。产脂力的早期选择效率随树龄的增大而提高,11年时达到0.813,是理想的早期选择时间节点。利用综合育种值法筛选到13个优良产脂家系,入选家系的年度育种值均显著高于对照,且随树龄的增大而增加。

通过野外观测,运用杂交指数(OCI),花粉萌发试验,去雄、套袋、人工授粉等方法对扇脉杓兰开花特性、花粉活力、柱头可授性、繁育系统进行研究,并对其柱头表面和花粉进行扫描电镜观察。结果表明:扇脉杓兰4—6月份开花,群体花期23 天,单花花期12～16天。开花当天柱头即具有可授性,柱头可授性持续期为14天左右。花粉活力在花朵刚开放时最高(95%),至花朵凋谢之前仍保持较高的活力(70%)。雌雄生殖单位在持续时间上有较长的相遇期。开花时柱头略高出花药,在花朵开放的整个过程中雌、雄蕊的相对位置始终不变。扇脉杓兰杂交指数OCI=4。自然条件下,扇脉杓兰的结实率仅为5%。人工自花授粉、异花授粉的结实率分别为90%和95%,表明扇脉杓兰是高度自交亲和的。而套袋后不采取措施和去雄的花均不结实,表明扇脉杓兰不存在自动的自花授粉、无融合生殖,因而扇脉杓兰必须通过一定的媒介传粉才能繁衍后代。

利用ISSR分子标记对泡桐属21份种、变种及变型材料进行亲缘关系分析。结果表明:从100个ISSR引物中筛选出9个扩增产物电泳后带型清晰可辨的引物,共扩增出85条DNA片段,其中多态性带74条,多态位点百分率为87.05%,反映出泡桐属不同种质间遗传差异明显,其丰富的多态性与供试材料广泛的种质代表性有关;UPGMA法将研究材料分成毛泡桐组、白花泡桐组和川泡桐组3大组,地理分布较近的种质聚类在一起,表现出较密切的亲缘关系;在对兰考泡桐、山明泡桐、白花兰考泡桐、楸叶泡桐、圆冠泡桐、亮叶毛泡桐、毛泡桐、白花泡桐、川泡桐的亲缘关系分析及分类处理上,基本上与形态学、细胞学、同工酶的研究结果一致。最后对泡桐属的部分植物的分类问题进行讨论。同时发现部分泡桐的一些特异性条带,可以进一步转化为SCAR标记。

以月季品种的微卫星标记数据为基础,选择7个遗传相似系数对月季品种间遗传相似度进行计算,并采用非加权组平均法(UPGMA)建立相应的系统树。通过遗传相似系数相关性、聚类结果一致性以及拟合优度等分析方法,探讨不同的遗传相似系数在微卫星遗传分析中的适用性。分析数据显示7个系数之间相关系数介于0.726～1.000。共表型相关系数r_c介于0.85～0.93,表明品种间遗传差异在基于UPGMA方法的聚类树状图中有良好体现。系统树之间的CI_c指数范围为0.468～1.000,表明采用不同相似系数进行聚类分析时,结果存在较大差异。7个遗传相似系数的S统计值介于16.24%～29.90%,Russel and Rao系数最低,Simple Matching等3个系数S值均大于20%。综合考虑分子标记特点、物种杂合度、Kruskal拟合优度等因素,并结合聚类分析与品种谱系比较结果,研究认为Dice系数和Jaccard系数适用于月季的微卫星遗传分析,其次是Simple Matching系数。

以杜鹃'萍花'品种为试验材料,研究不同光质(白光、红光、蓝光)和不同浓度梯度B₉(0,300,600,900 mg·L^-1)处理对其花期、花径、成花率、花色素苷含量等开花品质及叶片光合特性、花瓣可溶性糖、可溶性蛋白含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明: 与对照相比,B₉、红光、蓝光处理均能增强杜鹃叶片光合能力,延缓花瓣衰败,延长花期;在一定B₉浓度范围内,红光、蓝光和B₉相互作用表现出加合效应,提升观赏品质的效果比单因素处理更好,但当B₉浓度过高时,这种相互作用表现出拮抗效应;蓝光+B₉ 300 mg·L^-1处理光合速率高,有利于花瓣中可溶性蛋白的积累,成花率、花径、花色素苷含量均较高;红光+B₉ 600 mg·L^-1处理有利于增加叶片叶绿素b和花瓣可溶性糖含量,并能有效延缓花瓣SOD活性的降低,花期最长。 综合各生理指标认为:蓝光+B₉ 300 mg·L^-1处理和红光+B₉ 600 mg·L^-1处理较好,能有效提高杜鹃花的观赏品质。

以白熟期冬枣为试材,对其冷藏期间果皮和果肉抗氧化物质含量及其体外抗氧化活性的变化进行测定,并采用HPLC-MS定性定量检测果皮中4种形态酚(游离酚、酯化酚、苷化酚和结合酚)含量的变化,分析果皮和果肉抗氧化物质含量与其抗氧化能力的关系及其主要形态酚酸的抗氧化能力。结果表明: 随着贮藏期的延长,果肉的总酚、类黄酮和抗坏血酸的含量及其抗氧化能力均先升后降;而果皮中总酚、类黄酮和抗坏血酸含量及其抗氧化能力则持续下降;贮藏期间果皮中总酚、类黄酮和花青素含量始终极显著高于果肉(P<0.01)。相关分析表明: 果皮中除花青素外的活性成分与体外抗氧化活性均显著相关,其抗氧化能力也极显著高于果肉(P<0.01)。贮藏期间,果皮中游离酚主要含有儿茶素、表儿茶素和芦丁,它们的含量变化呈先增加后降低趋势,且极显著高于其他3种形态酚,酯化酚和苷化酚含量较低,结合酚中以香豆酸含量略高,总酚中游离酚是主要的抗氧化活性物质。

采用盆栽方法,以卫矛、沙枣和美国白蜡实生苗为材料,用不同浓度的NaCl溶液进行处理,对盐胁迫下各树种的形态表现、生理指标响应和矿质元素的变化进行研究。结果表明: 在盐胁迫下植物的相对株高生长量和生物量都受到抑制;叶绿素含量随盐浓度的增加而减少;膜透性、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、脯氨酸和可溶性糖含量均随盐浓度增加而增加;盐胁迫后,Na⁺含量在根茎叶中逐渐升高,而K⁺在不同部位变化规律有所不同,在根中逐渐减少,在茎中无明显的变化;在叶片中,3个树种的变化规律不完全相同。利用相关分析、主成分分析和隶属函数法,对3个树种的耐盐性进行综合评价: 卫矛>沙枣>美国白蜡,这与根据盐害症状表现的排序结果相一致。通过灰色关联分析,对14个耐盐评价指标进行筛选,最终筛选出株高相对生长量、膜透性、脯氨酸、根茎叶中的Na⁺和K⁺含量是与耐盐性评价有重要相关的指标。

采用抑制剂法研究盐胁迫下D1蛋白周转和叶黄素循环对桑树叶片PSⅡ功能的影响。结果表明: 桑树叶片在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下保持较高的PSⅡ反应中心的活性,具有完善的光破坏防御机制。通过硫酸链霉素(SM)抑制D1蛋白的周转和二硫苏糖醇(DTT)抑制叶黄素循环,损伤盐胁迫下桑树叶片的PSⅡ反应中心,加剧盐胁迫对桑树叶片PSⅡ反应中心的伤害,说明D1蛋白周转和叶黄素循环在保护盐胁迫下桑树叶片PSⅡ功能中发挥重要的作用,并且D1蛋白周转的保护作用大于叶黄素循环。DTT抑制盐胁迫下桑树叶片的叶黄素循环,却将PSⅡ反应中心吸收的光能大部分以无效的荧光和热能形式耗散,减缓过剩激发能对PSⅡ反应中心的伤害程度。SM处理可抑制D1蛋白周转,减弱盐胁迫下桑树叶片以叶黄素循环为主的耗散非辐射能量的能力,降低过剩激发能的热耗散程度,导致叶片中的过剩光能(1-q_P)/NPQ成倍积累,造成PSⅡ反应中心大量失活。因此,SM不但可抑制D1蛋白的周转,还可增强Q_B的还原程度,降低电子传递链上的电子传递,PQ库容量降低,减弱依赖PQ在类囊体膜两侧建立质子梯度(△pH)的能力,从而限制依赖于△pH的叶黄素循环。因此,盐胁迫下抑制D1蛋白的周转不但降低吸收光能后用于电子传递的比例,而且会破坏叶黄素循环耗散过剩的光能,这也是D1蛋白周转对PSⅡ的保护作用大于叶黄素循环的原因之一。

以毛白杨和北京杨为试验材料,研究不同杨树接种溃疡病菌后信号分子水杨酸(SA)和过氧化氢(H₂O₂)的变化差异。结果表明: 毛白杨接种后SA与H₂O₂含量显著上升,72 h时内源游离SA含量达到峰值(191.41 μg·g^-1 FW),并伴随H₂O₂含量的增加和CAT酶活性的降低;而北京杨接种后内源游离SA含量变化不显著(峰值仅为7.83 μg·g^-1 FW),不伴随CAT活性的下降,且H₂O₂含量与毛白杨相比达到峰值的时间早,峰值低(分别为737.52和306.99 nmol·g^-1 FW),说明不同杨树与溃疡病菌互作体系中SA与H₂O₂差异显著;同时,克隆获得编码毛白杨水杨酸结合蛋白PtSABP和北京杨PbSABP蛋白的2个基因,氨基酸序列比对分析证明,PtSABP和PbSABP编码的氨基酸与烟草(NtSABP)氨基酸同一性为90%。RT-PCR分析表明: 接种后毛白杨SABP基因的表达在6～24 h时受到抑制,推测此时SA与SABP结合,抑制SABP的CAT活性,从而促使24 h后H₂O₂含量的显著升高。本试验证明:不同杨树接种 溃疡病菌后SA与H₂O₂变化差异显著,杨树对溃疡病的抗性与其体内SA与H₂O₂的积累情况有关。

非线性混合效应模型是针对回归函数依赖于固定效应和随机效应的非线性关系而建立的。一阶线性化算法(FO)和条件一阶线性化算法(FOCE)为2种计算非线性混合效应模型参数的常用线性化算法。本文基于FOCE算法,提出一种改进的随机效应参数计算方法,并利用树高生长数据和模拟数据对3种算法进行分析和比较。结果表明: 改进的FOCE算法得到的随机效应参数更能反映个体间的随机差异,并且拟合效果更好。

以浙江省天目山国家级自然保护区少受干扰的毛竹林为研究对象,基于GIS空间分析功能,建立毛竹林空间结构优化调控模型。模型目标是空间结构,非空间结构作为主要约束条件,模型属非线性整数规划,采用Monte Carlo法求解。模型求解得到最优采伐方案,此方案对毛竹林空间结构进行优化调控,使林分空间结构目标函数值比伐前提高32.650 0%,最大限度地改善林分空间结构,又不破坏非空间结构,可作为制定采伐计划的依据。

以沙化土地典型分布区——甘肃省民勤县为研究对象,以高空间分辨率影像SPOT5与30 m DEM为主要数据源,采用面向对象的影像分析方法,对影像进行多尺度、多层次的分割、合并,在此基础上,通过构建多重规则集,对影像进行基于知识的模糊分类,可较为准确地实现沙化土地信息的识别与提取。本文为解决基于高空间分辨率影像进行沙化土地信息准确提取提供一个有效途径,为防沙治沙决策提供科学依据。

基于长期跟踪复测数据,构建单木生长模型和具有时间序列的林分直径分布预测模型,并结合OnyxTREE和3Ds MAX技术,实现不同强度择伐样地不同生长时期的林分生长动态仿真。结果表明: 利用该方法进行林分生长模拟,具有更直观、更生动的效果,对森林的经营决策和林业课程的直观教学等具有重大实用价值。

以克拉玛依碳汇林为研究对象,融合地学信息图谱方法与空间分析方法,利用多源数据将复杂的、变化的生态景观特征以图谱的形式展现;建立空间数据库及碳密度模型,扩展地学信息图谱的研究方向。研究的全过程实现了栅格化、数字化、空间化、动态化和图谱化。

在实验室条件下研究苦豆子生物碱对柳蓝叶甲产卵行为的影响。结果表明: 苦豆子不同生物碱对柳蓝叶甲成虫的毒力不同,因而对柳蓝叶甲产卵行为的影响也不同。在选择性取食条件下,5 mg·mL^-1苦豆子生物碱即对柳蓝叶甲成虫产卵具有强烈的抑制作用,槐果碱、苦参碱、苦豆碱和总碱对柳蓝叶甲成虫产卵抑制率分别为61.2%,61.3%,46.3%和53.2%。槐定碱和氧化苦参碱对产卵的抑制效果较差,抑制率仅为6.4%和5.3%。在选择性条件下虽然苦参碱对柳蓝叶甲的产卵驱避率高达54%,但各生物碱单体之间无显著差异。在非选择性取食条件下,苦豆子生物碱对柳蓝叶甲成虫产卵的抑制作用更为强烈,用总碱、苦豆碱、氧化苦参碱和槐定碱处理后的叶片饲喂12天,其产卵抑制率平均分别为82.2%,74.4%,55.6%和33.6%。当用毒力较弱的氧化苦参碱、苦豆碱或槐定碱处理时,柳蓝叶甲雌虫倾向于把卵产在非生物碱处理的叶片上;这些生物碱处理对柳蓝叶甲卵块大小无显著影响但产卵量明显受抑制。当用毒力较强的槐胺碱或槐果碱处理时,柳蓝叶甲的产卵量和卵块大小均受明显影响。

为比较和客观评价昆虫体内纤维素酶的活性,在不同温度及pH值下测定杨叶甲、二纹柱萤叶甲、紫榆叶甲成、幼虫及双条杉天牛幼虫消化道内3类纤维素酶的活性。结果表明: 4种甲虫体内均有消化纤维素的完整酶系,3种叶甲成、幼虫体内各纤维素酶的最适温区为40～60 ℃、最适pH值范围为4～6,在高温和强碱条件下均未能检测出酶活性;双条杉天牛幼虫C₁酶活性在强碱pH=9和70 ℃条件下活性最高,Cx酶和β-葡萄糖苷酶活性低于3种叶甲的成虫和幼虫,C₁酶活性显著高于3种叶甲的成虫和幼虫。温度和pH值对昆虫体内纤维素酶活性有显著的影响,甲虫取食习性的不同可能导致体内纤维素酶活性的差异,酶活性的差异是否受到昆虫亲缘关系的影响还需要进一步研究。

研究北京和宁夏两地5个树种上光肩星天牛刻槽含水量、pH值及微生物多样性。结果表明: 两地的刻槽中期含水量最高,且高于同期健康树皮,晚期次之,早期最少。刻槽的pH值(7.88～9.98)均偏碱性,高于健康树皮pH值(6.06～7.10)。两地的刻槽共分离到真菌12属、473株菌株,8种鉴定至种级;优势属为镰刀菌属,刻槽真菌数量多于健康树皮。宁夏各树种刻槽真菌多样性指数(H)、丰富度指数(S)比健康树皮高,北京各树种刻槽H,S低于健康树皮。两地各树种刻槽内细菌群落种类大致有2种,为黄单胞杆菌属细菌和白色未定名细菌,此外,北京旱柳刻槽内分离到黏质沙雷氏菌,该菌是一种昆虫致病菌。刻槽内放线菌只分离到1种,为链霉菌属放线菌。

在氮气气氛下对竹废屑快速催化热解进行试验,考察氯化亚铜和二氧化钛2种催化剂对竹废屑热解产物的影响,包括对气态产物成分和液态产物丙酮萃取液成分分布的影响。通过对比试验可知,2种催化剂对竹废屑热解的气态产物成分均产生影响,在550 ℃的热解温度下,氯化亚铜的催化作用使得气态产物中可燃性气体的含量为74.25%。液态产物的丙酮萃取液富含苯酚类物质,其中2,6-二甲氧基苯酚的含量最高为22%以上,且氯化亚铜的催化作用可进一步促进该物质的生产,使得2,6-二甲氧基苯酚的含量增加到27.09%,但总苯酚类物质的含量降低;而二氧化钛的加入对液体产物成分的影响不明显。竹废屑二氧化钛催化热解的固态产物是一种复合型生物质炭材料,在环保领域具有广泛的应用前景。

以胶合板为研究对象,采用小环境舱法,利用气相色谱质谱联用仪(GC/MS)检测胶合板在不同温度(18,23,28 ℃)、相对湿度(35%,50%,60%,75%)和气体交换率(0.5,1,2 h^-1)条件下的VOC释放速率,探究胶合板释放的不同种类VOC在不同环境条件下的释放特性。结果表明: 提高温度、相对湿度和气体交换率能够加速板材VOC释放,释放初期影响显著,后期影响减弱。芳烃类化合物释放速率高于烷烃类化合物,芳烃类化合物受环境因素影响程度大。甲苯释放速率最大,对(间)二甲苯居中,乙苯最小。3种环境因素对3种单体影响程度差异不大。