在土壤急性和缓慢干旱处理过程中,用液体闪烁计数器的单光子监测器测定了侧柏( Platycladus orien-talis) 和大叶相思( Acacia auriculiformis) 根系超弱发光(UWL) 强度。结果表明,UWL 随土壤干旱持续时间延长、土壤含水量(SWC) 和根系含水量(RWC) 下降而减少,P<0.001 。土壤缓慢干旱时,植株根系UWL 衰减较急性干旱时缓慢。UWL 与植株水势( Ψ) 在P< 0-1 水平上显著相关。给干旱土壤恢复正常浇水,SWC、Ψ和UWL 均有所恢复,但UWL 的恢复滞后于SWC 和Ψ。结论是根系UWL 作为反应树种抗旱性的生理指标比水势( Ψ) 灵敏。

根据四川盆周山地杉木人工林调查分析数据,借鉴国内外森林土壤酸化研究方法,在立地分类基础上,确定二代杉木人工纯林作为研究对象,选择根际土壤pH 值(KCl) 、Al³⁺、Ca²⁺ /Al³⁺和凋落物Ca²⁺/(Ca²⁺ +Fe³⁺+ Al³⁺) 作为参数,探讨杉木人工林衰退与铝毒害阈值。研究结果表明,有的林地立地质量差,树种与立地不相适应,导致杉木人工林生产力下降;另有的林地,虽然立地条件较好,但是已出现铝毒害,导致杉木人工林衰退。铝毒害阈值是pH≤4.18 ,Al^{3 +}≥31.66 mg/kg,Ca²⁺ /Al³⁺ ≤1.809 mol/mol 和Ca²⁺/(Ca²⁺ + Fe³⁺+Al³⁺)≤0.55 mol/mol。

为建立马尾松人工林生物量预测方程和解决纸浆材林合理采伐年龄问题,用265 株径阶生物量标准木,建立了各种规格树干带皮、去皮生物量预测方程,解决了纸浆材林各种规格树干生物量的预测问题;根据立地和栽培措施的不同,为每个指数级设计了15 种纸浆材林培育模式,并分别求出了它们的数量、工艺、经济成熟龄,以3 种成熟龄为基础,分别确定了各指数级最佳采伐年龄,使最佳采伐年龄比目前采伐规程中规定的采伐年龄(31～40a) 下限缩短了12～15a ,内部收益率提高了4.22%～9.47% 。研究了立地、经营状况( 初植密度、间伐) 、经济条件与采伐年龄的关系,结果表明:随立地指数的提高,数量成熟、经济成熟均提前;随着造林密度增加,数量成熟提前;间伐可推迟数量成熟和经济成熟;随着贴现率提高,经济成熟提前,每提高3% ,约提前2a;每降低3% ,约推迟1～2a。

针对四川盆地丘陵区农、林业生产特点和坡地农林复合系统特征,运用层次分析法(AHP) ,从结构、功能、效益方面设置评价指标,分别对系统中的6 种林带类型和10 种农作物复种方式进行综合评价,结果提出了3 种较好的林带类型( 即桤、柏混交和栎、柏混交- 灌- 草结构的林分以及桤木- 草结构的林分) 和4 种较好的农作物复种方式( 即小麦—花生、小麦/ 西瓜/ 蔬菜、蚕豆/ 玉米/ 红薯和蚕豆/ 西瓜/ 红薯等) ;为该区坡地农林复合系统机构优化提供科学依据。

取在1/2MS+ NAA0.02mg/L 培养基中发育4～6 周的欧洲黑杨转Bt 基因植株15-n-192 试管苗幼叶,在MS+BA0.2 mg/L+NAA0.02 mg/L培养基中培养16h ,分别用基因枪法和叶盘法转化TA29-Barnase嵌合基因,其Barnase 基因的转化率依次为16.1% 和23% ,再生株数分别为175/12 和71/10 。试验表明,选择发育适宜的叶片,利于目的基因转化后的植株再生。进一步用SDS 法提取转基因植株总DNA,经PCR 检测表明:转化植株基因组中扩增出的DNA 片段与Barnase 基因的大小一致;Southern Blot 分析出转化后的欧洲黑杨基因组中携有Barnase 基因片段,进行Dot Blot 检测,转化植株有一明显的杂交斑,并证实为阳性转化植株,并通过试管培养,结合林木常规育种方法,获得了转Barnase 基因的抗虫欧洲黑杨转基因植株。

利用数量遗传学方法和分子标记相结合,对美洲黑杨与青杨杂交产生的F₂群体5个叶片数量性状进行了相关联标记及其图谱定位研究。用单因素方差分析检测出与叶长、叶宽、叶长/ 宽比、叶柄长和叶面积相关联的RAPD 标记分别为10 ,10 ,4 ,9 ,12 个;联合贡献率分别为66.23% ,61.82% ,32.86% ,59.67% ,81.79% 。用双因素方差分析检测出与互作QTLs 紧密相关联的标记位点共19对,其中与叶长、叶宽、叶长/ 宽比、叶柄长和叶面积显著相关联的标记分别有4 对,2 对,1 对,5 对,7 对。与这5 个性状相关联的标记多数集中分布于第4 ,12 ,15 和17 条连锁群上。

应用195 株刺槐(Robinia pseudoacacia) 优势木解析木资料,在比较多个树高生长模型基础上,选择Richards 生长函数H=a(1 —e^{- bA})^c作为辽宁省刺槐优势高生长模型。在分析优势高生长过程的基础上,确定基准年龄为12年,立地指数级距为2m ,在5～15m 范围内划分为5个指数级,用差分法展开导向曲线编制了单形立地指数表。应用分组整理后解析木资料,拟合出最优多形立地指数模型,并解决了立地指数曲线不过指数点的问题,编制了多形立地指数表。检验结果表明,所编单形与多形立地指数表精度均较高,且以多形立地指数表精度更高,适用性更强,客观正确评价刺槐人工林立地生产力。

将来自我国13省16种松树和其它2种针叶树上的55个Sphaeropsis sapinea菌株在PDA 平皿上进行配对生长试验,结果绝大多数菌株间产生墨绿色色素隔离带,少数菌株以及同一菌株不同菌落间不产生此色素带。显微观察表明,在产生色素带的菌株间未发现菌丝融合,而在不产生色素带的菌株间可见到菌丝融合。测定S.sapinea 营养体亲和与否可通过观察有无形成色素反应带来确定。55个供试菌株共可分为48个VCG_S,其中44个VCG_S各只含一个菌株,3个VCG_S分别含2个菌株,只有一个VCG_S含5个菌株。

研究了秦岭林区华山松大小蠹( Dendroctonus armandi) 带菌部位及贮菌器结构,结果表明:华山松大小蠹成虫具有前胸背板体壁凹陷和刺毛构成的贮菌器,用于携带和传播真菌,其所携带真菌种类以穿孔细帚霉Leptographium terebrantis 和小线嘴壳Ophiostoma minus 为主,以真菌孢子为唯一携带方式,并在成虫入侵健康寄主华山松时将携带真菌孢子接种于华山松木质部。华山松大小蠹消化道内不具有含菌细胞和特化的带菌结构,消化道内存在的真菌也没有菌丝发育形成的附着孢或吸盘结构,使真菌不能被有效地贮存或携带于华山松大小蠹成虫消化道内,从而达到对真菌的有效传播和导致华山松大小蠹与真菌共生的联系。

通过观察混交林中黄斑星天牛( Anoplophora nobilis Ganglbauer) 选择寄主的行为,认为对不同抗性寄主,它选择寄主的行为不同。它能通过复杂的感觉行为和一定的时间找到混交林中的感性树种并造成严重危害和它们种群密度在感性树种上的上升。这种天牛选择寄主在远距离一般以植物气味定向,近距离则以性信息素调控增加种群密度。除视觉外,它的主要感觉行为是触角摆动和胫节磨擦,选择到达合适寄主是通过逐步的感觉阶段完成的。树皮粗糙程度、叶片特征、枝条特征及混交林密度对这种天牛选择寄主过程中的爬行、飞翔和栖息行为有一定影响。这种天牛取食不同树种后其行为表现差异很大。碧桃、香椿、刺槐、木槿、女贞、红花槐等抗性树种在混交林中的作用很大,它们可提供成虫食料,在一定程度上吸引成虫,但未发现在其上有交尾和产卵行为,其作用主要是延长天牛选择感性树种的时间,减少感性树种上天牛的种群数量;侧柏、丁香、樱花等树种对这种天牛也有引诱性,但未发现取食;在混交林中增加这些树种的比例,且配置感虫树种为饵树是营建新一代林网的首选配置。

对当年受赤松毛虫危害和未受危害的油松新长出的一年生针叶化学成份以及用其饲养的赤松毛虫的发育情况进行了测定分析,结果发现受害油松新长出的一年生针叶化学成份仍有较大幅度的变化,主要表现在氨基酸总量及多数游离氨基酸含量下降;水溶性总糖、粗脂肪、生物碱含量及总糖/ 氨基酸比例上升;脂肪酸、单宁、酚类化合物均有较大幅度的减少;用其饲养的赤松毛虫幼虫体重减轻、死亡率比对照高19.2% 。油松对赤松毛虫的滞后诱导抗性至少在半年以上。

本文首次研究了苏云金杆菌(Bt) 油烟雾剂脉冲式烟雾载药技术。研究结果表明,Bt 菌粉柴油烟剂经过6HY- 25 型烟雾机后,仍保持活力;经纯化培养Bt 对家蚕毒力没有下降;Bt 烟雾直接对家蚕仍有致病力。经初步筛选,Bt 油烟雾剂所用油以0 号柴油为较好,Bt 菌粉在Bt 柴油烟雾剂中悬浮性好,烟雾化后Bt 存活力高,且能自然扩散;食用植物油次之,而100 号汽油对Bt 有杀伤作用。研究还发现,烟雾机喷药咀直径大小是影响Bt 存活的重要因素之一,4 号喷咀明显比2 号喷咀效果好。综上所述,脉冲式烟雾载药技术应用于Bt 生物农药的使用是可行的,这为生物农药施药方法提供了一条新的、简便的途径。

在松褐天牛成虫补充营养期间,采用18% 灭幼脲3号微胶囊80% 与其它农药微胶囊20% 的混合剂,在松林喷雾防治松褐天牛成虫是有效的。以灭幼脲3号微胶囊加安高杀4号微胶囊( 杂环类) 防治效果最佳,无论是当时药效,还是10天、20天、30天后的持续药效均达100% 。灭幼脲3 号微胶囊加安高杀1号微胶囊( 拟除虫菊酯类) ,灭幼脲3号微胶囊加安高杀3号微胶囊( 除虫菊酯和有机磷复配) 防治的效果也较好,但30天后的持效有所降低。灭幼脲3号微胶囊加安高杀2号微胶囊( 有机磷类) 的防治效果稍差,单纯使用灭幼脲3号微胶囊防治松褐天牛成虫无论是药效、持效都比不上混合使用的效果。

在桂中象州县,采用随机区组试验设计研究不同造林密度(833 、1111 、1250 、1429 、1666 、2000 、2500 株/hm²) 对6a 生尾叶桉(Eucalyptus urophylla) 生长、产量及木材材性的影响。经过一个轮伐期的定位观测,探讨种群密度与胸径、树高、立木单株材积、林分蓄积量、木材气干密度、木材纤维形态、冠幅、枝下高、林分保存率等的作用规律和相关模型。结果表明:密度对胸径、立木单株材积、冠幅及枝下高的影响达极显著水平;对蓄积量、木材纤维宽度、导管分子长度的影响达显著水平;对树高、木材气干密度、木纤维长度虽有一定的影响,但不显著。根据试验结果提出尾叶桉人工林的合理密度范围在1250 ～2500 株/hmsup>2 之间,短周期工业用材林的最佳密度为2000 株/hmsup>2 ,主伐年龄为5 ～7a 。

本文以生长在3种长江滩地类型( 江滩、洲滩、湖滩) 、3种栽植密度(3m×4m,4m×5m ,5m×6m) 下的3个品系人工林杨树,即[ 欧美杨无性系72杨(Populus×euramericana cv.Ⅰ- 72/58) ,美洲黑杨无性系63杨(P.deltoides cv .Ⅰ- 63/51) 和69 杨( P.deltoides cv .Ⅰ- 69/55)( 以下简称72杨,63杨,69杨) 为对象,在研究人工林杨树木材性质与单板和胶合板质量关系的基础上,先用逐步回归筛选有关关键材性指标,然后再进一步模拟人工林杨树木材性质与单板和胶合板质量之间的关系。结果表明,长江滩地72 、63 、69 杨单板和胶合板质量能够用与之相关的木材性质指标进行多元线性回归模拟。单板厚度偏差(VVT) 随纤维宽度(FW) 、木纤维比量(FP) 、导管比量(VP) 变化的模型为:VVT= -3.414+0-063 FW+ 0-049RP-0.033VP单板背面裂隙率(RLC) 随木材弦面硬度(TH) 、抗弯弹性模量(MOE) 、气干密度(WD) 和体积全干干缩率(SV) 变化的模型为:RLC=9.472+0.005 TH+ 0.003MOE+ 8.366 WD-2.302SV胶合板的胶合强度(GS) 随木材pH 值(pH) 、纤维长度(FL) 、纤维宽度(FW) 、导管比量( VP) 、导管长度(VL) 和木射线比量(RP) 变化的模型为:GS=3.326-0.268 pH-0.002FL+ 0.191FW- 0.033 VP- 0.004VL+ 0.095RP上述模型相关系数均在0.73 以上,表明应用上述模型能够较好地对长江滩地人工林杨树单板和胶合板质量根据材性进行早期预测和加工工艺优化。

连续7 ～8a 的固定标准地调查结果表明:利用人工促进天然更新可成功培育短伐期闽粤栲林、短伐期米槠林及短伐期丝栗栲林,轮伐期分别为10 、14 及16a ,达轮伐期时的蓄积平均生长量分别高达20-52 、15-99及12-17m³/(hm²·a) :短伐期林分密度大、自然稀疏强烈,高生长异常迅速,高径比大、树枝树叶比例较小,生产力高;短伐期林分均为多树种(12 ～17 种) 混交的单优群落,灌木层中的乔木幼树多样性高、密度大。

历史上,数量遗传学被认为是指导林木育种的唯一有效工具,这有两个方面的原因:第一,在林木上具有重要经济价值的性状,如树干材积生长、木材纤维长度及适应性等,均是以数量方式遗传的性状,并且控制这些性状的每一个过程是假设受微效多基因所控制的;第二,林木具有很长的世代间隔,很高的遗传杂合性和很高的遗传负荷,这些特性限制了一些经典的遗传材料,如近交系,突变体及特异类型的产生。然而,传统的数量遗传学方法用于指导林木育种的实践并不是完美无缺的。林木个体高大,占地面积大,且大多栽植在非农用耕地上,这样的环境异质性在很大程度上影响性状遗传力的提高,有些林木树种人工杂交比较困难,很难获得足够大的家系,从而产生不平衡的交配设计。Namkoong 和Roberds(1976) 认为,不平衡的交配设计很难获得准确的遗传参数估计。到目前为止,大多数成功的林木育种方案往往都是基于对表型的简单选择。这种表型选择不能利用林木固有的非加性效应,以及对异质环境的反应潜能,因而育种效果是极为有限的。分子标记技术为现代数量遗传学的发展提供了新的方向。通过利用中性标记与影响数量性状的位点(QTL) 之间的连锁关系,人们已经提出了一套统计方法用来鉴定重要的QTL( 见Wu et al.,1999c 的综述) ,并且在许多生物种中已成功地发现了QTL。目前摆在我们面前的挑战是如何有效地利用这些已发现的QTL,发展出一种叫做标记辅助选择(MAS) 的方法来改良现有的商业用林木群体。本文将对MAS 的理论与应用做一评述,并指出MAS在未来林木育种中的发展方向。用分子标记技术来有效地操纵控制数量性状的QTL 取决于标记与QTL 之间的连锁程度。而不同的数量性状遗传控制的类型( 即少数具有很大效应的位点或许多效应较小的位点) 能影响利用标记—QTL 关系的方式。如果一个性状仅仅包括少数QTL,则MAS类似于对质量性状的选择。当一个标记与QTL 存在紧密的连锁时,回交方法能有效地将优良等位基因导入商业用林木群体中或用作杂交亲本的群体中去。回交方法用来改良受体群体在西红柿上已有成功的例子(De Vicente 和Tanksley ,1993) 。这一例子对于用MAS来改良林木生长与品质确实是令人鼓舞的。如果我们确确实实找到了具有生物学意义的QTL,我们就可以选择那些携带优良QTL 等位基因的子代与需要改良的亲本回交,在回交后代,将有很大的可能性发现遗传品质得以改良的个体。例如,利用树种A 和B 杂交希望将B 的抗旱性基因转入速生的A 中,从而培育出既速生又抗旱的品系。假如用分子标记已经发现了影响抗旱性的QTL。在A 和B 的杂交后代中找出那些携带抗旱等位基因的个体再与A 回交,回交后代中将会产生具有抗旱速生两个优良性状的个体,它们正是我们的选育对象。回交方法既能保留与分子标记相关联的优良等位基因,亦能淘汰那些与标记相连锁的不良等位基因,从而大大提高了林木育种工作的预见性与成效。因为回交方法利用的是非常有限的少数位点,这一方法对QTL 发现的精度要求很高。这样,在QTL 与标记连锁分析中,类型Ⅰ误差比类型Ⅱ误差具有更高的重要性。一般而言,使用α= 0-05 显著性水平发现整个基因组范围内的标记—QTL 连锁关系是较为适宜的。如果一个性状受许多QTL 控制,那发现与所有QTL 相连锁的标记的概率将大为降低。一个很自然的问题是,在什么情况下基于标记的选择比基于表型的选择更为有效? 一个包含分子标记与表型信息的选择指数能很好地回答这个问题。Lande 和Thompson(1990) 发现这一指数选择相对于表型选择的效率,取决于性状的狭义遗传力大小以及标记所解释的加性遗传方差。当标记解释的加性遗传方差比率大于性状狭义遗传力时,对标记与表型的同时选择( MAS) 比单单对表型的选择有效。当然,这种比较是假设两种选择具有相同的选择强度以及相同的世代间隔。更为合理的比较必须考虑两种选择在选择强度、每个世代循环所需的时间,以及人工授粉的方式等方面存在的差异(Michelmores 和Shaw ,1998) 。对包含多个QTL 性状的MAS 而言,类型Ⅱ误差比类型Ⅰ误差更为重要。类型Ⅰ误差是发现错误的QTL,因而降低了与标记相关的遗传力大小。而类型Ⅱ是忽略掉实际上是存在的QTL,故当类型Ⅱ误差发生时,MAS将会漏掉重要的QTL。在实践上,α= 0-05 ,甚至α= 0-1 的显著性水平可以有效地用来发现标记与QTL 的关系。包含多个QTL的MAS策略对林木育种具有重要意义。在林木上,早期选择、多性状选择以及基因型×环境互作是很重要的育种内容。MAS能够在早期淘汰掉那些不具生长潜力的个体,从而大大地降低了子代测定的规模与时间。MAS也可用来选择多个性状都很优良,或在多个环境中均表现较好的个体。但是这些选择的有效性取决于我们对QTL 定位的准确程度。关系QTL 定位的原理与方法,见Wu et al.(1999c) 及Wu 和Han(1999) 。目前大量的试验正在进行中,以试图用分子标记来构建连锁图谱以及用图谱发现重要的QTL。新的分子技术与应用的不断发展无疑会带来MAS的重大发展,最近在比较遗传分析方面的工作允许人们发现在不同树种之间共同存在的目标QTL的基因序列。在不同基因组之间发现的优良等位基因可用作DNA 标记来发展有效的筛选技术,以使MAS真正成为一个有效的育种工具。