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《北京林业大学》 2008年
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湿地松优良家系高产的生理基础研究

童方平  
【摘要】: 面对天然林的减少,全球森林资源总量和质量下降的格局,世界各国均在迅速发展工业人工林。湿地松(Pinus elliottii)是我国从美国引进的一种速生纸浆原料树种,目前在我国亚热带和热带地区广为种植。利用田间试验和模拟试验方法,采用野外与室内仪器测定相结合的方法,以定量分析为主,综合运用林木遗传育种学、植物生理学、森林培育学、生态学、动态经济学、生物统计学、多元统计分析的方法,以实现工业人工林的集约经营和定向培育为目标,开展了湿地松优良家系高产的生理基础研究,为湿地松优良家系遗传改良和人工林高产栽培措施的调控提供理论依据。 本项研究的主要结论如下: 1、利用约束和无约束选择指数,根据纸浆材的要求,进行生长、形质和材性联合选择,选出了0-1027、0-464、Ⅱ-101、2-46、0-609、0-508、0-1077等7个最佳纸浆材家系。 2、湿地松优良家系的抗旱性与其体内保护酶系统对活性氧有较强的清除能力相关。在水分胁迫条件下SOD、CAT、AsA、MDA、O_2~-产生速率在品种之间没有明显的规律性,但其产生具有同步性,一方面湿地松各家系在受到过氧化产物MDA和O_2~-的毒害的同时,另一方面所有家系的SOD、CAT、AsA活性被激活并得到加强,以维持其植株的正常生理活动。 3、水分胁迫下湿地松优良家系具有较高的还原性糖和可溶性糖含量;在水分胁迫下家系464、1027的Chl、Chla、Chlb、Chla/Chlb、Caro值显著高于对照、高于家系的平均水平;在水分胁迫下,湿地松优良家系1027、464的光合特征值Pn、Cond、Tr、CE、Φ显著高于对照,优于其它家系。可用水分胁迫下湿地松针叶中的还原性糖、可溶性糖、总叶绿素含量和净光合速率值的大小作为湿地松优良家系选择的生理指标。 4、湿地松优良家系在3~8月典型天气的Pn日变化模式为‘双峰’型,一年中其余各月即1、2、9、10、11、12月的Pn日变化模式为‘单峰’型;湿地松各家系1龄针叶、2龄针叶净光合速率的季节变异规律呈‘双峰’型;各家系1龄针叶、2龄针叶最大净光合速率的季节变异规律呈‘双峰’型,这种季节变异规律分别受表观量子效率和羧化效率较强控制。 5、各家系1龄针叶的Pn值显著高于2龄针叶的Pn值,全天以傍晚时的Pn值为最低。且湿地松优良家系的Pn值与湿地松的生长量呈正相关;湿地松优良家系1龄针叶的Pn值明显低于其Amax值,仅为Amax的64.41%,各家系2龄针叶的Pn值明显低于其Amax值,仅为Amax的54.44%。 6、湿地松优良家系1龄针叶、2龄针叶的表观量子效率、羧化效率、光饱和点、CO_2饱和点等光合特征参数均明显高于普通品种。湿地松优良家系家系2龄针叶光补偿点、1龄针叶、2龄针叶的CO_2补偿点要低于普通种,表明湿地松优良家系在弱光和低CO_2浓度条件下仍具有较强的光合能力,在较高光合有效辐射和CO_2浓度条件下也能继续进行光合同化,其光合效率高;适宜的水分和CO_2浓度,是湿地松优良家系高产的主要生境因子。可用湿地松表观量子效率和羧化效率的大小作为湿地松优良家系选择的生理指标。
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