论文部分内容阅读
近年来,我国森林病虫害已成为发展我国林业和巩固造林绿化成果的重要制约因素。在众多造成我国森林病虫害普遍发生和严重危害的因素中,全球气候变化及极端气候的频繁干扰是其中重要的原因。在此情境下,研究极度干旱对森林病虫害的影响尤为重要。 经前人研究发现,温和的干旱胁迫,会相应增加云南松的抗性,而严重的干旱条件下其抗性如何?本文针对这个问题在云南2009年至今持续严重干旱的背景下,通过接种云南半帚孢菌来检测云南松树木的抗性水平,间接预测云南纵坑切梢小蠹种群的动态发展趋势。结合实验地周边的温度、降雨量等气候因子数据,通过对持续干旱胁迫条件下土壤水分,针叶水分,黎明前针叶水势值的定期观测,于不同时间不同地点在云南松树体中接种云南半帚孢菌,研究接种结果与黎明前针叶水势的相互关系,借此确定干旱条件下,生态环境中水分的变化对树木抗性及伴生菌侵染性的影响;同时通过研究接种后云南松树脂单萜含量的变化,以及其与接种伴生菌后反应区长度的相关性,从化学角度探讨伴生菌于对树木抗性的影响,并且比较分析了不同林分接种伴生菌后树木抗性的变化,得出以下结论: (1)经本研究分析表明,黎明前针叶水势与土壤水分是呈正相关的,针叶水分与土壤水分呈正相关,而孤立接种伴生菌后,韧皮部蓝变带反应区长度、真菌延伸区长度与黎明前针叶水势负相关,明确了云南松针叶水势变化是评价云南松抗性水平和小蠹虫伴生菌侵染性的重要指标。 (2)孤立接种实验结果表明严重干旱对云南松树的抗性有负面影响。温度和水分都起了重要的作用。2010年孤立接种后韧皮部反应区长度和真菌延伸区长度都在六月份达到最高值,六月份接种试验期间黎明前针叶水势平均值降到-1.4 MPa以下,比其他月份的黎明前针叶水势平均值要低。真菌延伸长度超过反应区长度最多也是在六月份,结合2010年温度和降雨量分析表明,在伴生菌适宜的生长范围内,持续的干旱胁迫,会导致树木的抗性随着温度的增长而降低,随干旱的增强而降低。 (3)经试验分析得知,在极度干旱胁迫背景下,本文得到的水势数据在-1Mpa以下,通过和前人的试验结论(同一试验样地、不同气候背景)对比分析得出,表明中国云南易门地区的云南松水势也有存在这样一个阈值点,当树木针叶的水势值大于阈值时,干旱程度与树木抗性呈正相关,当树木针叶的水势小于阈值时,干旱程度与树木抗性呈负相关。其阈值点或者是阈值区间在-1Mpa左右。 (4)在极度干旱背景下,云南松纯林中未接种树、接种树反应区和对照区的单萜总量与水势值都存在负相关关系,说明上述三者受持续干旱胁迫的影响趋势是一致的。反应区单萜组分总量显著高于未接种树与对照区说明接种伴生菌对云南松松脂中萜烯组分有一定的影响。 (5)孤立接种后的云南松韧皮部松脂萜烯总量与蓝变带反应区平均长度为正相关关系,与黎明前针叶水势值呈负相关关系。a-蒎烯和β-蒎烯均为萜烯代谢产物的主要组成成分,二者相对含量之和在80%-90%。接种后,云南松蓝变带反应区a-蒎烯、β-蒎烯发生显著变化,前者有明显上升趋势,后者则明显趋于下降。 (6)通过对不同林分类型中的云南松接种伴生菌后韧皮部反应区和真菌延伸区长度的比较,研究发现无论是玉溪还是易门的实验样地,除松灌混交林外,其他类型的混交林与纯林中云南松的抗性之间没有显著差异。高郁闭度纯林与低郁闭度纯林中云南松的抗性也没有显著差异,而被害林中的未受害树的抗性明显高于未受害林中未受害树的抗性。反映上述反应区长度变化的萜烯成分中,a-蒎烯、β-蒎烯、有主要作用,3-蒈烯、柠檬烯、异松油烯等也有部分作用。 (7)虽然生态环境不尽完全相同,不同林分类型的云南松林接种伴生菌后,所有样地云南松的韧皮部反应区和真菌延伸区长度与水势值之间均存在负相关关系,表明不同林分的松树抗性,在干旱胁迫的背景下具有相同的趋势。