全先奎
- 作品数：30 被引量：412H指数：12
- 供职机构：东北林业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：农业科学生物学文化科学政治法律更多>>
- 兴安落叶松叶光合与氮代谢对环境变化响应的转录组分析被引量：1
- 2022年
- 为了揭示兴安落叶松针叶光合作用对环境变化响应的分子机制,采用高通量测序技术,对生长环境差异明显的4个样地[塔河(52°52′N)、松岭(50°72′N)、黑河(49°22′N)和带岭(47°08′N)]兴安落叶松针叶进行转录组测序,并比对不同样地树木针叶的差异表达基因(DEGs)。结果表明:共获得高质量短读序282428811条,其中在塔河-松岭、塔河-黑河、塔河-带岭、松岭-黑河、松岭-带岭、黑河-带岭6个对比组中,分别筛选出16915、18812、28536、20635、29957和23617条差异表达基因。在KEGG代谢通路分析中,光合作用通路中编码光系统Ⅱ(PSⅡ)的Psb基因家族的9个基因(即PsbB、PsbK、PsbO、PsbP、PsbQ、PsbS、PsbW、Psb27和Psb28)及编码F型ATP酶的3个基因(即ATPF1A,atpA、ATPF1G,atpG和ATPF1D,atpH)均随样地间的环境差异增大而呈现明显上调;氮代谢通路中编码谷氨酰胺合成酶的基因(glnA,GLUL)、硝酸还原酶的基因(NR)、碳酸酐酶的基因(cynT,can)也呈现同样的上调。DEGs和上调基因的数量均随样地环境变化增大而增多,进而导致了兴安落叶松针叶光合能力在样地间的差异。
- 刘梅朔王传宽全先奎
- 关键词：气候变化光合作用生态型基因表达
- 施肥对落叶松和水曲柳人工林土壤呼吸的影响被引量：66
- 2007年
- 以落叶松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)人工林为研究对象,采用动态气室法(LI-6400-09叶室连接到LI-6400便携式CO2/H2O分析系统)对两种林分的土壤呼吸速率进行了观测,探讨了细根生物量、根中氮含量与土壤呼吸速率的关系,以及施肥对细根生物量、根中氮含量和土壤呼吸速率的影响。结果表明:1)施肥导致落叶松和水曲柳林分的活细根生物量降低18.4%和27.4%,死细根生物量分别降低了34.8%和127.4%;2)施肥使落叶松和水曲柳林地土壤呼吸速率与对照相比分别减少了34.9%和25.8%;3)施肥对根中氮含量没有显著影响;4)落叶松和水曲柳林地的土壤呼吸与土壤温度表现出相同的季节变化,两种林分的土壤呼吸速率与地下5和10cm处的温度表现出明显的指数关系,其相关性R2=0.93～0.98。土壤呼吸温度系数Q10的范围在2.45～3.29。施肥处理对Q10没有产生影响,施肥处理导致细根生物量减少可能是引起林地土壤呼吸速率下降的主要原因。
- 贾淑霞王政权梅莉孙玥全先奎史建伟于水强孙海龙谷加存
- 关键词：施肥细根生物量土壤呼吸落叶松水曲柳
- 水曲柳和落叶松人工林乔木层碳、氮储量及分配被引量：38
- 2009年
- 采用树木解析和连续土芯法,估测了20年生水曲柳和落叶松人工林乔木层各部分生物量和生产量,以及两种林分各部分的碳、氮含量及储量.结果表明:水曲柳和落叶松乔木林生物量分别为6815.10和9295.95g·m-2;两树种树干生物量占总生物量的比例均最高,分别为57.32%和58.01%;细根生物量最低,分别为2.67%和1.80%.水曲柳和落叶松的年生产量分别为1618.16和2102.45g·m-2.a-1,其中树干年生产量最高,分别占总生物量的39.34%和46.70%;细根的年生产量较低,分别占总生物量的12.06%和5.25%.水曲柳各器官碳含量低于落叶松,氮含量则高于落叶松;水曲柳林碳储量低于落叶松,而两树种氮储量差别不大.水曲柳分配到地上部分的生物量、生产量以及碳、氮比例均小于落叶松,反映了落叶松在构建地上部分相对于水曲柳的高效性;由于树种之间以及同一树种不同器官之间的碳、氮含量差别显著,精确估计森林碳、氮储量时应分树种和器官进行测定.
- 梅莉张卓文谷加存全先奎杨丽君黄冬
- 关键词：水曲柳落叶松碳储量碳分配
- 兴安落叶松叶碳利用效率对环境变化的适应被引量：7
- 2016年
- 兴安落叶松(Larix gmelinii)作为北方森林的主要组成树种,具有广阔的分布范围和多样的生长环境,是研究树木对环境变化响应的理想树种。叶碳利用效率(CUE_L)不仅与树木的碳代谢及生长发育密切相关,而且能反映树木对环境变化的响应与适应。将来自不同地区(即环境条件)的6个兴安落叶松种源的种子播种培育在帽儿山森林生态系统研究站内,在其生长30a后采用研究站和种子来源地间干燥度(AI)的差值(ΔAI)来代表环境变化梯度,研究环境变化对CUE_L的影响。结果表明:CUE_L在不同环境变化梯度间存在显著差异(P<0.05),且呈现随ΔAI的增大而减小的趋势。CUE_L与叶片氮含量、叶片磷含量、比叶重及叶绿素含量等均呈线性正相关关系,但较大ΔAI梯度下的CUE_L敏感性更高。CUE_L与种子来源地平均年降水量呈显著线性正相关关系(P=0.05),而与种子来源地AI则呈显著线性负相关关系(P<0.01);随种子来源地年平均气温、平均年蒸发量的增加而下降,但其相关性不显著。以上结果表明,环境变化使兴安落叶松CUE_L产生了适应性变异,表现出树木对原生长环境的生态适应。
- 全先奎王传宽
- 关键词：兴安落叶松
- 兴安落叶松对环境变化的物候驯化和光合能力适应被引量：6
- 2015年
- 兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)作为欧亚北方森林的优势树种,在全球变化和区域碳平衡研究中具有重要作用,但其物候和光合能力在环境变化下的响应是一种表型驯化还是基因调控下的适应还不清楚。于2009—2011年生长季内在帽儿山森林生态系统研究站(45°24'N,127°40'E)测定了6个来自不同气候条件(纬度:48—52°N,年均温:-2.3—2.6℃)下的兴安落叶松种源在同质园内的32年生树木的叶片物候(4—10月)和光合能力季节动态(5—9月)。结果表明:6个种源的树木叶片的展叶和落叶起始日期均无显著差异,均在4月下旬展叶、在9月下旬开始落叶,2009年、2010年和2011年的生长季天数分别波动在150—153 d、145—147 d和148—151 d之间。6个种源树木叶片展叶起始日期和春季展叶前>0℃积温均显著负相关,而落叶起始日期和秋季均温均显著正相关(P<0.05)。这表现出物候对环境变化的表型驯化效应。最大净光合速率(Pmax)的季节动态具有明显的种源差异。来自于较高纬度的塔河、根河、中央站种源的Pmax仅在生长季初期(5—6月)明显低于其各自的年均值,而在其他生长阶段则在年均值以上;来自较低纬度的鹤北和乌伊岭种源的Pmax仅在生长盛期(8月)明显高于其各自年均值,而在其他阶段则处于年均值以下。6个种源树木Pmax和生长季均温均显著正相关(P<0.01),且来自较高纬度的中央站、根河、三站种源树木Pmax随温度升高的增幅程度明显高于其他种源树木。在每个生长阶段Pmax均存在显著的种源差异(P<0.05),并且差异趋势随生长季进程而有所不同:中央站种源在每个生长阶段都具有最高的Pmax,而根河、塔河、乌伊岭分别在生长季初期(5—6月)、中期(7月)和盛期(8月)、后期(9月)具有最小Pmax。这些光合能力的差异是基因调控下的树木对种源原地气候条件长期适应的结果。兴安落叶松的物候可塑性和光
- 全先奎王传宽
- 关键词：兴安落叶松种源物候光合能力
- 帽儿山17个种源落叶松针叶的水分利用效率比较被引量：30
- 2015年
- 研究环境变化下的树木水分利用效率对探讨森林生态系统碳水耦联关系及其对气候变化的响应和适应对策具有重要意义。落叶松(Larix gmelinii)为我国北方森林的建群种之一。将水热条件不同的17个种源落叶松种植在帽儿山森林生态系统研究站的同质园内30年后,测定其针叶水分利用效率(WUE)及其相关因子。结果表明:WUE、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、比叶面积(SLA)和叶片氮含量(NL)均存在显著的种源差异(p<0.05)。WUE和Gs呈显著指数相关关系,当Gs<0.2时WUE随Gs的增大而明显增大,而当Gs>0.2时WUE趋于稳定。WUE和SLA及NL分别呈线性负相关和正相关关系,且随种源原地的干燥度指数(AI)的增大其相关性明显增强。WUE和种源原地年平均气温、平均年降水量及AI分别呈线性负相关、负相关和正相关关系,并且相关系数依次增大;Tr则仅和种源原地年平均气温呈线性正相关关系,而Pn和种源原地AI呈线性正相关关系。不同种源落叶松由于对种源原地环境条件的适应而存在针叶结构和生理特征的显著差异,并因此引起针叶水分利用效率的差异。
- 全先奎王传宽
- 关键词：落叶松水分利用效率光合生理气候变化
- 春季冻融期兴安落叶松林土壤微生物的时间动态及其影响因子被引量：10
- 2019年
- 春季冻融期土壤微生物动态会影响生长季的碳和养分循环.在春季冻融期,每隔3~7d取样一次,采用磷脂脂肪酸法(PLFA)研究了兴安落叶松林4种土壤基质的微生物群落时间动态.结果表明:1)土壤微生物PLFAs总量、各类群的PLFAs量和相对丰度、革兰氏阳性细菌/革兰氏阴性细菌(G^+/G^-)、饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸(S/NS)和细菌/总真菌(真菌+丛枝菌根真菌)(B/F)均存在显著的取样时间差异;2)在冻融前期土壤总有机碳(TOC)和土壤全氮(TN)是影响土壤微生物的主要因子,在冻融中期土壤湿度和土壤TOC、TN含量是主要影响因子,在冻融后期土壤微生物受到土壤温湿度、土壤TOC、TN含量及土壤碳氮比(C/N)的共同影响;3)土壤微生物PLFAs总量、各类群的PLFAs量和相对丰度(细菌丰度除外)、B/F、G^+/G^-、S/NS在土壤基质间均存在显著差异,土壤TOC、TN和C/N的不同是引起差异的主要环境因素.春季冻融期土壤温湿度和资源有效性是影响土壤微生物群落的主要因子,但影响程度因冻融阶段和微生物类群的不同而存在差异.
- 王楠王传宽邸雪颖全先奎
- 关键词：土壤微生物群落土壤温度土壤湿度磷脂脂肪酸
- 水曲柳和兴安落叶松人工林细根分解研究被引量：26
- 2008年
- 细根分解是陆地生态系统C和养分循环的重要环节。以往的细根分解研究以埋袋法的应用为主。然而,由于埋袋法对分解材料的干扰以及对分解环境的改变使其很难揭示原位环境下根系的自然分解过程。该研究应用微根管(Minirhizotron)技术连续3年对水曲柳(Fraxinus mandshurica)和兴安落叶松(Larixgmelinii)细根的分解过程进行原位监测,运用Kaplan-Meier方法估算细根分解的保存率及分解期中位值(即50%细根完全分解的时间,Medianroot decomposition time),做分解曲线,用对数秩检验(Log-ranktest)方法分析不同树种、直径、根序及土层对细根保存率的影响。结果表明,伴随时间延长,细根的保存率逐渐下降,兴安落叶松细根保存率的下降显著快于水曲柳(p<0.001),两树种分解期中位值分别为(82±7)d和(317±28)d;不同直径等级(≤0.3、0.3～0.6、>0.6mm)细根的分解速率不同,两树种最长分解期中位值均出现在最细直径(≤0.3mm)根中;高级根分解速率显著低于一级根(p<0.05);土壤上层分解速度快,随着土壤深度增加细根分解速率减小。微根管技术为了解细根自然分解过程提供了有效途径。
- 宋森谷加存全先奎郭大立王政权
- 关键词：水曲柳兴安落叶松细根分解
- 内生长法研究施氮肥对水曲柳和落叶松细根生物量和形态的影响被引量：50
- 2009年
- 细根生物量是森林生态系统碳循环的重要组成部分,而细根形态影响细根吸收功能,这2个因子均受土壤资源有效性的影响。本文采用内生长法和施肥试验于2003—2004年对东北林业大学帽儿山试验林场17年生水曲柳(Fraxinus mandshurica)和落叶松(Larix gmelinii)人工林细根取样,区别不同根序,研究施氮肥对这2个树种细根生物量、形态和组织氮浓度的影响。结果表明:施氮肥显著降低了水曲柳和落叶松1～3级根的生物量、水曲柳2～4级根和落叶松3级根直径,以及水曲柳1～4级根和落叶松1级根的比根长(P<0.05),但是对根长影响不显著;施肥仅对水曲柳1～2级根组织中氮浓度增加显著(P<0.05)。这些研究对认识水曲柳和落叶松细根生理生态过程与土壤资源有效性的关系具有重要意义。
- 刘金梁梅莉谷加存全先奎王政权
- 关键词：水曲柳落叶松施氮肥细根生物量细根形态
- 施用氮肥对落叶松人工林一级根外生菌根侵染及形态的影响被引量：23
- 2007年
- 以落叶松人工林为研究对象,通过施N肥试验,对不同季节、不同土壤深度根系进行取样,研究了1级根外生菌根真菌侵染率和形态,及其与不同季节、土壤深度和土壤N有效性的关系.结果表明:外生菌根真菌对落叶松人工林1级根的侵染率显著受不同季节和土壤深度土壤N有效性的影响.在不同季节和土层之间,施N肥导致菌根真菌侵染率下降.与未侵染菌根真菌相比,菌根真菌侵染导致1级根形态发生明显改变,平均直径增加18.7%,平均根长缩短23.7%,比根长降低16.3%.这种根系形态变化在不同季节、不同土壤深度处理中表现明显.菌根真菌侵染改变了1级根形态,影响根系的生理生态过程.
- 孙玥全先奎贾淑霞谷加存郭大立王政权
- 关键词：落叶松外生菌根菌细根形态
