植物研究

植物激素调控橡胶树产排胶机制研究进展

郭冰冰, 刘明洋, 代龙军, 杨洪, 王立丰

2024, 44(2): 161-167. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.001

摘要 ( 184 )

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巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）是重要热带经济作物之一，其次生代谢产物天然橡胶（NR）是中国重要的工业原料及战略物资。植物激素对植物生长发育、萌发和环境应答等多方面均具有重要调控作用。本文详细介绍了乙烯、脱落酸、油菜素内酯和赤霉素4种植物激素在橡胶树生长发育、橡胶生物合成、产排胶和品质形成等关键环节中应用的研究进展，并展望4种激素在提高橡胶树产排胶机制研究中的应用前景，为支撑橡胶产业发展提供理论支撑。

气候变化背景下青藏高原特有种唐古特红景天的地理分布格局预测

李小莉, 苏旭, 王东, 刘玉萍, 陈金元, 孙成林

2024, 44(2): 168-179. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.002

摘要 ( 175 )

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为探究唐古特红景天（Rhodiola tangutica）在青藏高原的潜在适宜分布及其生态适应性，基于唐古特红景天青藏高原38个分布位点以及当前和未来5个时期7个环境因子，利用MaxEnt模型构建唐古特红景天分布与环境因子的关系模型，模拟和验证当前时期1970—2000年与SSP245情景模式下未来4个时期（2030s、2050s、2070s和2090s）的潜在地理分布格局。结果表明：（1）海拔（Alt）和最干月份降水量（Bio14）是影响唐古特红景天地理分布格局的最主要生态因子，贡献率分别为89.3%和4.9%。（2）当前气候背景下，唐古特红景天在青藏高原地区的适宜分布区总面积为195.21×10⁴km²，主要位于青海南部和东北部、四川西北部及西藏中部等。（3）与当前时期相比，未来4个时期唐古特红景天的适宜分布区总面积变化不太明显，但高适宜区面积却有所增加，呈现出向青藏高原中部集中分布的趋势。

蒙古扁桃潜在地理分布对气候变化的响应

贺晓慧, 高健, 朱丽, 郝瑞敏, 黄磊, 朱晋, 程莉, 周洁

2024, 44(2): 180-191. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.003

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为了解蒙古高原第三纪孑遗珍稀濒危物种蒙古扁桃（Amygdalus mongolica）潜在分布特征及其对未来气候变化的响应，利用121个蒙古扁桃种群分布点数据，选取气候和土壤变量，通过在R软件Biomod2建模平台构建物种综合适宜生境模型（CHS），模拟当前气候条件和预测未来两个时期（2050S和2090S）共3种不同气候情景下（SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5）蒙古扁桃的潜在分布、时空演变特征及适宜生境迁移。结果显示：气候适宜性模型（ $E M$ ）的TSS>0.75，分布限制模型（L_i ）的受试者工作特征曲线（ROC）>0.90，表明选择综合适宜生境模型能精确地模拟不同气候情景蒙古扁桃潜在地理分布特征。当前气候条件下蒙古扁桃的适宜生境面积为64.00万^{km²，占全国总面积的6.67%，主要分布于蒙甘宁等地，少量分布于青海、新疆、陕西、山西、河北等地。未来（2050S、2090S）SSP1-2.6、SSP3-7.0、SSP5-8.5三种气候情景下，蒙古扁桃的适宜生境面积均呈现出减少趋势，且2090S不同气候情景下适宜生境面积均小于2050S。蒙古扁桃适宜生境质心整体上有逐步向西和向高纬度地区迁移的趋势。}

东北地区野生茶藨子属物种多样性与分布格局

张志文, 白宏超, 刘争, 李文光, 杨光, 郑宝江

2024, 44(2): 192-199. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.004

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东北地区是中国野生茶藨子属（Ribes L.）重要的分布区之一，很多资料对该区茶藨子属的记载是不全面甚至是错误的，急需对该地区野生茶藨子属的种类及分布情况进行归纳总结。通过对东北地区野生茶藨子属进行实地考察，查阅《中国植物志》《东北植物检索表》《东北维管束植物考》等志书，相关论文和植物名录，以及植物智、中国植物图像库、中国数字植物标本馆和中国珍稀濒危植物信息系统等网站，结果表明：东北地区野生茶藨子属共有6个亚属22种（含8个变种）。黑龙江省野生茶藨子属种类最多，有12种2变种，吉林省有8种4变种，辽宁省有5种4变种，内蒙古自治区东部有7种2变种。东北地区野生茶藨子属主要分布于大兴安岭地区、小兴安岭地区、长白山区和辽东半岛沿岸及岛屿；东北地区该属种类和亚属的数量在水平分布上具有一致性，小兴安岭地区的野生茶藨子属无论在种数上还是在亚属的数量上都是最多的，是东北地区野生茶藨子属的现代分布中心；东北北部地区的茶藨子属以两性花类群为主，而东北南部地区多为单性花类群。该属从低海拔（≤200 m）到高海拔（1 800~2 100 m）均有分布，且多数种类集中分布于海拔300~800 m。该属特有现象十分明显，国内区域特有种多达15种（含6变种），占比68%。东北地区野生茶藨子属种类繁多、资源丰富、分布广泛且发展潜力巨大，但其生存环境面临威胁，应当密切关注其种群数量及分布区域的动态变化，以便采取措施及时予以保护。

滇产单子叶植物的多样性格局与保护

文妍莉, 李嵘

2024, 44(2): 200-209. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.005

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探讨云南不同地理单元的物种、特有种、受威胁物种的组成及其系统发育多样性的变化，为云南生物多样性保护及资源可持续利用提供科学基础。在完善云南单子叶植物物种数据库的基础上，使用物种丰富度、加权特有性、受威胁程度、系统发育多样性、系统发育特有性、进化特异性全球濒危度指数等指标，揭示云南单子叶植物的空间分布格局，并整合自然保护地的分布，确定云南生物多样性保护的关键区域。结果表明：云南单子叶植物的物种丰富度与系统发育多样性、加权特有性与系统发育特有性、受威胁指数与进化特异性全球濒危度指数均显著（P<0.001）正相关；西北部、南部和东南部具有最高的物种组成和系统发育组成多样性和特有性；除西北部和东南部，其他区域的标准化系统发育多样性均较高；云南西北部、南部和东南部是单子叶植物的重点保护区域，采取有效措施加以保护，将有助于维持该地区生物多样性的进化历史和进化潜能。

文山州重点保护野生植物地理分布及优先保护等级

周训康, 杜凡, 周幸, 徐梦蔚, 何程程, 原日强, 石明

2024, 44(2): 210-219. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.006

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保护植物通常拥有较高的利用价值或种群数量较少，是目前面临生存威胁最高的植物类群，也是生物多样性保护重点关注的对象之一。通过对文山州重点保护野生植物系统调查，分析其丰富度及地理分布，采用濒危系数、遗传价值系数、保护系数和利用价值系数4项指标，确定权重，再计算重点保护野生植物的优先保护综合值，据此划分物种的优先保护等级。结果表明：文山州分布重点保护野生植物387种，包括国家一级重点保护野生植物36种、二级259种，云南省Ⅱ级重点保护野生植物24种、Ⅲ级78种；国家重点保护野生植物中，兰科（Orchidaceae）植物112种，占38%，是文山州重要的保护类群。水平分布上，南部的麻栗坡县、马关县和西畴县物种丰富度较高，分别为228、224、200种，中北部的广南县、丘北县和砚山县物种丰富度偏低，分别是87、68、 52种；垂直分布上，海拔1 301 ~1 500 m是重点保护野生植物最集中的区域；所以在生物多样性保护中，需要重点关注南部区域和海拔1 301 ~1 500 m的区域。优先保护综合值是0.372~0.940，其中Ⅰ级39种，Ⅱ级142种， Ⅲ级123种，Ⅳ级83种。古林箐秋海棠（Begonia gulinqingensis）、云南金花茶（Camellia fascicularis）、滇南风吹楠（Horsfieldia tetratepala）、丘北冬蕙兰（Cymbidium qiubeiense）、光萼厚轴茶（Camellia crassicolumna var. multiplex）、无斑兜兰（Paphiopedilum henryanum var. christae）、六角莲（Dysosma pleiantha）和绿花杓兰（Cypripedium henryi） 8种虽然未被列入《中国生物多样性红色名录——高等植物卷（2020）》受威胁物种，但在文山州分布个体数量少、受人为干扰明显、保护价值高，评估为Ⅰ级优先保护，属于亟需拯救和保护的对象。

楸树远缘杂交种花器官性状变异分析

曹文昱, 王军辉, 杨艳红, 麻文俊, 李放, 周林召, 熊星月, 胡晓亮, 马贯羊, 赵鲲

2024, 44(2): 220-231. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.007

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为明确楸树（Catalpa bungei）远缘杂交种花器官性状的表型变异程度和变异规律，以12株楸树远缘杂交种为材料，采用方差分析、相关分析、聚类分析等统计分析方法，对楸树远缘杂交种的花期物候特征、花序性状、花朵性状和花色性状指标进行研究。结果表明：楸树远缘杂交种的花期物候特征差异明显，楸梓杂交种为假三叉分枝，花芽分化能力强，嫁接当年持续多轮开花，花期长达100 d以上，表现出母本性状。楸梓杂交种的花器官特征差异显著，花序轴共7~9轮侧枝，主轴为无限花序，侧枝为二歧聚伞花序，从底层到顶层过度为聚伞花序，处于楸树有限花序到梓树无限花序的过渡性状。花总长度、花筒直径、花筒长度、花冠宽度、花梗长度、雌蕊长度、花药长度、雄蕊长度、不育雄蕊长度的变幅分别为35.42~50.36，10.84~16.13，16.57~24.68，31.58~44.87，9.07~31.99，19.44~27.52，4.85~5.89，13.93~21.10，3.66~6.79 mm，变异系数为10.88%~31.02%，多样性指数（ $H'$ ）为1.36~1.93，并以9个性状指标将12株杂交种聚为大花型、中花型、小花型3类。楸树杂交种间花色差异显著，以L*、a*、b*值将12株杂交种的唇瓣花斑颜色聚为3类，分别是粉紫色型、紫红色型和紫色型。

一株拟南芥宽叶形突变体atscamp的分离鉴定

郝雪峰, 贾晓宇, 曹海艳, 亢春霞, 裴雁曦

2024, 44(2): 232-238. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.008

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叶片是主要的光合作用器官，选育利于光合作用的叶片形态已成为重要的育种目标。atscamp是从拟南芥（Arabidopsis thaliana）突变体库（约6 000株系）中筛选获得的1株叶片宽大突变体。Tail-PCR分析该突变体为AT1G11180位点的插入，该基因位点编码1个分泌载体膜蛋白（SCAMP）。RT-PCR检测显示，该基因转录表达水平基本为零。进一步研究发现，该突变体叶片的宽度和叶面积极显著大于野生型植株（P<0.01），但是冠幅基本保持不变；同时atscamp突变体叶绿素含量增加，叶绿素最大荧光、PSⅡ潜在光化学效率显著增加（P<0.05）；相应地，突变体植株蒸腾系数（T_r）、净光合速率（P_n）和叶片水分利用效率（W_UE）显著增加（P<0.05）。拟南芥AT1G11180基因的时空特异性表达分析显示，该基因仅在叶片中高表达，在其他器官中表达量很低；且随着植物发育成熟，该基因表达量逐渐增加。研究结果表明AtSCAMP基因在叶形发育中发挥着重要作用。

黄微孢属真菌改善盐碱胁迫下绿豆生长作用分析

马晨曦, 张瑜, 孔德馨, 高颖, 徐利剑, 孟威

2024, 44(2): 239-247. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.009

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为探究来自中国东北森林凋落物的新发现黄微孢属（Parametarhizium）真菌改善盐碱胁迫下植物生长的作用，利用该属兴安黄微孢菌（P. hingganense）和长白黄微孢菌（P. changbaiense）处理绿豆（Vigna radiata）种子，并对处理后植株分别进行盐、碱胁迫，检测生长表型、光合作用、叶绿素荧光参数、渗透物质含量、活性氧水平、脂质过氧化程度及抗氧化酶活性变化。结果表明：与未处理植株相比，2种真菌处理后绿豆植株在无胁迫和盐、碱胁迫条件下均具有较高生物量。盐、碱胁迫下2种真菌处理植株能够维持较高光合活性，脯氨酸含量增加，丙二醛含量降低，抗氧化酶（POD、SOD、CAT）活性不同程度地升高。综上，黄微孢属的2种真菌通过维护光合系统功能、增加渗透调节物质和增强抗氧化能力来不同程度地改善盐碱胁迫下绿豆植株的生长，其中，兴安黄微孢菌处理能够较显著地减缓盐胁迫损伤，而长白黄微孢菌处理较显著地改善碱胁迫下绿豆生长。

东北地区不同间伐强度青山杨人工林生长及木材性状变异

徐晶, 崔莹, 王福森, 李开隆, 曲冠证, 赵曦阳

2024, 44(2): 248-258. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.010

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探究不同间伐强度对青山杨人工林生长及木材性状的影响，为东北地区培育杨树优质工业资源材提供理论基础。以18年生青山杨为试验材料，以初植株行距2 m×3 m为对照，设置3种强度的间伐处理（4 m×3 m、 6 m×3 m、4 m×6 m）。间伐后第5年对试验林的生长性状（树高、胸径、2米径、冠幅）及木材性状（基本密度、纤维长、纤维宽、半纤维素含量、纤维素含量、综纤维素含量、木质素含量）进行了测定，并利用树高、胸径计算出单株材积及单位面积蓄积。方差分析结果表明，除基本密度外，各指标差异均达到极显著水平（P<0.01）。均值分析结果表明，林木各生长指标与木质素含量的均值在株行距为6 m×3 m时达到最大，其余各木材指标均在株行距为4 m×3 m或6 m×4 m时达到最大；各测定指标表型变异系数变化范围为3.35%~29.87%；除基本密度外，各指标重复力均超过0.590。相关性分析结果表明，各生长指标间均达显著正相关水平（0.690<r<0.993），而木材性状间及生长性状与木材性状间的相关性较弱。分别以生长性状、木材性状及联合生长与木材性状为评价指标对各处理进行综合评价后发现，Q_i 分别在株行距为6 m×3 m、4 m×6 m及4 m×6 m时达到最大。间伐能够促进林分生长，改良林木材性，且保留株行距为4 m×6 m时，林木材性及生长与木材综合改良效果较为优良；保留株行距为6 m×3 m时，林木生长效果最好。因此，今后可根据培育目标的不同选择适宜的间伐强度进行东北地区杨树优质工业资源材的培育。

岷江上游干旱河谷地区油松和岷江柏细根生物量和根长密度

夏娟, 孙旭东, 王娜, 李锐, 陈娟, 高国强

2024, 44(2): 259-266. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.011

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了解岷江上游干旱河谷地区12年生油松（Pinus tabulaeformis）和岷江柏（Cupressus chengiana）人工林细根（直径≤2 mm）生物量和根长密度在土层中的垂直分布状况，分析不同土层中细根系统的碳分配策略，为岷江上游干旱河谷地区植被恢复提供理论依据。以岷江上游干旱河谷地区的油松和岷江柏人工林为研究对象，采用土钻法进行取样，测定2种林分不同土层深度（h）（0 cm<h≤15 cm和15 cm<h≤30 cm）中吸收根（1~3级）和运输根（≥4级的细根）生物量和根长密度，以及吸收根占总细根生物量和根长密度比例。结果显示：油松和岷江柏吸收根生物量和根长密度在0 cm<h≤15 cm土层均显著高于15 cm<h≤30 cm土层，而运输根生物量和根长密度在土层间差异均不显著；油松和岷江柏吸收根占总细根生物量和根长密度比例在0 cm<h≤15 cm土层均显著高于15 cm<h≤30 cm土层（P<0.05）；岷江柏吸收根占总细根生物量和根长密度比例在2个土层中均显著高于油松（P<0.05）。研究结果表明，在养分有效性最高的土壤表层，油松和岷江柏细根系统内将更多的碳分配到吸收根。

植被控制对人工更新紫椴幼树根系性状的影响

杨立学, 刘士林, 付瀚萱, 周思雨, 刘会锋, 申方圆

2024, 44(2): 267-278. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.012

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全光条件下紫椴（Tilia amurensis）更新困难，植被控制通过改变光照条件和土壤质量能够促进目的树种生长，研究植被控制强度对紫椴幼树根系性状和土壤因子的影响，为紫椴人工林培育提供支撑。以株行距为1.5 m×1.5 m的紫椴人工林（5年生）为对象，设置不同植被控制强度：幼树半径75 cm内所有灌草去除（T₇₅）、半径50 cm范围灌草去除（T₅₀）、半径30 cm范围灌草去除（T₃₀）和不去除灌草（CK），测定不同植被控制强度下紫椴幼树吸收根和运输根的形态学性状、全量养分和非结构性碳水化合物等指标及土壤理化性质，揭示植被控制对根系性状和土壤因子的影响。植被控制显著改变了紫椴幼树所处环境中光照强度，其中，T₇₅处理下光照强度最大，光照强度随着植被控制强度减弱而显著降低（P<0.05）。植被控制均显著降低了土壤全碳、全氮、速效氮和有效磷含量。随着植被控制强度的减弱，细根的直径、碳磷比、可溶性糖和淀粉含量均减小，比表面积、比根长、全碳、全氮和全磷含量均增加。土壤因子对紫椴幼树吸收根和运输根根系性状的变异的解释度分别为43.2%和37.9%。植被控制强度越大，紫椴幼树获得的光照强度越大，紫椴幼树根系形态、化学计量和生理特征随植被控制强度的变化均发生适应性改变，通过提高紫椴根系比表面积、比根长、全碳、全氮和全磷含量以增强幼树对低光条件的适应。植被控制强度变化下光照条件和土壤因子的改变可能是解释紫椴幼树根系性状变化的两个主要因素。

西天山雪岭云杉不同腐解等级倒木的更新幼苗数量特征及其影响因素

贺炯坤, 许贞魏, 施如康, 韩大勇

2024, 44(2): 279-288. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.013

摘要 ( 75 )

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为探究雪岭云杉（Pinus schrenkiana）更新幼苗数量在不同腐解等级倒木上的差异性以及影响不同腐解等级的倒木上更新幼苗数量具体因素，研究了不同腐解等级倒木上雪岭云杉幼苗数量和高度级组成与倒木含水量、倒木表面积、坡向、坡度及海拔的关系。结果表明：不同腐朽等级倒木上幼苗的出现概率不同，但随着倒木腐解等级的增加，幼苗的存活率也越大。不同腐解等级倒木幼苗高度级结构均为明显的增长型特征，以高度（h）为0<h≤5 cm幼苗最多。倒木含水量对Ⅰ级和Ⅱ级腐解倒木上幼苗数量有显著影响（P<0.05），倒木表面积对Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级倒木上的幼苗数量有显著影响（P<0.01），坡度及海拔对各腐解等级倒木上更新幼苗的数量影响均不显著（P>0.05）。进一步对不同高度级幼苗数量的影响因素分析表明，含水量对Ⅱ级腐解的倒木上的A₁（0<h≤5 cm）、A₂（5 cm<h≤10 cm）高度级幼苗的数量有极显著影响（P<0.01），倒木表面积对Ⅱ级和Ⅲ级腐解的倒木上A₁高度级幼苗的数量有显著影响（P<0.05）；在Ⅳ级腐解的倒木上，这些因素对不同高度级幼苗数量的影响均不显著（P>0.05）。倒木表面积和倒木所处坡向对倒木上死亡幼苗的数量有显著影响。低等级腐解倒木上含水量是影响更新幼苗数量的主要因素，对高等级倒木而言则是表面积，相比之下，高度越低的幼苗，越容易受到影响。

温度和降水对宁夏六盘山自然保护区蒙古栎年内木质部生长的影响

李乾林, 郭明钢, 李佳音, 郭霞丽, 黄建国, 陈林, 李学斌

2024, 44(2): 289-297. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.014

摘要 ( 122 )

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了解我国干旱半干旱地区树木木质部生长动态及其与气候因子之间的关系，对于评估和预测气候变化背景下的森林生产力和固碳潜力十分重要。通过微树芯采样技术，在2个生长季（2019年和2020年）监测了宁夏六盘山自然保护区内4棵蒙古栎（Quercus mongolica）年内木质部生长动态，并采用混合线性模型分别探索温度和降水对其生长速率的影响。研究发现蒙古栎的年内木质部生长动态在2 个生长季内无显著差异（P>0.05），均于4月初开始生长，9月中下旬停止生长，生长季长度为（177±17） d（2019年）和（165±24） d（2020年）。混合线性模型结果显示，蒙古栎年内木质部的生长速率与采样前7、10、15天的最高、最低、平均温及总降水量均呈现显著正相关关系（P<0.01）。全球气候变化背景下，宁夏六盘山自然保护区蒙古栎年内木质部生长可能受益于未来增温湿润的气候条件。

羽衣甘蓝类受体激酶FERONIA基因克隆、表达及与相互作用蛋白分析

荀宝茹, 秦洪涛, 马蕊, 郭楠枫, 刘运平, 吴莹, 蓝兴国

2024, 44(2): 298-306. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.015

摘要 ( 163 )

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FERONIA（FER）受体激酶在有性生殖中的花粉与柱头信号识别中发挥重要作用，为分析类受体激酶FERONIA（FER）在羽衣甘蓝（Brassica oleracea var. acephala）授粉中的作用，以羽衣甘蓝自交不亲和系（S_13-bS_13-b ）为研究材料，采用RT-PCR从柱头中克隆得到BoFER基因，获得的BoFER cDNA序列，全长2 682 bp编码893个氨基酸，其含有高度保守激酶结构域和Ser/Thr激酶结合位点。利用qRT-PCR技术对BoFER在授粉过程中的表达水平进行分析，结果发现BoFER在不亲和授粉过程其表达量逐渐升高，而在亲和授粉过程中其表达量逐渐降低。利用酵母双杂交分析BoFER与已知的自交不亲和相关蛋白的相互作用，结果显示BoFER与S位点受体激酶BoSRK_13-b的激酶域存在相互作用。

混交对杉木和山杜英混交林生长、结构和生产力的影响

周浩然, 孙洪刚, 张鹏, 韩媛媛, 李文华

2024, 44(2): 307-320. doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.016

摘要 ( 139 )

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为探究杉木（Cunninghamia lanceolata）与山杜英（Elaeocarpus sylvestris）的混交效应，以景德镇枫树山林场20年生杉木纯林、山杜英纯林和杉木-山杜英混交林为研究对象，每种林分类型设置3种坡位（上坡、中坡和下坡），分析树种混交对林分生长的影响，并分别探究混交效应对立地条件和生境因子的响应。结果表明：混交林蓄积较预期蓄积增加5%，表现略微增产；混交林中杉木蓄积较杉木纯林增加15%，混交林中山杜英蓄积较山杜英纯林减少13%。相对于纯林，两树种直径分布特征对混交的响应呈相反趋势，混交林中杉木直径分布峰值向高阶移动，而混交林中山杜英直径分布峰值向低阶移动。混交林及其纯林粗根直径-胸径的异速生长分析表明，混交林中杉木生长侧重于树干生长，而山杜英生长侧重于根系生长；无论林型和树种，坡位由上到下，林木生长会侧重于树干生长。杉木-山杜英混交效应与地位指数呈显著负相关（P<0.05），土壤有效磷是混交林生长的主要限制因子。杉木与山杜英混交可促进林分生长，且混交林对较差立地条件有更好的适应性。

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