近年來,由于人類活動(dòng)對(duì)全球環(huán)境的破環(huán),生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞,導(dǎo)致生物多樣性急劇下降,由此帶來的嚴(yán)重生態(tài)影響也受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注,對(duì)于生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能之間關(guān)系的研究也越來越重視。然而這些研究大部分是在物種水平上進(jìn)行�；蛐投鄻有允巧锒鄻有缘囊粋�(gè)重要層次。一些研究發(fā)現(xiàn)基因型多樣性也可以影響生態(tài)系統(tǒng)的功能,比如基因型多樣性可以提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力、增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)干擾的抵抗能力、加快生態(tài)系統(tǒng)干擾之后的恢復(fù)能力等等。然而關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)與基因型多樣性的研究機(jī)制尚不明確,值得我們更深層次的研究。羊草是我國東北地區(qū),內(nèi)蒙古草原上的重要的優(yōu)勢(shì)種或建群種之一。由于羊草分布廣、生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),在長期適應(yīng)環(huán)境的過程中,形成了不同基因型的種群。本實(shí)驗(yàn)的試驗(yàn)材料為12種不同基因型的羊草,通過測定和分析不同基因型羊草的生態(tài)指標(biāo),從而比較不同基因型羊草之間的生態(tài)特性。于此同時(shí)羊草種群設(shè)計(jì)5個(gè)基因型多樣性水平,即單基因型多樣性水平、2、4、8和12基因型多樣性水平。通過研究不同基因型多樣性水平下羊草生物量、群落養(yǎng)分、生殖分配、雜草多樣性、土壤養(yǎng)分含量和物候期,進(jìn)一步研究基因型多樣性對(duì)群落生態(tài)功能的影響。得到以下結(jié)果:(1)對(duì)不同基因型羊草生態(tài)特性的研究發(fā)現(xiàn),不同基因型羊草苗數(shù)量、芽數(shù)量、根總長、苗生物量、根生物量和芽生物量存在顯著差異,其中,6基因型羊草的苗數(shù)量和芽數(shù)量最多,分別為21.600株和26.600個(gè),3基因型羊草的苗數(shù)量最少,為3.000株,10基因型羊草芽數(shù)量最少,為2.000個(gè)。5基因型的根生物量和株高最大,分別為5.694g和265.200cm。2基因型羊草的根總長最短,營養(yǎng)株數(shù)最少。不同基因型羊草無性生長規(guī)律研究發(fā)現(xiàn),在空間充分的情況下,5基因型和6基因型的羊草無性繁殖速度相對(duì)較快。2基因型和3基因型羊草無性繁殖速度相對(duì)較慢。對(duì)不同基因型羊草的物候期進(jìn)行觀測,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同基因型羊草各物候期不同。綜合以上結(jié)果說明不同基因型的羊草在長期適應(yīng)環(huán)境的過程中形成了不同的生態(tài)特性,其中5基因型和6基因型羊草無性繁殖能力相對(duì)較強(qiáng),2基因型和3基因型羊草無性繁殖能力相對(duì)較弱。(2)隨著基因型多樣性水平的增加,羊草的地上生物量、0-10cm地下生物量、地下總生物量、總生物量和根冠比均呈先增加又降低的趨勢(shì),但多基因型水平下的均高于單基因型多樣性水平下的。但是10-20cm和20-30cm地下生物量沒有顯著差異。此結(jié)果表明基因型多樣性影響羊草群落的初級(jí)生產(chǎn)力,基因型多樣性的增加有助于提高初級(jí)生產(chǎn)力。(3)基因型多樣性水平顯著影響單株羊草生殖株的株高、小花數(shù)、籽粒數(shù)、籽粒重、生殖分配Ⅱ、生殖分配Ⅲ和結(jié)實(shí)率,但是對(duì)單株羊草生殖株的穗長、穗重、株重、小穗數(shù)、生殖生長比例、生殖分配Ⅰ沒有顯著影響。在群落水平羊草生殖分配中,隨著基因型多樣性水平的增加羊草的結(jié)實(shí)率呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),其中單基因型多樣性水平下的結(jié)實(shí)率顯著高于12基因型多樣性水平下的結(jié)實(shí)率,但是不同基因型多樣性水平之間的生殖株比例、生殖分配和穗長沒有顯著差異。此研究結(jié)果說明基因型多樣性可以顯著影響羊草生殖分配。(4)雜草的生物量和雜草多樣性指標(biāo)隨基因型多樣性水平的增加,均呈現(xiàn)降低的趨勢(shì),但是雜草生物量、Shannon-weinner信息指數(shù)、Simpsom指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)不同基因型多樣性水平之間沒有顯著差異。但是基因型多樣性影響雜草Patrick豐富度指數(shù)和Gleason豐富度指數(shù)。(5)基因型多樣性水平對(duì)群落的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和全氮含量沒有顯著影響,說明基因多樣性水平對(duì)群落養(yǎng)分沒有顯著影響。對(duì)土壤養(yǎng)分含量測定中發(fā)現(xiàn),不同基因型多樣性水平的0-10cm、10-20cm、20-30cm土壤有機(jī)碳和全氮含量并沒有顯著差異。0-10cm和10-20cm的土壤全磷含量在不同基因型多樣性水平下沒有顯著差異,但隨著基因型多樣性水平的增加20-30cm的土壤全磷含量呈下降的趨勢(shì),其中單基因型多樣性水平下的20-30cm土壤全磷含量顯著高于4基因型多樣性水平和8基因型多樣性水平下的土壤全磷含量。(6)不同基因型多樣性水平的羊草各個(gè)物候期不同,基因型多樣性水平與羊草的果熟期、黃枯期和總生長期呈顯著的相關(guān)關(guān)系,但是營養(yǎng)期、開花期和果后營養(yǎng)期與基因型多樣性水平之間沒有顯著相關(guān)性。以上研究結(jié)果表明,不同基因型羊草的生態(tài)特性之間存在顯著差異�；蛐投鄻有钥梢蕴岣叱跫�(jí)生產(chǎn)力,影響單株羊草生殖分配和群落水平千粒重,降低雜草多樣性,影響物候期。但是基因型多樣性對(duì)群落養(yǎng)分、土壤養(yǎng)分沒有顯著影響。此研究結(jié)果將為羊草草原的保護(hù)、合理利用和規(guī)范化管理提供一定的科學(xué)理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：Q948
【部分圖文】：

不同基因型羊草無性生長規(guī)律

圖 3-2 基因型多樣性水平對(duì)羊草地上生物量的影響較結(jié)果為同一年份不同基因型多樣性水平之間的比較。顯著型多樣性水平對(duì)羊草群落地下生物量的影響型多樣性水平的增加，0-10cm 的羊草地下生物量呈趨勢(shì)。12 基因型多樣性水平下的 0-10cm 地下生物

3-3 基因型多樣性水平對(duì)羊草 0-10cm 地下生物量、10-20cm地下生物量和 20-30cm地生物量的影響：A 圖為 2016 年地下生物量，B 圖為 2017 年地下生物量。以上多重比較結(jié)果為同一土同基因型多樣性水平之間的比較。顯著性水平 α=0.05。20-30cm 地下生物量的趨勢(shì)和 10-20cm 的地下生物量趨勢(shì)相同。各基因樣性水平之間 20-30cm 地下生物量之間沒有顯著差異(圖 3-3，B)。說明基多樣性水平的增加對(duì)羊草 20-30cm 地下生物量無顯著影響。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2887538