本文關(guān)鍵詞：基因型多樣性對(duì)群落生態(tài)功能的影響

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【摘要】：近些年來,人類活動(dòng)持續(xù)嚴(yán)重影響著全球環(huán)境,隨之而來的是全球物種滅絕速度的加快,其帶來的生態(tài)系統(tǒng)后果也受到關(guān)注。因此生物多樣性與生態(tài)功能之間關(guān)系的研究備受重視。但這些大都是物種多樣性水平上進(jìn)行的研究。結(jié)果表明物種多樣性對(duì)生態(tài)功能有積極的作用,比如增加生產(chǎn)力,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性等�；蛐投鄻有允巧锒鄻有缘囊粋�(gè)關(guān)鍵組成部分,近年來,隨著分子遺傳標(biāo)記的發(fā)展,基因型多樣性與生態(tài)功能之間的關(guān)系逐漸開始受到人們的廣泛關(guān)注。研究表明基因型多樣性可以產(chǎn)生與物種多樣性相似的生態(tài)效應(yīng),如基因型多樣性可以提高生產(chǎn)力、加快干擾后的恢復(fù)能力、增強(qiáng)對(duì)干擾的抵抗能力、改變?nèi)郝浣Y(jié)構(gòu)等。但并不是所有的研究都得出了一致的結(jié)果,基因型多樣性與生態(tài)功能的關(guān)系值得進(jìn)一步探討。羊草廣泛分布在歐亞大陸上,是歐亞大陸草原區(qū)東部草甸草原及干旱草原上的重要建群種之一。羊草由于其分布范圍較廣、生境類型多樣和生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),在長期適應(yīng)環(huán)境的進(jìn)化過程中,最終形成了不同基因型的種群。本研究以12種不同基因型的羊草為試驗(yàn)材料,通過控制羊草種群內(nèi)基因型的數(shù)量,我們對(duì)羊草種群設(shè)置了5個(gè)基因型多樣性水平,即單基因型水平、2-基因型、4-基因型、8-基因型和12-基因型多樣性水平。并通過對(duì)各基因型多樣性水平下羊草生物量、土壤養(yǎng)分含量、昆蟲多樣性和雜草多樣性的測定分析,初步探討基因型多樣性對(duì)群落生態(tài)功能的影響。同時(shí),我們對(duì)12種不同基因型羊草的生長特性指標(biāo)進(jìn)行測定分析,比較不同基因型羊草的生長特性。主要得到以下結(jié)果：(1)不同基因型羊草營養(yǎng)單株的株高和株重存在顯著差異,同時(shí)不同基因型羊草營養(yǎng)單株的株高與株重均符合顯著且不同的直線回歸方程。不同基因型羊草生殖單株的株高、穗長、穗重、株重和生殖分配均存在顯著差異。不同基因型羊草種群的密度、地上生物量和葉面積指數(shù)也存在顯著差異。但是不同基因型羊草的葉片養(yǎng)分含量比較分析,只有全氮含量存在顯著差異,而有機(jī)碳含量不存在顯著差異。全磷含量雖總體間不存在顯著差異,但某些基因型兩兩之問存在顯著差異。同時(shí),沒有一個(gè)基因型的所有指標(biāo)都是最優(yōu)或較優(yōu)的。SMA回歸分析表明不同基因型羊草的穗重與株重均符合顯著的異速關(guān)系,而且除了4基因型其余基因型的異速斜率均與1顯著不同。說明各基因型羊草的生殖分配都是異速過程且都依賴大小,除了4基因型其余各基因型均分配更多的生物量到穗。但是,不同基因型之間異速斜率的差異也說明了不同基因型之間異速分配策略的差異。以上結(jié)果說明不同基因型的羊草形成了不同的生長和繁殖策略。(2)隨著基因型多樣性水平的增加,羊草的總生物量、總地下生物量、0-10cm地下生物量、10-20cm地下生物量均呈顯著的增加趨勢,而20-30cm地下生物量沒有顯著差異,地上生物量呈現(xiàn)隨基因型多樣性水平先增加后降低的趨勢,但始終高于單基因型水平的地上生物量。隨基因型多樣性水平的增加,羊草的地上地下生物量比沒有顯著差異。這說明羊草的初級(jí)生產(chǎn)力受基因型多樣性水平的影響,多基因型混合種群的初級(jí)生產(chǎn)力高于單基因型的種群,但地上地下生物量比不受基因型多樣性的影響。(3)在一定范圍內(nèi),0-10cm土壤有機(jī)碳含量隨基因型多樣性水平的增加而增加。當(dāng)基因型多樣性水平增加到一定程度時(shí),0-10cm土壤有機(jī)碳含量又隨之減少。而且除了12基因型多樣性水平之外其余各基因型多樣性水平下,0-10cm土壤有機(jī)碳含量都是增加的,說明在一定范圍內(nèi),基因型多樣性水平的增加可以促進(jìn)0-10cm土壤有機(jī)碳含量的增加,但基因型多樣性水平增加到一定程度時(shí),它對(duì)0-10cm土壤有機(jī)碳含量的增加效果又降低。各基因型多樣性水平之間的20-30cm土壤有機(jī)碳和全氮含量沒有顯著差異,20-30cm土壤有機(jī)碳和全氮含量的變化值也沒有顯著差異。說明20-30cm土壤有機(jī)碳和氮含量不受基因型多樣性的影響。同時(shí)基因型多樣性對(duì)10-20cm土壤有機(jī)碳含量、0-10cm和10-20cm土壤全氮含量沒有顯著影響。各基因型多樣性水平之間的0-10 cm、10-20 cm和20-30cm土壤全磷含量均不存在顯著差異,土壤全磷含量的變化量也不存在顯著差異。說明土壤磷的含量不受基因型多樣性的影響。(4)5月份時(shí),隨基因型多樣性水平的增加,昆蟲的Patrick豐富度指數(shù)、Gleason豐富度指數(shù)、Shannon-weinner信息指數(shù)和Simpsom指數(shù)均先增大后減小,但始終高于單基因型水平下的。而Pielou均勻度指數(shù)沒有顯著差異。說明昆蟲的豐富度和均勻度受基因型多樣性水平的影響,多基因型混合種群的昆蟲豐富度和均勻度高于單基因型的種群。6月份的Simpsom指數(shù)、7月份的Shannon-weinner信息指數(shù)、9月份的Simpsom指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù),它們均隨基因型多樣性的增加先減小后增大。說明基因型多樣性水平的增加降低了昆蟲的豐富度和均勻度,而隨后又增加了昆蟲的豐富度和均勻度。8月份時(shí),隨著基因型多樣性水平的增加,昆蟲的各多樣性指數(shù)均沒有顯著差異。不同時(shí)期昆蟲的多樣性指數(shù)數(shù)據(jù)分析表明,基因型多樣性對(duì)昆蟲多樣性的影響隨時(shí)間動(dòng)態(tài)發(fā)生了改變。(5)隨基因型多樣性水平的增加,雜草的Patrick豐富度指數(shù)、Gleason豐富度指數(shù)、Shannon-weinner信息指數(shù)、Simpsom指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)均呈現(xiàn)增加的趨勢,但是Shannon-weinner信息指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)沒有顯著差異。隨基因型多樣性水平的增加,雜草的豐富度和均勻度增加。說明基因型多樣性影響物種共存,基因型多樣性水平的增加可以促進(jìn)物種共存。綜合以上所得結(jié)果表明,說明不同基因型的羊草的生長特性存在顯著差異�；蛐投鄻有缘脑黾幽芴岣叻N群的初級(jí)生產(chǎn)力、改變昆蟲群落組成、促進(jìn)物種共存。但基因型多樣性只對(duì)表層土壤有機(jī)碳含量有影響,說明基因型多樣性對(duì)土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)的影響不明顯,可能需要更長的時(shí)間基因型多樣性才能表現(xiàn)出對(duì)土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)的影響。研究結(jié)果將為今后羊草草原的保護(hù)和合理利用提供科學(xué)的理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：基因型多樣性 羊草 生長特性 生物量 土壤養(yǎng)分 昆蟲多樣性 物種共存
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q14
【目錄】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-15
• 第1章 前言15-19
• 1.1 基因型多樣性與生態(tài)功能的研究進(jìn)展15-17
• 1.1.1 基因型多樣性15
• 1.1.2 基因型多樣性與生態(tài)功能關(guān)系15-17
• 1.2 羊草的研究進(jìn)展17
• 1.3 研究目的及意義17-19
• 第2章 材料與方法19-27
• 2.1 試驗(yàn)材料19
• 2.2 試驗(yàn)方法19-26
• 2.2.1 不同基因型羊草的比較試驗(yàn)19-20
• 2.2.1.1 不同基因型羊草營養(yǎng)單株的株高和株重的測定19
• 2.2.1.2 不同基因型羊草種群的密度、地上生物量和葉面積指數(shù)的測定19-20
• 2.2.1.3 不同基因型羊草的葉片養(yǎng)分含量的測定20
• 2.2.1.4 不同基因型羊草生殖單株指標(biāo)的測定20
• 2.2.2 基因型多樣性的控制實(shí)驗(yàn)20-26
• 2.2.2.1 羊草生物量的測定20-21
• 2.2.2.2 土壤養(yǎng)分含量的測定21-25
• 2.2.2.3 昆蟲多樣性的測定25-26
• 2.2.2.4 雜草多樣性的測定26
• 2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析26-27
• 第3章 結(jié)果與分析27-51
• 3.1 不同基因型羊草生長特性的比較分析27-35
• 3.1.1 不同基因型羊草營養(yǎng)單株的株高和株重的比較27-29
• 3.1.2 不同基因型羊草種群的密度、地上生物量和葉面積指數(shù)的比較29-30
• 3.1.3 不同基因型羊草的葉片養(yǎng)分含量的比較30-32
• 3.1.4 不同基因型羊草生殖單株指標(biāo)的比較32-35
• 3.2 基因型多樣性的影響35-51
• 3.2.1 基因型多樣性對(duì)羊草生物量的影響35-41
• 3.2.1.1 基因型多樣性對(duì)羊草地上生物量的影響35-36
• 3.2.1.2 基因型多樣性對(duì)羊草地下生物量的影響36-39
• 3.2.1.3 基因型多樣性對(duì)羊草總生物量的影響39-40
• 3.2.1.4 基因型多樣性對(duì)羊草地上地下生物量比的影響40-41
• 3.2.2 基因型多樣性對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響41-46
• 3.2.2.1 基因型多樣性對(duì)土壤有機(jī)碳含量的影響41-43
• 3.2.2.2 基因型多樣性對(duì)土壤全氮含量的影響43-45
• 3.2.2.3 基因型多樣性對(duì)土壤全磷含量的影響45-46
• 3.2.3 基因型多樣性對(duì)昆蟲多樣性的影響46-49
• 3.2.4 基因型多樣性對(duì)物種共存的影響49-51
• 第4章 結(jié)論與討論51-56
• 4.1 不同基因型羊草的生長特性51-52
• 4.2 基因型多樣性對(duì)羊草生物量的影響52-53
• 4.3 基因型多樣性對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響53-54
• 4.4 基因型多樣性對(duì)昆蟲多樣性的影響54
• 4.5 基因型多樣性對(duì)物種共存的影響54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-64
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加科研情況64

【相似文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭俊s，

本文編號(hào)：989313