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植物多样性分析精选(九篇)

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植物多样性分析

第1篇:植物多样性分析范文

关键词:北京动物园;植物多样性;调查;分析

中图分类号:S731 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20161132162

前言

在自然界中,植食性昆虫取食植物,天敌又捕食或寄生植食性昆虫,植物-害虫-天敌3者之间构成了完美的三级营养结构[1]。昆虫多样性是一个生态系统是否稳定的重要指标,而植物的群落结构直接影响昆虫的群落结构和时序动态。北京动物园内的植物种类多样,开花植物种类多、数量大,这对昆虫有着很大的影响。

北京动物园是一座城市动物园,同时还是野生动物保护场所,在植保工作中降低化学农药的使用量,对动物健康安全与游人游览环境安全均具有重要意义。为进一步加强北京动物园有害昆虫无公害防治工作,北京动物园于2013―2015年开展了为期3a的昆虫多样性调查,在调查中,同时对全园的植物进行了全面普查,以期摸清北京动物园植物与昆虫的活动关系,在今后的园林景观建设中更多的为形成稳定的生态系统服务。

1 材料与方法

1.1 北京动物园基本情况

北京动物园总面积约90hm2,其中水面面积约9hm2,兽舍及运动场面积约46.7hm2,公共绿地面积约34.3hm2。

1.2 调查范围

将覆盖园区全部公共绿地。按照道路及兽舍分布空间,将园区公共绿地划分为18个区域。

1.3 调查方法

通过实地勘察及查阅工程图纸资料与植物养护管理资料,对全园公共绿地植物进行调研。对植物群落内乔木、灌木、地被、草坪及水生植物的种类与配植情况进行统计整理。

1.4 数据处理方法

用Excel 2010对数据进行多样性分析[2]。

2 结果与分析

2.1 北京动物园植物多样性调查

通过调查统计,北京动物园的常植植物种类184 种,隶属于63 科126 属,根据园林植物的生活习性将其分为落叶乔木、常绿乔木,落叶灌木、常绿灌木,藤本以及竹类和草本植物(含水生植物)7类,其中落叶乔木65 种,常绿乔12种,落叶灌木52种,常绿灌木11种,落叶藤本3种,草本37 种,竹类4 种。乔灌木比例接近 1:1.2,常绿树和落叶树比例接近1:5.5(详见表1、图1)。

分析可知,在物种多样性方面,乔木(77 种)>灌木(66 种)>草本(37种)>竹类(4 种)>藤本(3 种),乔木在北京动物园的植物群落中具有物种优势,灌木次之,藤本及地被植物(含水生植物)再次之。

在数量方面,灌木的数量差不多是乔木的数量的14.8倍,特别是常绿灌木的数量远远高于其他几种类型,这主要与园区绿化使用了大量大面积的绿篱色块有关。常绿乔木中油松、桧柏为优势树种,落叶乔木中柳树、杨树、槐树、构树、栾树、银杏为优势树种。常绿灌木中大叶黄杨、小叶黄杨为优势树种,落叶灌木中珍珠梅、金银木、丁香为优势树种。

2.2 北京动物园植物群落调查

植物群落是由生长在一定地区内,并适应于该区域环境综合因子的许多互有影响的植物个体所组成,它有一定的组成结构和外貌,它是依历史的发展而演变的。在环境因子不同的地区,植物群体的组成成分、结构关系、外貌及其演变发展过程等就都有所不同[3]。

通过调查,植物种类超过5种的有蔷薇科、忍冬科、木犀科、虎耳草科、蝶形花科、禾本科、木兰科、杨柳科、菊科和松科,这10科的植物种类占北京动物园全部植物种类的51.1%。其余各科共90种植物占植物种类总数的48.9%,隶属于53科70属。另外,北京动物园的野生地被植物种类也较为丰富,早春开花的紫花地丁、二月兰等为越冬的天敌提供食物。详见表2。

2. 3 北京动物园植物群落分析

植物的多样性程度决定了群落抵御环境胁迫能力的高低,也反映出生态系统的稳定性[4]。北京动物园植物群落多样性详见表3。

由表3可知,植物群落物种丰富度乔木层>灌木层>地被层,香农-维纳指数为乔木层>灌木层>地被层,优势性指数乔木层>地被层>灌木层,均匀度指数乔木层>地被层>灌木层。北京动物园植物群落的香农-维纳指数和优势度指数较高,说明植物群落的多样性较高,有利于生态系统的稳定。但北京动物园的植物群落整体的均匀度比较低,不利于生态系统稳定的因素。需要指出的是,为了保证数量的准确性,地被植物只统计了人工栽培的宿根花卉,因此,其多样性指数应酌情提高。

3 结论与讨论

3.1 结论

北京动物园植物群落中乔木具有优势地位,蔷薇科等10科植物构成了北京动物园植物种类的优势科。北京动物园的植物群落多样性指数较高,这为生态系统的稳定和平衡提供了很好的先决条件。

3.2 讨论

通过调查分析,可知北京动物园植物群落的多样性程度较高,有利于生态系统的稳定,但植物群落整体的均匀度比较低,是不利于生态系统稳定的因素。在今后的植物景观建设中,应继续增加植物的种类和数量,特别是要增加灌木的种类。

大量的研究表明,植物多样性影响害虫多样性,进而影响天敌的多样性与生产力,增加植物的多样性有利于减少害虫的发生[5-7]。植物多样性的提高可为天敌提供更多的庇护场所和食物资源,天敌在植物多样性高的生境中种类和数量更丰富,因而在多样化的生境中,天骋种坪Τ娣⑸的作用更强。应持续引种开花灌木和地被植物的种类,增加早春、夏季及秋天开花的植物的数量。

参考文献

[1]戈峰,吴孔明,陈学新.植物-害虫-天敌互作机制研究前沿[J].应用昆虫学报,2011(1):1-6.

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[6]吕飞,海小霞,王志刚,等.以蛀干害虫为中心的三级营养系统研究进展[J].中国森林病虫,2015(2):35-39.

第2篇:植物多样性分析范文

[关键词] 阿莫西林;替硝唑;泮托拉唑钠;消化性溃疡

[中图分类号] R975+.6 [文献标识码] B [文章编号] 1674-4721(2011)11(c)-063-02

Efficacy analysis of many drug joint in the treatment of peptic ulcer

YU Wei

The Traditional Chinese Medicine Hospital of Xishui County, Huanggang City, Hubei Province, Xishui 438200, China

[Abstract] Objective: To explore the clinical efficacy of many drug combination therapy for the chronic peptic ulcer. Methods: 70 cases who were chronic peptic ulcer from December 2010 to April 2011 were collected, and were randomly divided into observation group and control group, each group 35 examples, the control group were given amoxicillin and tindazole treatment, the observation group were given pantoprazole sodium on the basis of the control group. The clinical efficacy and rate of two groups were compared. Results: The total effective rate of the observation group was 97.1% and 94.3% in control group, there were no significant differences between the two groups, P>0.05. But the observation group of 1, 3 days in pain relief was significantly higher than that of the control group, P

[Key words] Amoxicillin; Tindazole; Pantoprazole sodium; Peptic ulcer

消化性溃疡是一种常见的疾病,与现代都市人群的工作生活节奏有很大的关系,在消化内科中其发病率较高,主要表现是上腹疼痛,而且伴有恶心等不适症状,病程较长,一般还有反酸,嗳气、上腹胀满等[1]。随着人们生活节奏的加快和生活压力的增大,消化性溃疡发病率逐步上升,且发病率和病死率随年龄增长而增高。迅速强有效地抑制胃酸是促进十二指肠溃疡愈合,缓解疼痛,防止复发的关键。本院2010年12月~2011年4月采用多种药物治疗消化性溃疡患者35例,疗效满意,现将报道如下:

1 资料与方法

1.1 一般资料

70例均为本院收治的消化性溃疡的患者,均经胃肠镜检查并经组织病理确诊,在胃镜检查前2周内未服用过抑酸剂、胃黏膜保护剂、抗Hp药物。无食管疾病、十二指肠炎症和溃疡,无消化道大出血和幽门梗阻、穿孔等并发病,排除复合型溃疡、消化道肿瘤,怀孕或哺乳妇女;排除胃恶性溃疡出血、胃食管静脉曲张、合并有严重心、肝、肾等疾病及全身出血倾向者,其中51例为男性患者,19例为女性患者,年龄18~65岁,平均(43.1±5.3)岁。这些患者的病程相差悬殊,最长的25年,最短的仅3个月,平均(8.2±2.5)年。胃溃疡50例,十二指肠溃疡20例。将该组患者随机分为观察组和对照组,每组35例,两组患者在年龄、性别等一般资料方面差异无统计学意义,P>0.05,具有可比性。

1.2 治疗方法

两组均口服阿莫西林克拉维酸钾625 mg+替硝唑0.5 g。对照组:采用法莫替丁治疗,注射山东罗欣药业有限公司生产,批号:9809010的法莫替丁钠20 mg,先将其在10 ml 0.9%氯化钠中放置到溶解,再添加0.9%氯化钠溶液进行稀释,并且用带过滤器装置的输液器静滴,2次/d,每次大约20 min。观察组:采用泮托拉唑钠治疗,每日早餐后晨服泮托拉唑片(泮托洛克,德国百科顿药厂,40 mg/片,批号:29611)40 mg,2次/d,两组治疗过程中均不用其他制酸剂及止痛剂,均治疗4周。

1.3 评价指标

比较两组患者的临床疗效及疼痛缓解率。痊愈:消化溃疡基本或是完全愈合,不适症状已经明显消失;好转:溃疡面积已经缩小到了50%左右,不适症状消失;无效:溃疡灶缩小在50%以下,症状没有改善。统计中,将愈合率统计为痊愈+好转[2]。溃疡疼痛的程度分为:0级、Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级,级别越高,疼痛越剧烈。以疼痛消失或疼痛减轻至Ⅰ级定为疼痛缓解。

1.4 统计学处理

用SPSS 16.0统计软件计数资料采用百分比描述,计数资料比较用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者临床疗效比较

观察组痊愈29例,好转5例,无效1例,总有效率为97.1%;对照组痊愈28例,好转5例,无效2例,总有效率为94.3%;两组疗效差异无统计学意义,P>0.05。

2.2 两组患者疼痛缓解情况比较

观察组1、3 d内的疼痛缓解率显著高于对照组,P0.05。见表1。

表1 两组患者疼痛缓解率比较[n(%)]

注:与对照组比较,*P

3 讨论

消化性溃疡的治疗主要应用抑制胃酸分泌、保护胃黏膜和抗HP的药物。理想的HP感染治疗方案应具有根除率高(超过90%),疗程短,且不良反应少等特点[2-3]。泮托拉唑属于第三代质子泵抑制剂,目前抑酸作用最强的药物,其半衰期长,在中性和弱酸性条件下相对稳定,经吸收入血液再分布到壁细胞内的分泌小管后,在强酸性条件下迅速活化[4],可选择性地抑制胃壁细胞中的H+-K+-ATP酶(又称质子泵、酸泵),从而阻断胃酸分泌的最终过程,具有较高的生物利用度,能有效促进溃疡愈合[5-6],且其很少依赖肝细胞内细胞色素P450同工酶系统代谢,法莫替丁的机制与泮托拉唑的机制基本一致,但是其在中性或弱酸(pH 3.5~7.4)条件下没有泮托拉唑稳定[7],且与肝细胞内细胞色素P450亲和力较强,与许多其他药物间能够相互影响。本研究结果表明,采用泮托拉唑治疗后,观察组与对照组的溃疡愈合率分别为97.8%、95.6%,两组相比差异无统计学意义,P>0.05,但观察组1、3 d内的疼痛缓解率显著高于对照组,P

[参考文献]

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[3] 李左军,张哗,乌日丽其.注射用泮托拉唑钠治疗十二指肠溃疡疗效与胃内24h pH监测的临床研究[J].内蒙古医学杂志,2009,41(6):729-731.

[4] 韩鹏.消化性溃疡细菌学说的产生、认同与传播[D].北京大学,2008.

[5] 赵伟国.醋酸涂抹型胃溃疡寒热证模型的建立及相关性方剂影响的研究[D].黑龙江中医药大学,2009.

[6] 黄国栋.健胃愈疡颗粒抗消化性溃疡复发的作用及与胃黏膜疏水性的相关性研究[D].中南大学,2007.

第3篇:植物多样性分析范文

关键词:丹霞地貌;苔藓植物;α多样性

中图分类号:Q949.35文献标识码:A文章编号:16749944(2016)13001004

1引言

四川福宝地区是黔北丹霞的一部分,“黔北丹霞”是一个生物地理学区域,主要包括四川、贵州和重庆三省区接壤处附近的丹霞地貌地区。在大地貌单元上,属于云贵高原与四川盆地的过渡带,是贵州高原和四川盆地差异性抬升与多种外动力综合作用的产物[1]。“丹霞地貌”这个专业术语起源于中国,我国针对丹霞地貌的研究是最早的。目前对于黔北丹霞植被的研究较少,并且主要以竹类等维管植物为主[2~4],对苔藓植物的研究较少。苔藓植物主要营无性生殖,遗传信息比较稳定,所以苔藓植物的分布情况基本上可以真实反映分布区的环境条件,所以研究某一地区的苔藓植物,对研究当地的环境、地质等自然条件有着重要意义。

2研究地区和研究方法

2.1研究地区自然概况

福宝地区地处长江上游,东与重庆市四面山风景区接壤,南与贵州省黔北毗邻,地势南高北低,东南部和西南部为中低山地,中部和西北部为平坝和丘陵地带,主要河流有长江、赤水河、大小漕河等。地属亚热带温湿型气候,年平均气温17.8 ℃,年降雨量1040 mm,区内有地球同纬度地区唯一存在的原始常绿阔叶林带,气候属亚热带湿润气候区,日照充足,雨量充沛,四季分明。

2.2研究方法

2.2.1野外调查及样方设置

样地的设置采用典型取样法,根据收集的相关资料,兼顾各种生境条件,并考虑到苔藓植物生长的小生境及海拔高度、水分条件、植物丰富程度等诸多因素,选取天堂坝、转龙山、桃子岩、承露谷、玉兰山5个样点,共设置12个样地,样方的设置采用随机取样法,在10 m×10 m的样地范围内随机设置9个1 m×1 m的样方,样地基本情况见表1。样方内不同种类苔藓植物的盖度用网格法测定,采集样方内的苔藓植物,带回实验室鉴定到种[5~20]。

2.2.2分析方法

采用以下4种多样性指数对群落α多样性进行评估和分析[21,22]。

Dahl丰富度指数:

D=(S-)/InQ(1)

(1)式中,D表示物种多样性指数;S表示样方内的物种数;Q表示样方数目。

Shannon多样性指数:

H′=-∑(Pi×InPi)(2)

Simpson优势度指数:

D=1-∑P2i(3)

Pielou物种均匀度指数:

Jgi=(1-∑P2i)/(1-1/S)(4)

(4)式中,S表示物种数,Pi是在样方或群落中i物种盖度占全部物种S总盖度的比例。

2016年7月绿色科技第13期

杨冰,等:四川宝地区苔藓植物物种多样性研究植物与植被

3结果与分析

12个样地共采集标本397份,对这些苔藓植物标本进行鉴定和统计,共得到108种苔藓植物,隶属于35科55属。

3.1样方中的优势种

将在样方中出现次数大于3的种列为优势种,样方中优势种情况如表2所示。

样方中优势种隶属于11科14属,有些科属在中国或世界上的种类本身就较多,例如青藓科(Brachytheciaceae)、灰藓科(Hypnaceae)、真藓属(Bryum)、灰藓属(Hypnum)等,这些科属是各个苔藓植物区系中常见的优势科属。而在样方中的优势种中,有些种所属的科属在世界范围内分布的种类就少,例如,溪苔(Pelliaepiphylla)和小蛇苔(Conocephalumjaponicum)等,这些科属极少可能是某苔藓植物区系中的优势科属,但由于这些种适应能力较强,对生长基质的要求不局限于一种类型,受人为干扰因素不大,分布范围广,会在某些苔藓植物区系中形成优势。样方中的优势种情况更能反映取样点的苔藓植物状况。

3.2样方中苔藓植物α多样性分析

α多样性是指某个群落或生境内部的种的多样性,笔者研究的是局域均匀生境下的苔藓植物物种多样性,所以进行α多样性分析。对区域内12个样地的4个α多样性指数进行了运算得出结果见表3。

为了更直观地反映各样方α多样性的关系,运用Excel将各样方的α多样性数据制成线形图(图1)。

由表3和图1可知,样地3的种数和Dahl丰富度指数都是最高的,因为样地3位于转龙山,转龙山几乎无人为干扰,环境良好,苔藓植物种类较多,盖度也大。样地10的Shannon多样性指数最高,说明样地10中苔藓植物群落的复杂程度高,群落所含信息量大。样地9的种数、丰富度和多样性都是最低的。样地9和样地10都位于玉兰山的竹林下,但是其海拔高差将近100m,且样地9的人为干扰较为强烈,这两方面的因素对苔藓植物多样性有一定影响。

在图1中可看出,12个样地中苔藓植物Dahl指数曲线和Shannon指数曲线趋势一致,Simpson指数和Pielou指数也呈现出很强的相关性。为研究α多样性的4个指数的关系,对12个样方中苔藓植物α多样性的4个指数和样方所含种数运用SPSS 18.0统计分析软件进行相关性分析,结果如表4所示。

通过分析可知,12个样地中的种数与Dahl丰富度指数和Shannon多样性指数,关系极其显著,相关系数都达到0.9以上,而12个样地中的种数与Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数关系相关性较小,说明样地中的苔藓植物的种数对样地苔藓植物的丰富性和多样性起决定性作用。Shannon优势度指数与Simpson均匀度指数之间也极显著的关系,因为样地种苔藓植物的优势度和均匀度都与各种苔藓植物的在样方中的盖度有关。Dahl丰富度指数和Shannon多样性指数之间也有极其显著的影响,高达0.907,由于Dahl丰富度指数是用样地内的种数计算出来的,而Shannon多样性指数与样方中苔藓植物的盖度有关,所以研究中所选的12个样地中苔藓植物的盖度没有出现很大或很小的极端现象。

3.3不同生境样方的苔藓植物α多样性分析

12个样地包括了石壁、毛竹林两个典型丹霞地貌生境,另外还有阔叶林和河滩生境,将这4个生境样地中的苔藓植物进行α多样性分析,结果见表5。

由于苔藓植物的优势度和多样性与样方种苔藓植物的种数密切相关,样地数量的多少又对种数有重要影响。石壁和竹林的样方数量多于阔叶林和河滩的样方数量,所以在丰富度和多样性的分析上把样方数目相等的景观归为一类进行分析。

由表5可知,石壁和竹林这一组中,石壁的苔藓植物丰富度和多样性都高于竹林的,这是因为石壁景观中,高大的乔木都生长在石壁的顶端,这样乔木层即起到了遮蔽阳光、给苔藓植物创造阴湿环境的作用,又不会与苔藓植物抢夺生长地和养分;而在毛竹林中,由于毛竹的叶面积较小且其它乔木分布较少,郁闭度普遍较小,环境较为干燥,不利于苔藓植物的生长。在阔叶林和河滩这一组中,阔叶林中苔藓植物丰富度较大但多样性较小,这是因为阔叶林中虽然有高大乔木、灌木的遮盖,环境阴暗,有利于苔藓植物的生长,但是在土壤、水分资源的利用上存在着一定的竞争关系,所以阔叶林下的苔藓植物虽然种类较多但盖度不大;在河滩景观中,河岸周围虽然会有高大乔木、灌木的遮蔽,但它们是不会生长在河滩上,不会与苔藓植物争夺空间和养分,所以河滩上的苔藓植物盖度普遍较大。

在优势度和均匀度方面,虽然石壁-毛竹林组和阔叶林-河滩组有一定的差别,但这种差别也是由样方数量的差别造成的,因为在12个样地中苔藓植物α指数的各项指标的相关性分析中,虽然种数对优势度和均匀度的影响较小,但也存在一定的正相关性,因此也将两组分别讨论。在石壁景观和毛竹林景观中,苔藓植物优势度和均匀度差别均不大;在阔叶林-河滩组中,阔叶林景观中苔藓植物的优势度和均匀度都较小,这是因为在阔叶林中,苔藓植物被乔木或灌木在空间或养分分布上分隔成小斑块,造成苔藓植物群落均匀的度降低。而在优势度方面,由于其它植物(主要指高大乔木、灌木)参与空间和养分的分配,苔藓植物的种数会受其影响而减少。

综合α指数的各项指标,在福宝丹霞地貌地区中,苔藓植物α多样性,岩石基质生境(石壁、河滩)高于土壤基质生境(毛竹林、阔叶林)。这主要是因为岩石基质土壤较少,不适合其它植物生长,所以在岩石基质上苔藓植物在种类上和盖度上都会具有一定的优势,这也体现了苔藓植物在生态演替上的先锋作用。

4结论

对四川宝丹霞地貌地区苔藓植物的调查研究表明:该区内的苔藓植物比较丰富,对该区12个样地,采集到的397份苔藓植物标本进行鉴定和统计,共得到苔藓植物108种,样地中有16个出现次数大于3的优势种,隶属于11科14属。对该区12个样方苔藓植物的α多样性各项指数进行分析得出:样方内苔藓植物的多样性指数主要是受样方内物种种数的影响。人为干扰、海拔高度等环境因素对苔藓植物的分布有影响。对12个样方中按照生境的不同归类,并进行α多样性计算,结果显示苔藓植物α多样性方面,岩石基质生境(石壁、河滩)高于土壤基质生境(毛竹林、阔叶林)。

参考文献:

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[12]高谦,吴玉环.中国苔藓志(第十卷)[M].北京:科学出版社,2008.

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[14]高谦.中国苔藓志(第九卷)[M].北京:科学出版社,2003.

[15]高谦.中国苔藓志(第二卷)[M].北京:科学出版社,1996.

[16]黎兴江.中国苔藓志(第三卷)[M].北京:科学出版社,2000.

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[19]张金屯.数量生态学[M].北京:科学出版社,2004:77~80.

Study on Bryophytes Species Diversity in Fubao District of Sichuan

Yang Bing1,Zhang Xuxian2

(1.Guizhou Academy of Forestry,Guiyang Guizhou550011;

2.GuizhouPublic Welfare Forest Management Center,Guiyang Guizhou 550001)

第4篇:植物多样性分析范文

关键词:喀斯特;石灰性草地;植物多样性;

中图分类号: P931.5 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150932005

我国西南喀斯特地区,生态环境脆弱,人为活动影响剧烈,植被破坏严重,喀斯特生态系统退化问题严重。而草地生态系统的可持续性发展、草地生产力的维持和生态服务价值的实现,在很大程度上依赖于草地植物的多样性。围栏封育作为一种低投入、 经济的退化草地修复措施, 在国内外天然植被保护和恢复中广泛应用。本研究旨在通过对贵州中部不同围封年限的喀斯特草地为对象,分析喀斯特石灰性草地植物群落数量特征、物种丰富度、多样性、均匀度等特征,以完善喀斯特石灰性草地现有植被资料,旨在为区域草地植被恢复提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

研究区位于黔中腹地龙里县,境内丘陵、低山、中山与河谷槽地南北相间排列,呈波状起伏。样地选择在贵州龙里县哪缦绻缺村,地处26°34′26″N和107°02′11″E,海拔1490m,属于中亚热带湿润季风气候,年均气温14℃,年均降水量1100mm,年度间降水量和热量变幅不大。该区地带性植被为亚热带暖性草丛草地,建群种为白健秆、金茅、野古草和十字苔草,伴生种为矛叶荩草、细柄草、野青茅、飘拂草等。

1.2 样地设置及取样

分别在植被生长状况一致的草地示范区域设围封 1a、 2a 、3栏样地,围栏面积30 m×50 m,并设30 m×50 m放牧对照样地,自由放牧采食,放牧强度中等。于2010 ~2012年对试验区进行植被数量特征测定,在 7月中旬即地上生物量最高时 ,分别选取典型样地布置样方12 个,样方面积1m×1m,分种统计植物的高度、 盖度、密度、产量,将按植物种类齐地面刈割称重。

1.3 群落结构丰富度指数与多样性指数

1.4 种落分布均匀性指数

1.5 数据统计分析

调查数据统计分析与整理,采用SPSS 13.0软件和Microsoft Office Excel 2003软件完成。

2 结果与讨论

2.1 围封对草地植物数量特征的影响

喀斯特石灰性草地植物群落密度分析发现,无论在围封还是放牧条件下,群落中白健杆、金茅、野古草和矛叶荩草一直占据着优势地位,优势度为20.87% ~ 26.99%,9.25% ~ 11. 87%,7.86% ~ 13.22%和9.35% ~ 11.44%,而十字苔草和小飞蓬的优势度受围封影响较大,其余草种则零星出现(表1)。不同年度所调查的植物种类存在一定差异性,但总体上表现为,围封会引起草地群落物种数出现增加趋势。

2.2 围封对草地植物功能群多样性的影响

结果表明,围栏封育对草地群落植物物种多样性具有明显的影响。封育和放牧草地植物功能群多样性指数随着封育年限变化趋势不同,围封均表现为缓慢上升趋势,放牧则为先下降,后增加,再下降(图1)。喀斯特石灰性草地植物群落物种多样性分析发现,群落多样性指数随围封年限升呈现出先降低后升高的趋势(表2)。对照草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.315;围封1a草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.237;围封2a草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.184;围封3a草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.375。

2.3 围封对草地物种丰富度及均匀性的影响

喀斯特石灰性草地植物群落丰富度分析发现,群落丰富度指数随围封年限升高逐渐增加。对照草地植物群落丰富度为3.549;围封1a草地植物群落丰富度为3.879;围封2a草地植物群落丰富度为3.872;围封3a草地植物群落丰富度为4.216。

喀斯特石灰性草地植物群落均匀性分析发现,群落均匀性指数随围封年限升高呈下降趋势。对照草地植物群落均匀度为0.876;围封1a草地植物群落丰富度为0.795;围封2a草地植物群落丰富度为0.737;围封3a草地植物群落丰富度为0.768;这一结果表明,喀斯特石灰性草地植物群落丰富度指数随围封年限升高逐渐增加, Shannon-Wiener多样性指数随围封年限升高呈现先降后升趋势,Peilow均匀性指数随围封年限升高呈现下降趋势。

3 结论与讨论

喀斯特石灰性草地植物群落密度随围封年限逐渐增加,在本研究中,无论在围封还是放牧条件下,群落中白健杆、金茅、野古草和矛叶荩草一直占据着优势地位,而十字苔草、 杜鹃和小飞蓬的优势度受围封影响较大,其余草种则零星出现。不同年度所调查的植物种类存在一定差异性,但总体上表现为,围封会引起草地群落物种数出现增加趋势,可能是由于长期放牧采食引起草地面积增加,主要表现在密度、盖度上,喀斯特石灰性草地植物群落丰富度指数随围封年限逐渐增加,Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数随围封年限呈现先降后升趋势,Peilow均匀性指数随围封年限呈现下降趋势。因此,适度围栏封育有利于喀斯特草地自然修复,是维持草地可持续利用和发展有效措施,但更长围封年限对喀斯特草地生物多样性的影响还有待进一步深入研究。

参考文献

[1] 孙国钧,张荣,周立,等.植物功能多样性与功能群研究进展[J].生态学报,2005,25 (7):1649- 1657.

[2] 焦树英,韩国栋,李永强,等.不同载畜率对荒漠草原群落结构和功能群生产力的影响[J].西北植物学报,2006,26(3):0564-0571.

[3] 江小雷,岳静,张卫国,等.生物多样性,生态系统功能与时空尺度[J].草业学报,2010,19(1):219-225.

[4] 孙宗玖,范燕敏,安沙舟.放牧对天山北坡中段草原群落结构和功能群生产力的影响[J].草原与草坪,2008,126(1):22-28.

[5] 郑伟,朱进忠,潘存德.放牧干扰对喀纳斯草地植物功能群及群落结构的影响[J].中国草地学报,2010,32(1):92-97.

[6] 张文,张建利,周玉锋,等喀斯特山地草地植物群落结构与相似性特征[J].生态环境学报,2011, 20(5): 843-848.

第5篇:植物多样性分析范文

关键词:蚕豆(Vicia faba L.);种质资源;鉴定; 形态多样性

中图分类号:S643.6;S326 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)23-5700-05

蚕豆(Vicia faba L.)又称胡豆、佛豆、川豆、倭豆、罗汉豆。一般认为蚕豆起源于亚洲西南和非洲北部,公元1世纪时由欧洲传入我国。据世界粮农组织(FAO)生产年鉴统计,全世界有51个国家生产干蚕豆,栽培面积较大的5个国家依次为中国、埃塞俄比亚、澳大利亚、摩洛哥和埃及;全世界45个国家生产青蚕豆,栽培面积较大的5个国家依次为中国、玻利维亚、阿尔及利亚、秘鲁和摩洛哥[1]。广阔的栽培范围和多样化的自然生态环境造就了丰富的蚕豆种质资源和遗传多样性。

搜集、引进和评价蚕豆种质资源,对拓宽我国蚕豆种质资源遗传多样性,加大蚕豆种质资源材料间的交换利用,加快优异种质创新和利用步伐等都具有重大的现实意义和科学价值[2,3]。2012-2013年对从非洲引进的10份蚕豆种质资源进行了田间生物学表现和主要农艺性状的鉴定,拟通过分析外引蚕豆种质资源的生长发育特点和形态性状遗传多样性,科学评价外引蚕豆种质资源的真实表现,提高外引蚕豆种质资源的利用效率,为最终筛选出具有相关优良性状的蚕豆种质资源提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试蚕豆种质资源共计10份,均为2012年从非洲埃塞俄比亚引进,编号分别为CDAS101、CDAS102、CDAS103、CDAS104、CDAS105、CDAS106、 CDAS107、CDAS108、CDAS109、CDAS110。

1.2 试验设计

试验于2012-2013年在湖北省农业科学院粮食作物研究所试验基地进行。试验采取顺序排列,每个种质资源材料种植3行,行长2 m,行距0.5 m,株距0.2 m,小区面积3 m2。试验田土壤肥力中等,基施复合肥375 kg/hm2,2012年10月15日播种,11月20日定苗,按常规栽培技术进行田间管理。在每小区中的中间行从第3株开始连续取样生长正常的10个植株进行田间观察记载和室内考种。

1.3 数据调查方法

按照《蚕豆种质资源描述规范和数据标准》[4]中相关性状的描述,对22个性状进行了田间调查和室内考种。调查的性状分为质量性状和数量性状,数量性状可直接参与统计分析,而质量性状因不能直接参与统计,因此对非数值型性状分别赋值,包括粒色、粒形、脐色、种子平滑度等,各性状赋值大小依表现型间的差异而有所不同,详细赋值方法见表1。

1.4 数据处理及统计分析

多样性指数在生态学和遗传学研究中广泛应用,具有加权性,可以用来合并不同性状、位点或者不同地区材料的变异,能较好地比较某一作物、某一物种或某一地区的遗传变异性。参加统计的所有数据为各材料种植小区的各性状平均数。计算数量性状的多样性指数的方法是:先计算参试材料总体平均数(x)和标准差(δ),再对数量性状进行10级分类:1级xi

式中,S指小区中的类型数,i指其中第i个类型,Pi指第i个类型所占的比例[5]。

基本数据处理采用Excel(Microsoft office 2003)数据软件进行。各农艺性状间的多样性指数参考文献[6]用DPS数据处理系统进行分析。

2 结果与分析

2.1 开花时间及生育期比较

开花时间的长短是蚕豆对光温敏感程度的最重要指标,供试埃塞俄比亚蚕豆种质资源的开花时间为109~133 d,平均为115 d(表2)。低于115 d的种质资源有8份,开花时间较长的种质资源为CDAS103和CDAS107,其开花时间分别较平均值长18 d和12 d。这两份种质资源开花较迟、花期较长等表现可能是由于武汉的生态条件与种质资源来源地光温条件的差异而导致的。埃塞俄比亚蚕豆种质资源在武汉的成熟期比较一致,生育期为194~198 d,平均为196 d,极差为4 d,没有发现极早熟和极晚熟种质资源。蚕豆生育后期武汉气温上升较快,且雨热同期,易引起蚕豆根部早衰,进而导致灌浆到成熟时间缩短,这可能是埃塞俄比亚蚕豆种质资源生育期变异范围较小的主要原因。

2.2 埃塞俄比亚蚕豆种质资源主要数量性状分析

株高是蚕豆重要的数量性状之一,它对于构建合理株型、增强抗倒伏性及产量形成具有重要意义。对埃塞俄比亚蚕豆种质资源的株高进行差异显著性分析发现,CDAS107的株高最矮,为120.1 cm,与CDAS108的株高差异显著,与CDAS101、CDAS102的株高呈极显著差异。CDAS102的株高最高,为151.8 cm,显著高于CDAS105的株高,极显著高于CDAS104、CDAS106、CDAS110的株高。CDAS101的株高也较高,与CDAS104的株高呈显著差异,与CDAS106、CDAS110的株高呈极显著差异(表3)。

埃塞俄比亚蚕豆种质资源的单株分枝数最多的是CDAS109,田间调查发现该种质资源的分枝能力较强,平均单株分枝数为3.0个。单株分枝数最少的是CDAS101,平均单株分枝数为0.9个,其余种质资源的单株分枝数为1.6~2.8个。对蚕豆种质资源的单株分枝数进行差异显著性分析可知,CDAS101的分枝数显著低于CDAS105、CDAS108的单株分枝数,与CDAS109的单株分枝数呈极显著差异(表3)。

埃塞俄比亚蚕豆种质资源的单株实荚数为7.2~33.2荚,单株实荚数的多少依次为CDAS105、CDAS109、CDAS108、CDAS104、CDAS107、CDAS106、 CDAS102、CDAS110、CDAS101、CDAS103。对蚕豆的单株实荚数进行差异显著性分析发现,CDAS105的单株实荚数与除CDAS109外的其他种质资源均呈极显著差异(表3)。

埃塞俄比亚蚕豆种质资源中CDAS110的荚长最长,为9.7 cm,除CDAS108和CDAS102外,CDAS110的荚长与其他7份种质资源的荚长都呈极显著差异。荚长最短的是CDAS105,为6.1 cm,除CDAS104外,CDAS105的荚长与其他8份种质资源的荚长都呈极显著差异(表3)。

埃塞俄比亚蚕豆种质资源的荚粒数差异较大。荚粒数最少的是CDAS103,为2.2粒,极显著低于CDAS101、CDAS102、CDAS104、CDAS105、CDAS107、 CDAS108、CDAS109、CDAS110的荚粒数。CDAS110的荚粒数最高,为4.1粒,显著高于CDAS101的荚粒数,极显著高于CDAS103、CDAS104、CDAS105、CDAS106、CDAS107、CDAS109的荚粒数(表3)。

埃塞俄比亚蚕豆种质资源的单株产量最高的是CDAS109,为38.6 g,单株产量最低的是CDAS103,为14.9 g,其余种质资源的单株产量为17.2~28.7 g。多重比较分析表明,CDAS109的单株产量极显著高于其他蚕豆种质资源的产量,CDAS105的单株产量也较高,与CDAS104和CDAS110的单株产量有显著差异,与CDAS101、CDAS103、CDAS107的单株产量有极显著差异(表3)。

2.3 埃塞俄比亚蚕豆种质资源子粒外观特征比较

埃塞俄比亚蚕豆种质资源的子粒外观形态类型分析和统计结果见表4。粒形是蚕豆子粒的外观形态,因种质资源不同,形态呈现出多样性。供试埃塞俄比亚蚕豆种质资源的粒形有窄薄和窄厚两种类型,其中窄薄粒形的种质资源占40%,窄厚粒形的种质资源占60%。从种皮光滑度上看,种皮光滑度较好的种质资源比例达60%,另外4份蚕豆种质资源干子粒表面光滑度较差,其中3份种质资源的种皮呈褶皱状,1份种质资源的种皮有凹坑。蚕豆子粒的颜色是由种皮内色素含量多少决定的,色素含量多,子粒颜色就深。供试埃塞俄比亚蚕豆种质资源的粒色主要为浅绿色和浅褐色两种,其中粒色为浅褐色的种质资源占40%,浅绿粒色的比例为60%。种脐是种子成熟后从胎座上脱落后留下的痕,其大小和颜色随种质资源种类而有所不同。埃塞俄比亚蚕豆种质资源的脐宽变幅为1.5~2.5 cm,平均值为1.8 cm,脐色以黑色居多,有8份,其余埃塞俄比亚蚕豆的脐色为褐色,这两份种质资源分别为CDAS101和CDAS105。蚕豆种皮破裂率是蚕豆子粒的外观形象的一个重要指标,对品种的商品性影响较大。供试10份蚕豆中,有6份种质资源无明显的种皮自然开裂情况,其余4份种质资源中,CDAS110的种皮破裂率较高,达44%,CDAS106的种皮破裂率次之,为22%。

2.4 埃塞俄比亚蚕豆种质资源形态多样性分析

对蚕豆4个质量性状和15个主要数量性状进行分析,结果见表5。

质量性状是能观察描述而不能测量的属性性状,它由少数起决定作用的遗传基因所支配,较稳定,不易受环境条件的影响,它们在群体内的分布是不连续的,因此通过给分法进行统计(表5)。对几个质量性状的离散程度进行分析可知,埃塞俄比亚蚕豆种质资源粒形的变异系数为11.23%,相对单一,变异程度不及其他质量性状。埃塞俄比亚蚕豆种质资源的4个质量性状中,种皮光滑度的变异程度较大,变异系数达55.80%,变异类型较为丰富。脐色和粒色的变异系数分别为23.42%、48.41%。

变异系数反映的是各性状的变异范围,分析表5可知,埃塞俄比亚蚕豆种质资源的15个主要数量性状的变异程度各不相同,其中以百粒重的变异范围最广,变异系数最大,达55.08%。变异潜力较高的数量性状还有单株实荚数、单株果节数、单株产量、单株分枝数,变异系数分别为43.11%、37.66%、31.36%和31.31%,这些性状上丰富的遗传变异性表明这些性状的表达易受多方面因素的影响,蕴藏着丰富的遗传信息和选择潜力。埃塞俄比亚蚕豆种质资源的数量性状中变异程度较小的有主茎节数、株高、每果节荚数、节间长度、荚长、荚宽、荚粒数和脐宽等,变异系数分别为8.01%、8.99%、10.28%、10.92%、14.45%、17.05%、17.73%和19.42%,表明埃塞俄比亚蚕豆种质资源的这些性状相对稳定,遗传变异性较小。

变异系数反映了描述性状的变异情况,而形态多样性指数则主要反映出各性状的丰度和均匀度,埃塞俄比亚蚕豆种质资源的形态性状存在一定的多样性。埃塞俄比亚蚕豆种质资源的19个主要性状的多样性指数为0.67~0.95,其中百粒重的多样性指数较低。多样性指数在0.8以上的性状有每果节荚数、荚宽、脐宽、单株分枝数、种皮光滑度、荚粒数、脐色、节间长度、粒形9个性状。

3 结论与讨论

种质资源是在长期演化过程中由于基因突变、基因交流和生态遗传分化,并经自然选择和人工选择而形成的一种重要自然资源,它蕴藏着自然和人为引起的极其丰富的遗转变异,是生物多样性的重要表现形式,是农业资源的重要组成部分和农业可持续发展的重要基础[7,8]。丰富的植物基因存在于多种多样的品种(包括古今中外的品种)及其野生亲缘植物中,对选育人类所需的作物新品种起决定性作用,是极其宝贵的自然财富。因此,引进和征集大量的作物遗传资源,并通过鉴定、筛选和遗传多样性的研究了解和掌握其特点,对种质资源的合理开发和充分利用具有重要意义[9,10]。

2012-2013年对从埃塞俄比亚引进蚕豆资源的农艺、经济性状和植物形态学性状进行了记载和评价。供试埃塞俄比亚蚕豆种质资源的开花时间为109~133 d,生育期为194~198 d,分析不同资源对光周期反映的差异,认为CDAS103和CDAS107对武汉生态条件下光照条件的适应性较差,并导致开花时间延长。对埃塞俄比亚蚕豆种质资源干子粒的特征特性进行分析可知,窄薄粒形占40%,窄厚粒形占60%;粒色主要为浅绿和浅褐两种;脐宽为1.5~2.5 cm,脐色以黑色居多,脐色为褐色的种质资源有2份;4份蚕豆种质资源干子粒表面光滑状况较差,其中,种皮有凹坑种质资源1份,种皮呈褶皱状种质资源3份,其余种质资源子粒表面光滑;种皮破裂率较高的两份种质资源分别为CDAS110和CDAS106。

对10份蚕豆种质资源的15个主要数量性状的变异程度和形态多样性指数进行分析发现,变异系数较高的农艺性状是百粒重,其变异系数为55.08%,变异潜力较高的数量性状还有单株实荚数、单株果节数、单株产量、单株分枝数。不同蚕豆种质资源间的主茎节数、株高、每果节荚数、节间长度、荚长、荚宽、荚粒数和脐宽等性状的变异系数偏小,表明这些性状相对较稳定,遗传变异性较小。分析各性状的丰度和均匀度可知,埃塞俄比亚蚕豆种质资源性状的多样性指数为0.67~0.95,每果节荚数的多样性最高,百粒重的多样性最低。

参考文献:

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第6篇:植物多样性分析范文

关键词:老芒麦;干旱胁迫;SSR;UPGMA聚类

中图分类号:S 543 文献标识码:A 文章编号:10095500(2014)02001108

水分胁迫是植物生长发育过程中最易遭受到的生态胁迫因子[1]。研究报道,植物的抗旱性包括系统抗旱性和细胞抗旱性,二者都是由于植物体内相关基因表达的结果[2]。小麦对干旱胁迫的响应过程包括胁迫感受、渗透调控反应、激素反应、信号转导、基因表达调控、气孔运动、形态及生长速率变化等多个环节的协同作用,是一个多途径、多水平的调控过程。这个过程同时也是植物在长期进化过程中经过自然选择与人工选择而获得的对环境的适应性过程[3]。植物抗旱性和遗传多样性是环境选择的结果,评价植物的抗旱性和遗传多样性可以了解它们的生态适应性,为研发和推广抗旱品种提供理论依据。

有关植物种质资源抗旱性的评价,国内外已有许多报道,但大多侧重于植物形态及生理生化特性等方面。曾怡[4]以川西北高原的野生老芒麦种质资源为供试材料,通过对萌发期、苗期至开花期干旱胁迫条件下的生理生化、生长特性、生物量等指标的观测,探讨了干旱胁迫对老芒麦的影响,筛选出鉴定老芒麦抗旱性的重要指标。对以色列野生二粒小麦的研究发现,不同生态区干旱胁迫环境造成非编码区的微卫星序列的遗传变异和分化,致使其重复次数发生相应变化[5]。Esmaeilzadeh等[6]以AFLP分子标记和某些农艺性状评价面包小麦基因型耐旱的遗传多样性,发现AFLP分析的聚类结果与农艺性状的聚类存在相关性。对棉花耐旱相关种质的遗传多样性分析表明,高抗材料之间的遗传关系较远,其抗旱性来源于不同的遗传基础,而不抗旱材料之间的遗传关系较近[7]。韩瑞宏等[8]研究了干旱条件下草坪草的生态适应性,细胞膜、细胞壁、叶绿体超微结构的变化,草坪草对干旱胁迫的生理生化反应,以及提高草坪抗旱性的途径。至于干旱胁迫对老芒麦遗传多样性的影响,国内外报道较少。从干旱胁迫下遗传特性响应机制方面,研究不同生境下老芒麦耐旱的遗传特性,为筛选高抗旱性材料,合理开发老芒麦种质资源和遗传育种提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试材料老芒麦均由中国农业科学院草原研究所提供,所有材料均采自野外,经异地扩繁及农艺性状评价,从中筛选出20份性状优异的老芒麦,其物候期较长、穗大、牧草产量高、抗逆性较强(表1)。

1.2 试验方法

1.2.1 基因组DNA提取

称取每份材料100 mg,液氮研磨至粉状后,采用改良的CTAB法提取老芒麦基因组DNA[9,10],以0.8%琼脂糖凝胶电泳检测,置于-20 ℃备用。

2 结果与分析

2.1 老芒麦基因组DNA提取及电泳鉴定

以改良的CTAB法提取的老芒麦基因组DNA,经琼脂糖凝胶电泳检测,大部分材料的基因组DNA纯度较高、蛋白质等杂质残留较少,可用于SSR标记分析。

2.2 SSR分子标记检测

用PEG6000模拟自然状态下的干旱环境,对20份地理距离远且形态学差异较大的供试老芒麦材料进行胁迫处理,然后筛选出多态性高、条带清晰、重复性好的10对引物进行SSRPCR扩增,总扩增带数115条,大小多集中在500~2 000 bp,平均每个引物对扩增出11.5条(图2),其中,多态性带数为103条,占总条带数的89.57%,平均每个引物对产生10.3条(表2);多态性信息含量(PIC)为0.255~0.473,平均为{0.368}),SSR标记效率(MI)为3.87(表2);多态性条带百分率在70%~100%,表明老芒麦有很丰富的遗传多样性。

2.3 供试材料的遗传距离分析

扩增产物采用Nei[13]的计算方法得到供试材料的遗传距离矩阵,20份老芒麦的遗传距离值在1.03~9.97(表3);由矩阵图可以看出,来自内蒙锡盟太旗崩崩山试验地的13号材料和来自新疆伊犁州特克斯县城北种牛场的14号材料之间的遗传距离最小,表明二者亲缘关系较近;而来自新疆博州温泉县西阿拉套山口的3号材料和来自新疆伊犁州昭苏县城北的4号材料之间的遗传距离最大,说明二者亲缘关系较远,这也反映了同一产地的老芒麦材料之间亲缘关系并非较近,产地距离较远的老芒麦材料之间亲缘关系也并非较远,这一趋势与干旱胁迫之前的结果一致。

2.4 干旱胁迫前后的聚类分析

2.4.1 以NTSYSpc 2.1软件处理的聚类图与三维图

干旱胁迫前的聚类图表明,在遗传距离为0.57处20份供试材料被聚为两类,来自的18,19号材料聚为一类,其余的材料聚为一类,在遗传距离为0.62处第1大类又被分为2类(图2),即1,2,3,14,4,5,15,16聚在一起,6,9,10,8,7,11,13,17,12聚在一起。

胁迫处理后的老芒麦,在遗传距离为0.36处分为两类,即Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ两大类,除7号材料外其余材料归为一类,在遗传距离为0.50处第Ⅰ大类又被分为Ⅰ和Ⅱ两类(图2B),1,10,2,3,4,5,8,13,14,15,16,6,9,12聚为一类。

以相同软件构建的老芒麦材料的三维聚类图可以非常直观地反映所测试居群的整体结构(图3)。但胁迫前后的三维图差别比较明显。

2.4.2 以POPGENE 32软件处理的聚类图 由图4可以看出不同软件处理的聚类结果基本一致,且胁迫前的聚类结果明显不同于胁迫后的聚类结果。

2.4.3 干旱胁迫前后的聚类结果比较

比较干旱胁迫前后的聚类结果发现,胁迫前来自新疆的4、5号材料聚为一类,而干旱处理后4号却与同样来自新疆的2、3号聚在一起,5号材料与来自甘肃的8号材料聚为一类;胁迫前来自内蒙的7号和13、17号聚在一起,而处理后7号却单独聚为一类;胁迫前来自内蒙的10号材料与来自新疆的6、9号,甘肃的8号材料聚在一起,而胁迫处理后10号却与来自新疆的1号聚在一起,这表明干旱胁迫前后聚类结果差别较大。

3 讨论

3.1 胁迫处理前材料的遗传多样性分析

干旱胁迫处理前聚类(图2A)表明,采自新疆的1,2,3,14,4,5号材料聚在一起,采自内蒙的7,13,17号材料聚在一起,采自的18,19号材料聚在一起,表明产地相同的材料大多聚为一类,但同样是采自青海的12和15号材料,同样是采自内蒙的10号和16号材料却不聚在一起,表明聚类结果与其地理来源并非完全一致。其原因可能有两方面,一是有些地区采集的样本数量有限,例如山西和青海地区仅采集了一份样本,这在一定程度上使得聚类结果精确性降低,研究报道表明遗传多样性水平和群体样本数量间存在明显的相关性,为此,未来在采样时应充分考虑样本数量和采集地范围的大小,减小因材料数量太少、来源过于集中对研究结果造成的影响[14-16]。二是基因突变,不同产地的样本在异地扩繁多年,受扩繁环境的影响程度不同,以及对不利环境的耐受性不同,可能引起耐受性低的材料有关基因发生突变,并且这种变异能够遗传。

3.2 胁迫处理后材料的遗传多样性分析

20份老芒麦的SSRPCR分析显示多态性条带百分率在70%~100%,而不同地域居群间的遗传距离介于0.160 0~0.894 8,差异比较大,说明其遗传分化程度较高,遗传多样性丰富,遗传变异较广。多态性信息含量(PIC)为0.255~0.473,平均为0.368,SSR标记效率(MI)为3.87,说明运用SSR分子标记能够较好地揭示野生老芒麦的遗传多样性及亲缘关系。

试验研究中,供试材料的Nei’s 遗传多样性指数(He)为0.332 4,明显高于单子叶植物Nei’s 遗传多样性的平均值0.190[17],Shannon’s 信息多样性指数Ho为0.492 6,同样表明老芒麦不同居群间的遗传多样性较高。从DNA分子水平上证实了老芒麦遗传多样性丰富,有大量可供选择利用的优异性状和种质资源[16]。因此,应深入研究和合理开发利用老芒麦遗传种质资源,提高其产量和扩大种植范围,提高其利用率。

胁迫处理后的聚类图(图2B)表明,第Ⅰ大类中1,2,3,4,5,14,6,9均采自新疆,但6号和9号与其他6份材料遗传距离仍然较远,15和12号材料均采自青海,但二者遗传距离也较远,其原因与胁迫前相同,主要是耐受异地环境影响的能力不同。

胁迫后原来与新疆6号和9号聚在一起的内蒙10号材料却与新疆的1,2,3,4,5号材料聚在一起,之前与内蒙13,17号材料聚在一起的7号材料在干旱处理后却单独聚为一类,胁迫前内蒙13,17号材料遗传距离较近,经干旱处理后遗传距离变得较远,推测其原因可能是采自内蒙的供试材料由于适应了特定的生境条件,对干旱模拟较为敏感,造成非编码区的微卫星序列的遗传变异和分化或微卫星不稳定等,致使其重复次数发生相应变化[5],由于干旱胁迫下信号传递和基因表达及其调控非常复杂,对干旱敏感的基因和抗干旱基因的突变分析仍比较困难,因此,必须在此领域进行深入广泛的研究[18]。

3.3 胁迫前后聚类结果的比较

POPGENE软件比NTSYS软件运行简便、快捷,且可以测多种遗传多样性参数,包括等位基因数,Nei’s遗传多样性指数,Shannon’s多样性信息指数,多态位点百分率,遗传分化值,基因流等。试验使用两个软件处理遗传多样性参数,所得聚类结果基本一致。

基于干旱胁迫前后老芒麦的聚类结果,比较发现胁迫前后差异较大。有两方面原因:(1)适应特定生境的老芒麦对干旱模拟较为敏感,造成非编码区的微卫星序列的遗传变异和分化或微卫星不稳定等,致使其重复次数发生相应变化[5];(2)由于老芒麦受生境条件的影响较大,在地理距离较小时,干旱产生的差异性较为突出;随着地理距离的增大,地理位置产生的差异超出干旱引起的差异,这与一些学者的研究结果一致。通过研究气候效应对以色列二粒小麦微卫星多样性的影响,发现在地理范围较大时小气候的选择作用阻碍了基因漂移,从而造成较大的遗传分化[19]。在研究欧洲盐沼披碱草属的种群遗传结构时,发现在小地理范围(

干旱胁迫处理的20份不同居群的老芒麦遗传多样性丰富,多态性比例为89.565%,SSR标记效率(MI)为3.87,Nei’s遗传多样性指数(He)为0.332 4,Shannon指数(Ho)为0.492 6。胁迫处理材料与同批材料胁迫前的聚类结果差异较大。胁迫前后UPGMA聚类都表明产地相同的材料大多聚为一类,但不完全一致,其中来自内蒙古的材料胁迫前后差异较大。

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Assessment of genetic diversity in droughtstressed

Elymus sibiricus using SSR markers

CHEN Yun1,YAN Weihong2,WU Hao1,QU Zhicai1

(1.College of Life Science of Qufu Normal 1.University,Qufu 273165,China; 2.Institute Grassland

Research of CAAS, Hohhot, Inner Mongolia 010010,China)

Abstract:In order to explore the influence of drought stress on genetic diversity of Elymus sibiricus 10 primer pairs which have higher polymorphic were selected from 20 primer pairs to analyze 20 accessions of droughtstressed Elymus sibiricus by simple sequence repeat (SSR) markers.The result indicated that a total

第7篇:植物多样性分析范文

关键词 物种多样性;调查分析;福建永定;凤山公园

中图分类号 S718.54 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)13-0193-03

生物多样性是地球生命的基础,是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。物种多样性是群落生态状况可测定的特征之一,是生境中群落环境优劣的重要标志。群落的复杂性可以用多样性指数来衡量,植物群落的多样性是群落中所含的不同物种数和它们的多度函数。永定县凤山公园占地面积224.687 1 hm2,其中林地面积(均为有林地)191.563 0 hm2,非林地33.124 1 hm2,共布设59个样地,其中森林植物群落典型样地55个,本文通过对永定县凤山公园森林植物群落55个典型样地进行调查与分析,结果表明:公园内天然群落共有植物32种15科30属。其中,乔木层植物主要有马尾松、木荷、杉木、朴树、枫香、香樟、闽楠、毛竹、绿竹等19种;灌木层植物主要有小叶赤楠、桃金娘、油茶、孝顺竹、慧竹等9种;草本层植物主要有蕨、铁芒萁、五节芒、箬竹等4种。对公园内森林植物群落结构特征与多样性指数(H)、均匀度(E)及物种丰富度(S)等进行分析,阐明永定县凤山公园植物群落的生态结构特征,提出了森林景观提升改造的思路[1-3]。

1 区域概况与调查分析方法

1.1 调查区概况

1.2 野外调查方法

2 结果与分析

2.1 植物种类组成及其特征分析

森林植物群落共有植物32种15科30属,其中蕨类植物1种1科1属,裸子植物2种2科2属,被子植物29种12科27属。可见,园内森林植物群落物种组成中被子植物最为丰富,其种数占园内物种总数的90.6%。永定县凤山公园植物种类组成及其特征情况见表1,植物群落物种组成见表2。

根据群落结构特征分析(表3)表明,永定县凤山公园内乔木层群落物种组成以马尾松(Pinus massoniana Lamb)、木荷(Schima superba Gardn. et Ch amp.)、杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)等3种阳性树种为主,它们的重要值均大于10%,3个树种重要值超过其他14个树种的总和,而马尾松又占绝对优势,重要值为36.0%,比木荷、杉木2个树种之和还多;灌木层群落物种组成以小叶赤楠(Syzygium buxifolium Hook. & Ar)、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)、油茶(Camellia oleifera Abel)、孝顺竹(Bambusa multiplex(Lour.)Raeusch. ex Schult)、慧竹(Pseudosasa hindsii(munro)S.L.Chen et S.Y.Sheng)等5种阳性树种为主,它们的重要值均大于10%;草本层植物中重要值大于3%的物种有铁芒萁(Dicranopteris dichotoma(thunb.)bernh)、乌毛蕨(Blechnum orientale L)、五节芒(Miscanthus floridulus(Labill.)Warb. ex Schum. et Laut)等3种,主要由被子植物和蕨类植物构成。其中铁芒萁是草本层植物中最具生长优势和分布最广的物种,相对频度(25.15%)和重要值(16.95%)均位居第1位[7-9]。

2.2 凤山公园物种多样性分析

通过分析森林植物群落的乔、灌、草层物种多样性(表1、图1、图2、图3)可得,物种丰富度表现为乔木层>灌木层>草本层,Shannon-Wiener指数表现为灌木层>乔木层>草本层,而均匀度表现不一;另外,从图中也可看出,园内物种多样性指数之间的联系,不管是乔木层还是灌木层或草本层,各群落的Shannon-Wienner指数与均匀度指数均呈正相关,而两者均与丰富度指数呈负相关。表明森林植物群落物种多样性变化趋势与群落优势种的明显程度有直接关系。

3 结论与讨论

(1)植物群落结构。园内森林植物群落共有植物32种15科30属,其中蕨类植物1种1科1属,裸子植物2种2科2属,被子植物29种12科27属。可见,园内森林植物群落物种组成中被子植物最为丰富,其种数占园内物种总数的90.6%。乔木层群落物种组成以马尾松、木荷、杉木等3种阳性树种为主,其重要值均大于10%,马尾松占绝对优势,重要值为36.0%,比木荷、杉木的总和还多;灌木层群落物种组成以小叶赤楠、桃金娘、油茶、孝顺竹、慧竹等5种阳性树种为主,其重要值均大于10%;草本层植物中重要值大于3%的物种有铁芒萁、乌毛蕨、五节芒等3种,主要由被子植物和蕨类植物构成。其中铁芒萁是草本层植物中最具生长优势和分布最广的物种,相对频度25.15%)和重要值(16.95%)均位居第1位。

森林景观改造提升思路:凤山公园森林景观类型为亚热带针叶林、针阔叶树混交林,由于长期以来人类活动过于频繁,破坏了原有地带的森林植被,原本丰富的森林景观类型已演替为天然次生林或人工纯林,不仅林分稀疏、林相破碎,而且观赏价值差,让植物景观本应有的疏密相间、季相变化的森林景观消失。为提高园内森林植物群落的物种多样性,加快促进其向南亚热带常绿阔叶林演变,有必要对稀疏林分、人工林进行间伐和疏伐,同时补植地带性常绿、落叶阔叶树种,如地带性优势物种樟科植物(樟树(Cinnamomum camphora)、黄樟(Cinnamomum porrectum(Roxb.)Kosterm.)、闽楠(Phoebe bournei(hemsl.)Yang)等)、木兰科植物(深山含笑(Michelia maudi-ae)、福建含笑(M.fujianensis Q.F.Zheng)等)、金缕梅科植物(枫香树(Liquidambar formosana Hance)等),达到绿化、彩化、花化、美化“四化”目的。

(2)植物群落丰富度。本次调查结果显示,园内森林植物群落乔木层物种丰富度集中在4~16种,灌木层物种丰富度集中在2~8种,草本层物种丰富度集中在1~4种。其中乔木层具有亚热带针叶林、针阔叶树混交林物种水平即乔木层物种变化为4~19种,灌木层物种变化为2~8种,而草本层植物则明显偏少。园内森林植物群落物种丰富度和Shannon-Wiener指数均表现为乔木层>灌木层>草本层,而均匀度表现不一,不管是乔木层,还是灌木层或草本层,各群落的Shannon-Wienner指数与均匀度指数均呈正相关,而两者均与丰富度指数呈负相关。表明森林植物群落物种多样性变化趋势与群落优势种的明显程度有直接关系。

(3)森林景观改造提升思路。为提高凤山公园森林植物群落物种丰富度,在保护好原有阔叶树的基础上,进行森林景观改造时,按照“造林大苗化、树种多样化、品种乡土化、色彩季相化”的要求,采取乔、灌、草(花)相结合,选择多种阔叶树、珍贵树、观叶或观花树种(品种),对凤山公园实施绿化补植,进一步提升凤山公园森林生态景观效果,充分展示生态景观林建设成果,推进森林永定、生态永定、美丽永定建设,促进地方经济、社会、生态的可持续发展。

4 参考文献

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第8篇:植物多样性分析范文

关键词:昆虫;园林;生物多样性;复层结构;指数

1研究对象和方法

1.1绵阳人民公园概况

选择绵阳人民公园作为研究场地,绵阳人民公园建成时间已有70多年,其生态群落已达到稳定,昆虫的迁入和迁出种变化不大,其主要绿地群落格局已经形成,具备进行长时间的观测和研究的条件。

1.2绿地概况

根据绿地不同的复层结构及其与水体的关系,共选择7块绿地进行观察,其绿地编号的概况如下表:

1.3试验方法

1.3.1时间选择。昆虫种类的发生盛期在7月初~8月下旬,因此本试验的调查时间选择在2010年7~10月,每半月调查1次。

1.3.2调查方法。在公园内选取7块不同绿地类型进行试验,采用随机取样法,定时对绿地内的昆虫进行调查、捕捉、鉴定,扫网所选地的上、中、下3处,记载捕捉到的昆虫种类和数量,对照昆虫原色图谱进行鉴定,并分析其数量。

2结果与分析

2.1计算所需公式

本试验采用丰富度指数、均匀度指数、优势度指数这3种指数作为指标,并选择以下3种指数公式进行计算:(R:丰富度指数;D:优势度指数;E:均匀度指数;N:昆虫总个体数;S:昆虫种数;Ni:第i种昆虫的个体数)

2.2昆虫种类分析

试验过程中,共观察、捕获昆虫计10目,26科,33种,记录如表2:

由表2可以看出,昆虫个体数和种数均较多的是林地2;近水绿地的昆虫种类较同类型绿地的多,数量也较多,这表明昆虫的种数在一定程度上受到温湿度的影响,受绿地的复层结构的影响不大。

2.3不同绿地类型昆虫指数分析

草坪和疏林草地2的优势度高,则表明该绿地的物种的集中性强;当绿地群落的优势度低时,均匀度相对较高;由丰富度指数可以看出,疏林草地1的物种密度较高。

2.4昆虫群落相似度分析

由表4可以看出,近水绿地的昆虫群落结构与林地较为相似,这表明,昆虫群落的分布不仅受植物数量的影响,同时也受绿地复层结构以及温湿度的影响。

3结论与讨论

(1)公园绿地的昆虫分布受人为的影响和干扰的因素很大,与同类型的自然绿地相比,其昆虫种类和数量较少,形成了独有的人工生态群落。

(2)从均匀度和丰富度指数来看,同样是乔灌草结构,近水绿地的昆虫生态多样性没有远水绿地好。但是,近水绿地群落昆虫种类较多,且分布均匀,因此仍是不少昆虫生息繁衍的最佳生境。

(3)在调查的7块绿地中,根据计算的多样性指数结果,昆虫对生境的选择依次为:疏林草地1(乔灌草复层结构),林地2(乔草复层结构),林地1(乔灌草复层结构),与近水绿地2(乔灌草复层结构),近水绿地1(乔草复层结构),草坪,疏林草地2(灌草复层结构),可见绿地植物结构与昆虫多样性关系密切。

第9篇:植物多样性分析范文

南方红豆杉细胞培养及次生代谢研究

红豆杉资源非常有限且紫杉醇含量极低,远远无法满足市场的需求。植物细胞培养具有繁殖速度快,培养条件易于优化,培养过程易于人工控制,不受时间、地域等因素的限制等优点。因此,采用红豆杉细胞培养生产紫杉醇以及对紫杉醇合成代谢途径进行调控来提高紫杉醇的产量已成为当今国内外学者研究的热点课题之一,并已取得了较大进展。对其细胞培养、紫杉醇合成与代谢调控、扩大培养及分离纯化[16-19]等方面开展了广泛深入的研究,研究发现,营养调控[20-23]、物理控制[24-26]、前体饲喂[27]、添加抑制剂[28]、诱导子调控[20-21,29-33]、双液相培养[34]、两步法培养[35]等一系列技术均能影响南方红豆杉的次生代谢。细胞离体培养缩短了培养周期,这样不仅有利于培养条件的优化,也为通过多种诱导途径来提高细胞中次生代谢产物的含量成为可能,南方红豆杉组培体系的不断完善为进一步研究次生代谢产物的合成与代谢奠定了良好基础。细胞培养的最终目的是为了提高紫杉醇的产量,因此利用生物反应器替代摇瓶进行红豆杉细胞规模培养以及工业化生产就成为另一个研究热点和重点。目前,喜马拉雅红豆杉[17]、中国红豆杉[36-37]、欧洲红豆杉[17]、曼地亚红豆杉[38]和云南红豆杉[39]等均实现了生物反应器的大规模培养,部分并已投产[38]。但南方红豆杉细胞悬浮培养尚未实现生物反应器的大规模培养,还正处在研究阶段。另外,近几年来,国内外利用微生物发酵来生产紫杉醇的研究报道也不少,但目前利用内生真菌来产生紫杉醇的产量并不高,尚未能进行工业化。

南方红豆杉分子标记研究

近年来,随着分子生物技术的迅速发展,植物在蛋白质和DNA水平上的遗传多样性研究取得了突破性的进展,并在物种鉴定和濒危物种保护中得到广泛的应用。20世纪90年代以来,分子标记技术被广泛用于动、植物遗传育种、基因诊断、居群遗传学、生物系统学与进化研究上,如RAPD标记技术和ISSR分子标记技术,这2种分子标志均可揭示种间与种内的遗传多样性及其进化的亲缘关系(但后者比前者稳定性和重复性要好),可进一步为开展植物分子辅助育种、遗传转化及其转基因等方面的研究提供有价值的理论依据。2000年,王艇等[40]采用RAPD技术,在分子水平上对南方红豆杉的系统发育进行了探讨。2003年,张宏意等[41]通过随机扩增多态性方法对广东、湖南、江西3省的12个南方红豆杉自然居群进行了基因组DNA多态性分析,分析表明南方红豆杉居群间的遗传距离与这些居群的地理分布相关,相同或相邻产地的居群间的遗传距离较小,不同产地个体间的遗传距离较大。2005年,王贵荣等[42]通过对6个红豆杉种进行RAPD遗传多样性分析和染色体鉴定,得出南方红豆杉与中国红豆杉的遗传距离最小,红豆杉与曼地亚红豆杉的亲缘关系最远,6个红豆杉种染色体数均为2n=24,为进一步保护和利用中国的红豆杉资源提供进化分子遗传学方面的依据。2007年,李振宇[43]根据cpDNA基因间隔区对南方红豆杉的种群遗传结构和系统地理进行了研究,同年,黄丽洁[44]采用叶绿体SSR技术对南方红豆杉的遗传多样性和遗传距离进行了研究,并认为南方红豆杉具有中等水平遗传多样性,不同地区间遗传分化小,种群和地区间基因流较大。2008年,茹文明等[45]通过RAPD技术对南方红豆杉8个自然种群的遗传多样性进行了分析,得出南方红豆杉种群濒危的主要原因不是其遗传多样性,而可能是由其本身生物学和生态学特性及其生存环境破坏所致的。为进一步探讨南方红豆杉濒危原因和对该物种的保护、进化潜力及种质资源利用等方面提供分子遗传学数据。2009年,张蕊等[46]利用ISSR分子标记对来自10省区15个南方红豆杉代表性种源进行了种源遗传多样性及地理变化、种源遗传分化等方面的研究,得出了与上面相一致的结论。同年,张玲玲[47]通过RAPD和ISSR2种分子标记对福建省的南方红豆杉遗传多样性进行了初步研究,并对其RAPD和ISSR2种指纹图谱进行了比较分析。2010年,李乃伟等[48]采用ISSR标记技术对南方红豆杉迁地保护小种群及其衍生自然种群小斑块(小居群)的遗传多样性进行了分析。结果表明,南方红豆杉迁地保护各自然小居群间的遗传距离与其地理生境有关,而与其地理距离并无显著的相关性。2011年,李乃伟等[49]又对南方红豆杉野生种群、迁地保护栽培种群及迁地保护衍生种群的遗传多样性和遗传结构进行ISSR分析和比较,得出南方红豆杉迁地保护衍生种群的遗传多样性与野生种群接近,这为南方红豆杉的物种迁地保护提供了有力依据。

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