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《西北大学》 2002年
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新疆阜康荒漠植物群落物种多样性与梭梭的遗传多样性研究

张林静  
【摘要】: 干旱和土地荒漠化是全球面临的世纪性公害之一,防治沙漠化改善生态环境,是西部地区开发建设必须首先研究和解决的一个重大课题。本文以新疆阜康荒漠地区的植被为对象,研究了植物群落的物种多样性及生态位,并重点对该地区的关键种、国家三级保护植物梭梭(Haloxylon ammodendron)(傅立国,1992)的遗传多样性进行了探讨。从物种多样性和遗传多样性两个层次上,阐明了荒漠地区的生物多样性特征;在分析几种荒漠植物(碱蓬、叉毛蓬和梭梭)遗传变异和生态位的基础上,探讨荒漠植物种的生态位与遗传多样性的关系,验证关于生态环境与遗传变异的生态位宽度变异假说。在此基础上,分析了梭梭濒危的原因,并提出相应的保护对策。本文对该地区植被物种多样性及遗传多样性的研究为进一步控制该地区沙漠化提供科学的理论依据。 研究区位于新疆阜康,处于古尔班通古特沙漠与天山荒漠化草原之间,属于生态上的过渡区(Ecotone)。本文系统地对荒漠过渡带植物群落物种多样性特征进行研究,结果表明,与温带其他植被类型的物种多样性相比,新疆阜康荒漠过渡带植物群落物种多样性水平总体上较低,这主要归结于当地干旱的生态地理环境。该地区植物群落的Shannon—Wiener多样性指数在0.4819到1.5689之间,低于荒漠化草原(1.8604-3.4142),高于沙地(0.029-0.696),说明物种多样性水平是与生态过渡带的环境相适应的结果。 分别对物种多样性和土壤指标进行了单因子和多元逐步回归分析,结果表明,土壤水分、盐分和酸碱度对物种多样性有显著影响(PO.01)。而土壤有机质及各种养分在单因子分析时显著地拟合为二项式,多元回归的结果显示对多样性的影响不明显,说明有机质对多样性的作用机理复杂、作用方向不确定。 对新疆阜康绿洲荒漠过渡带植物的生态位进行了分析,结果在群落梯度上生态位大小依次为红砂(0.7010),梭梭(0.6434),角果藜(0.4774),雾冰藜(0.3745),盐爪爪(0.3541),叉毛蓬(0.3354)和碱蓬(0.2769)。生态位宽度较大的红砂和梭梭为优势种,其余草本植物为伴生种。优势种红砂和梭梭在土壤水分、盐分、有机质维上生态位宽度都较大。二者在土壤盐分维上的生态位重叠最大(0.4203),表明了这两个优势种在适应土壤盐分方面有相以的特性。这两个种与其它物种的生态位重叠一般也较大,说明生态位宽度最大的种与其它种的生态位重叠也较大。 采用RAPD对荒漠过渡带6个梭梭亚居群117个个体进行遗传多样性分析,结果表明,16条引物共检测到74个位点,多态位点为71个,多态位点比率为96%。基因分化系数G_ST值和Shannon多样性指数分析结果均表明遗传变异的大部分存在于亚居群内(约为84.3%),小部分存在于亚居群之间(约为15.7%)。这是由梭梭的生物学特性决定的,梭梭为长寿多年生木本植物,风媒传粉,异交为主,广布种,在生态系统中处于建群种地位,种子风力散播,这些特性都有利于物种遗传变异的 维持-\上加口 对荒漠过渡带和沙漠两种不同类型牛境中的 10个梭梭亚尼群进行 RAPD分析。 纪果表明,两类生境中梭梭的遗传变斤水平相近。但沙漠中梭梭亚居群间的遗传分 化(Gn二0.1780)比荒漠过渡带(GS7—0.1567)略大,这主要山十沙漠环境相对均质, 达忏作川上1对较弱,亚屠群间沙11的阻隔限制基因交流造成的。 为了从更大尺度和更深层次上理解生态过渡性与遗传变异过渡性的联系,我们 对该过渡带的梭梭、碱蓬和叉毛蓬三种植物的遗传变异进行了RAPD分析。结果显 D。,-。讨?植物的多态位点比率分别高达%%,%.9%和98.7%。另外,毛乌素沙地也 是只有特殊地理景观的生态过渡带,该地区常见植物柠条的多态位,l}i比率为99.4%。 可见,这儿个植物种相当高的遗传多样性可能山于植物居群的遗传变异对过渡带异 质化环境的响应。 对梭梭多态位点比率和 Shannon多样性抬数分别与土壤因于进行口归分析,相 关关系均不显著。而叉毛蓬居群的遗传多样性与土壤的Q、Mgh、C八 pH值呈 较显著的负相关(P、0刀5),碱蓬与土壤C卜呈显著负相关(P<0.0引,这可能由于土 壤Lh于对植物遗传变异的作用机制复杂,对不同物种的作用方式不同,并且物种的 生物学特件个问导致物种对环境的响应存在差异。 分析讨黎科植物(Chenopodiaceae)碱蓬、梭梭和叉毛蓬的生态位及遗传多样 性,结果表明,碱蓬的生态位最大(0·4475),梭梭居中(0·4215),叉毛蓬最小《).3070)。 利川 RAPD技术分析了 6个梭梭亚居群、5个叉毛蓬亚居群和 5个碱蓬亚居群的遗 传多样性,采用Shannon多样性指数衡量遗传多样性的大小,碱蓬的Shannon遗传 多样性指数(0.5386)略大于梭梭(0。5240),叉毛蓬最小(0.5021)。可见,生态位 较大物种,其遗传多样性也较高。荒漠植物生态位和遗传多样性的关系符合生态位 宽度变异假设。 另外,用RAPD分析了两种土壤基质类型(荒漠过渡带和固定沙丘)上梭梭亚 居群遗传多样性。异质化水平较高的荒漠过渡带上壤基质具有较宽的生怂位,而沙 漠的固定沙丘较为于旱,均质化程度明显、具有窄的生态
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:Q948;Q943

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 李娟;珍稀濒危植物裸果木群落物种多样性及其形态解剖学研究[D];山西师范大学;2012年
2 钱增强;新疆阜康绿洲荒漠过渡带红砂种群生态遗传学研究[D];西北大学;2006年
3 张萍;利用ISSR分子标记对新疆梭梭属植物遗传多样性的研究[D];新疆农业大学;2006年
4 李红;河西走廊四种生态型芦苇适应干旱盐渍生境的分子进化途径研究[D];兰州大学;2007年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘刚;淮河流域峒柏大别山区植被退化机制与生态修复模式[D];山东农业大学;2010年
2 刘刚;淮河流域桐柏大别山区植被退化机制与生态修复模式[D];山东农业大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【二级引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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1 记者 胡德荣;亚洲人群遗传多样性研究获最新成果[N];健康报;2009年
2 胡云章;绚丽的民族文化 丰富的遗传多样性[N];大众科技报;2008年
3 林少波;找准自己的“生态位”[N];中国经济导报;2004年
4 蓝澜;关注企业“生态位”现象[N];中国邮政报;2003年
5 高凤林;找准发展“生态位”[N];中国质量报;2003年
6 李庆华;选准生态位 建好根据地[N];经理日报;2009年
7 陈晓燕;企业发展要遵循“生态位”[N];中国改革报;2003年
8 上海复星大药房连锁经营有限公司副总经理 陈春华;捡了芝麻丢了西瓜[N];医药经济报;2009年
9 孙海沙;企业胜出 位置为王[N];中国图书商报;2007年
10 仲夏;超市经营应错开“生态位”[N];经理日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张林静;新疆阜康荒漠植物群落物种多样性与梭梭的遗传多样性研究[D];西北大学;2002年
2 蔡礼鸿;枇杷属的等位酶遗传多样性和种间关系及品种鉴定研究[D];华中农业大学;2000年
3 车永和;小麦族P基因组植物的遗传多样性与系统演化研究[D];西北农林科技大学;2004年
4 周连第;板栗种质资源遗传多样性研究[D];中国农业大学;2005年
5 邓传良;石蒜属植物系统学及长筒石蒜遗传多样性研究[D];南京林业大学;2005年
6 石胜友;变叶海棠起源及其遗传多样性分化研究[D];西南大学;2005年
7 王红霞;核桃遗传多样性分析及核心种质的构建[D];河北农业大学;2006年
8 桂富荣;紫茎泽兰的遗传多样性及其种群结构分析[D];中国农业科学院;2006年
9 周兰英;杜鹃属植物亲缘关系及遗传多样性研究[D];四川农业大学;2008年
10 陈庆山;大豆灰斑病种质资源遗传多样性的RAPD和SSR分析[D];东北农业大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张丽;西南山地丘陵生态区主要玉米自交系SSR遗传多样性及其与杂种优势的关系[D];四川农业大学;2003年
2 王奕华;青岛文昌鱼遗传多样性的RAPD分析[D];中国海洋大学;2003年
3 陈纹;沙棘属几个中国特有类群的遗传多样性研究[D];西北师范大学;2004年
4 文自翔;小豆种质资源遗传多样性的RAPD分析及生态类群遗传关系研究[D];新疆农业大学;2004年
5 张国强;ISSR分子标记揭示黑斑侧褶蛙中国种群的遗传结构和遗传多样性[D];南京师范大学;2005年
6 彭珺;荧光假单胞菌的分离、鉴定及遗传多样性研究[D];上海师范大学;2006年
7 张春晖;穿龙薯蓣微形态特征研究及生物多样性的RAPD分析[D];佳木斯大学;2007年
8 邱源;23个油橄榄品种的RAPD分析[D];四川农业大学;2007年
9 何玮;麻疯树遗传多样性的ISSR分析[D];四川大学;2007年
10 杨勇;利用SSR标记研究糯玉米遗传多样性[D];黑龙江八一农垦大学;2008年
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