基于叶绿体DNA atpB-rbcL片段的典型樱亚属部分种的亲缘关系及分类地位探讨

蔷薇科典型樱亚属植物（Subg.Cerasus Koehne）（樱花类）具有重要的观赏价值,深入研究其种间亲缘关系及分类地位,对于国产樱属植物系统发育与种质资源创新具有重要的理论指导意义。基于PCR扩增与测序技术研究了从云南、江西、福建采集的典型樱亚属3个种（含变种）的叶绿体DNA非编码区atpB-rbcL片段,结合GenBank数据库已经提交的其它4个种的同源序列,共获得7个种的30条序列矩阵,以此构建了单倍型中介网络图与系统发育树,分析和探讨了它们的亲缘关系与分类地位。（1）在atpB-rbcL序列矩阵中,774个有效位点中共发现15个多态性位点,占分析序列的1.94%,（A+T）含量为70.50%,存在明显的碱基偏好;（2）DNASP 5共检测到9个单倍型,物种间平均单倍型多样性（H_d=0.880 5±0.026）,平均核苷酸多态性（π=0.007 11±0.000 54）,除尾叶樱桃（Prunus dielsiana）外（Hap5~Hap7）,其余物种拥有各自独特的1个单倍型,具有较丰富的遗传多样性;（3）综合Network中介图与系统发育重建结果：推测磐安樱桃（P.pananensis）处于较原始的进化阶段,相比尾叶樱桃,与浙闽樱桃（P.schneideriana）亲缘关系较近;长柱尾叶樱桃（P.dielsiana var.longistyla）与尾叶樱桃互为姊妹支,并共同构成独立进化单元。综上,叶绿体atpB-rbcL片段在典型樱亚属下种间的适用效果较好,可以优先选为DNA条形码;分子证据结合形态学特征支持将长柱尾叶樱桃作为尾叶樱桃变种的处理意见,而磐安樱桃的分类地位则需要更多的证据。     

高盆樱桃与钟花樱桃的地理分布模拟及生态特征比较分析

该研究以高盆樱桃(Cerasus cerasoides)及其近缘种钟花樱桃(C. campanulata)为对象,通过收集其实际分布的地理坐标,运用BIOCLIM模型模拟现代适生区范围并预测其未来气候下(CCM3,2100)潜在分布区的变化; 结合主成分分析和相关性分析确定其主导气候因子,并比较两者在气候限制因子方面的差异; 利用受试者工作特征曲线(Receiver operation characteristic, ROC)评估模型预测效果。结果表明:(1)高盆樱桃和钟花樱桃主要分布于我国长江以南大部分省区,两者现代分布中心分布位于云贵高原,武夷山脉和南岭山脉。(2)未来气候变化情境下(CCM3),高盆樱桃和钟花樱桃的适生范围将缩小。二者在中国西南部(高盆樱桃)和东南部(钟花樱桃)的适生范围可能大幅减小,而钟花樱桃在湖南西部的适生区可能增加。(3)主成分(PCA)及相关性分析表明,年降水量(bio12)、最湿季降水量(bio16)、最暖季降水量(bio18)、温度季节变化方差(bio4)是影响高盆樱桃及钟花樱桃当下适生区的主要气候因子,“热量变异幅度”是造成二者分布存在差异的最主要环境因子。(4)钟花樱桃(0.816)和高盆樱桃(0.799)的AUC值均高于随机测试(0.500),说明BIOCLIM模型可以准确预测高盆樱桃及钟花樱桃的分布。这为高盆樱桃和钟花樱桃资源保护、物种鉴定和谱系地理学的研究提供重要指导。     

江苏龙池山自然保护区红楠(Machilus thunbergii)生存群落结构及其环境解释

为了解释环境因子对红楠生存群落的影响,根据64个样方数据,选用多元回归树(MRT)和典范对应分析(CCA)方法,对江苏龙池山自然保护区内红楠生存群落进行分类、排序以及物种多样性垂直分布格局研究。结果表明:(1)群落物种有72科129属153种,生存群落属中亚热带常绿阔叶林,红楠是重要优势种;乔木层占绝对优势,红楠幼苗生长处于劣势地位;(2) MRT将该地区群落划分为4个群丛:Ⅰ)麻栎+化香树-冬青+油茶-沿阶草+淡竹叶群丛,Ⅱ)红楠+蓝果树-山鸡椒+格药柃-金星蕨+淡竹叶群丛,Ⅲ)青冈+栓皮栎-窄基红褐柃+木莓-金星蕨+狗脊群丛,Ⅳ)米槠+檫木-光亮山矾+马银花-紫金牛+沿阶草群丛,分类结果在空间上反映了龙池山红楠生存群落演替变化趋势;(3) CCA排序结果验证了MRT的分类结果,并显示海拔和土壤含水量是影响龙池山自然保护区红楠生存群落分布与扩张的重要影响因子;(4)红楠生存群落物种多样性随海拔的升高呈现上升再下降的单峰格局,在海拔150 m达到最大值。     

东拉山短丝木犀植物群落土壤养分对其群落空间分布的影响

采用地统计学与GIS相结合的方法,研究了四川省宝兴县东拉山短丝木犀植物群落土壤养分的空间分布特征,以阐明短丝木犀植物群落的分布与土壤养分的策应关系,为保护与恢复衰退的短丝木犀种群提供科学依据。结果表明:(1)东拉山地区属于典型的石灰岩山地,山体较为活跃,土壤保水力、持肥力较低,仅有短丝木犀等少数耐瘠薄的物种才能够完成生活史。(2)东拉山短丝木犀植物群落的分布与群落土壤中有机物、氮、磷和钾的含量显著相关,其中全N、P和K营养元素决定了短丝木犀群落的更新繁衍方式。(3)土壤作为整个短丝木犀生态系统的一部分在生态系统中达到物质能量的平衡,使得短丝木犀群落在地理隔离间形成适用自身群落生长的小生态系统的"孤岛"。     

安徽黄山风景区微毛樱桃萌枝种群动态研究

为探明安徽黄山风景区微毛樱桃〔Cerasus clarofolia(Schneid.)Yu et Li〕萌枝种群的生长规律和更新特点,在野外调查基础上,分别对该种群的萌枝类型、龄级结构〔由径级结构代替,根据胸径(DBH)和树高(H)划分径级〕、静态生命表、存活曲线和生存函数进行了分析.结果表明:该种群萌枝主要以根颈萌枝为主,根蘖萌枝较少,且多与根颈萌枝同时出现;幼龄萌枝数量较多、中龄萌枝数量较少、老龄萌枝数量更少,说明该种群的幼苗和幼树众多,而中龄和老龄植株却很少.该种群的萌枝数量变化动态指数在自然状态下为56.39%,而在考虑干扰时为5.64%.总体上看,Ⅰ级(DBH<3 cm,H<130 cm)至Ⅲ级(3 cm≤DBH<8 cm)萌枝的存活数和标准化存活数均较多,而Ⅷ级(28 cm≤DBH<33 cm)至Ⅹ级(DBH≥38 cm)萌枝的存活数和标准化存活数均较少;Ⅱ级(DBH<3 cm,H≥130 cm)萌枝的期望寿命最高(2.980),而Ⅹ级萌枝的期望寿命最低(0.500);各龄级萌枝的死亡率和损失度变化趋势基本一致,均有2个峰值,分别出现在Ⅰ级和Ⅸ级萌枝.该种群的存活曲线介于DeeveyⅡ型和DeeveyⅢ型之间,但更趋向DeeveyⅡ型.Ⅰ级萌枝的死亡密度函数和危险率函数均最大,Ⅱ级萌枝的死亡密度函数和危险率函数均为0.000,其余龄级萌枝的死亡密度函数和危险率函数则趋于平缓;随龄级增大,萌枝的积累死亡率函数持续上升,而生存率函数却持续下降.上述结果表明:黄山风景区微毛樱桃萌枝种群总体上处于动态的稳定状态;从种群发展角度考虑,建议对该种群进行适当的小尺度的人为干扰,以改善幼苗的生存环境,促进种群更新.     

浙江南麂列岛大檑山屿水仙自然居群的物种多样性、环境解释及空间分布格局分析

在野外调查基础上,对浙江南麂列岛大檑山屿水仙(Narcissus tazetta var.chinensis M.Roem.)自然居群5个典型生境(乔木林地、林缘、弃耕地、荒坡和灌木林地)的物种组成和α多样性指数进行分析,并采用典范对应分析(CCA)、最小生成树(MST)分析和空间点格局分析(SPPA)分别研究水仙自然居群物种分布与主要环境因子的关系、水仙与其伴生种的种间关系及空间分布格局.结果表明:浙江南麂列岛大檑山屿水仙自然居群5个生境共有植物28种,其中,乔木林地、林缘、弃耕地、荒坡和灌木林地分别有16、13、9、8和8种.5个生境中水仙的重要值均最高.弃耕地和乔木林地的Shannon-Wiener多样性指数较高,灌木林地和林缘其次,荒坡最低.5个生境的聚类分析结果显示:弃耕地和乔木林地聚为一组,其他3个生境聚为另一组.CCA排序结果显示:水仙的分布与坡度呈负相关,与土壤的电导率、含水量和温度以及坡向和海拔呈正相关,说明水仙适宜生长于坡度平缓以及土壤的含水量、电导率和温度适中的生境.MST分析结果显示:水仙与其伴生种羊蹄(Rumex japonicus Houtt.)、鬼针草(Bidens pilosa Linn.)、野艾蒿(Artemisia lavandulifolia DC.)的种间关系最近,这3个伴生种应作为水仙自然居群恢复生物治理的重点防控对象.SPPA分析结果显示:荒坡中水仙群丛分布数量相对较多,集中分布于东北角,西部和南部较少;在0.0~0.1 m尺度时,水仙群丛表现为随机分布;在大于0.1 m尺度时,表现为集中分布.研究结果显示:浙江南麂列岛大檑山屿水仙自然居群主要集中分布在东南坡的弃耕地,海岛生境异质性与自身繁殖特性是影响南麂列岛水仙自然居群恢复的关键因素,建议对水仙群落动态进行长期监测和相关研究,并结合岛屿生态系统进行综合管理.     

基于SOM的野生秤锤树群落的空间分布和环境解释

本文采用自组织特征映射网络(self-organizing map, SOM)对南京老山野生秤锤树(Sinojackia xylocarpa)群落进行数量分类和排序, 分析了其与环境因子之间的关系。结果表明: (1) SOM将秤锤树野生群落的100个样方划分为5个群丛类型, 分类结果在空间上反映了秤锤树野生群落的演替变化趋势, 各群丛的群落结构和物种组成存在差异且群丛界限明显, 可较好地进行排序与分类的环境解释。(2)通过环境因子梯度的可视化方法, 确定了海拔、坡位和土壤厚度是影响该地区秤锤树生长和分布的主要因子, 同时也揭示了以不同优势种为代表的各群丛和环境因子的关系。(3) SOM可以摆脱许多定量技术的限制性假设, 使得神经网络对于群落生态特征及探索群落和环境相互关系具有良好展现力; SOM群落生态数据具有更高的映射能力, 进行群落分类以及较少程度的排序的潜力, 将有利于不同群落类型的分类和管理, 对于濒危植物保护具有重要意义。     

尾叶樱桃天然种群叶表型性状变异研究

为揭示中国特有植物尾叶樱桃(Cerasus dielsiana)在现代核心分布区天然种群的叶表型地理变异规律及其生态适应性特征, 该研究通过多重比较、巢氏方差分析、相关性分析、主成分分析(PCA)、主坐标分析(PCoA)、非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类分析等数理方法, 对来自四川、湖北、湖南、江西、台湾5省8个尾叶樱桃天然种群的11个叶表型性状进行了比较分析, 研究其不同地理单元间叶表型多样性和地理变异规律及对地理气候的响应。结果显示: 1)尾叶樱桃主要叶表型性状变异在种群内和种群间均存在显著差异, 平均变异系数为22.44%, 其中变异系数最大和最小的分别为叶面积(50.83%)与一级侧脉数(7.96%); 平均叶表型性状的分化系数为30.78%, 种群内的变异(51.55%)大于种群间的变异(22.55%)。2) PCA表明对尾叶樱桃叶表型性状变异起主要贡献作用的前三大主成分累计贡献率达到92.400%, 可以综合概括和排序为“大小性状” (73.242%)与“形状性状” (19.158%)。3)叶宽(r = -0.641)、叶面积(r = -0.658)和一级侧脉数(r = 0.659)性状均与经度呈显著负相关或正相关关系, 气温季节变化和最湿季降水量对叶表型性状变异影响较大。4)基于PCoA和UPGMA聚类分析可将8个天然种群划分为4类。尾叶樱桃天然种群叶表型性状变异丰富, 在数量上表现出一定的连续性, “大小性状”是性状间变异的主要来源, 平均表型分化处于中等程度水平, 种群内是叶表型性状变异的主要来源; 各种群间表型分化划分结果与地理位置基本一致, 在地理空间上呈现以经度为主的梯度变异模式, “气候变异性”与“展叶期降水量”是驱动叶表型性状变异的主要气候因子, 推测这是尾叶樱桃在长期进化中与亚热带季风气候环境相适应的结果。     

鸢尾属分子系统发育学研究进展

鸢尾属植物具有重要的观赏价值和经济价值,研究该属属内系统演化关系对该属种质保存、利用和遗传育种具有重要意义。目前,有关鸢尾属各分类单元的系统学关系长期处于争议状态。因此,该文以经典分类系统主要观点为基础,从不同分类单元的系统关系总结了鸢尾属分子系统发育学研究进展。结果表明:现有分子系统发育学研究结果大多支持鸢尾属为并系,且该属存在多个起源,属下的有髯鸢尾亚属、无髯鸢尾亚属均为多系,朱诺鸢尾亚属可分为5个分支,其中朱诺鸢尾组为多系。有髯鸢尾亚属和无髯鸢尾亚属下多个组的分类地位尚未确立。同时,该研究结果显示无髯鸢尾组下的加利福尼亚鸢尾系和金脉鸢尾亚系可能为复合种类群,从而导致近缘种种间形态特征界限模糊。此外,还确立了经典分类系统中部分存疑种的分类地位,如将射干和野鸢尾并入鸢尾属、将蛇头鸢尾和中甸鸢尾分别归入网脉鸢尾亚属和尼泊尔鸢尾亚属等。该文还对鸢尾属起源分布和进化历史等进行了展望,为今后鸢尾属的进一步研究提供了参考。     

武夷山樱属一新变种——武夷红樱

Cerasus campanulata var.wuyiensis, a new variety of Cerasus campanulata (Rosaceae) in Wuyi Montain is described and illustrated. The new variety is related to C.campanulata, but differs in the young branches, petioles and pedicels spreading hairs, both pedicels and peduncles longer, and the sepals reverse-coiled conspicuously