稀有种和常见种对黄土高原辽东栎群落物种多样性贡献的多尺度分析

明确物种多样性的多尺度格局及其形成过程是进行物种多样性保护的重要前提。通过加性分配的方法,在α1(小样方内)、β1(小样方间)、β2(样方间)、β3(样地间) 4个空间尺度上,研究了黄土高原子午岭辽东栎(Quercus wutaishanica)群落植物多样性的多尺度变化,确定了稀有种(频度5%)和常见种(频度25%)对物种多样性格局的相对贡献及其尺度依赖性,旨在阐明黄土高原辽东栎群落物种多样性的多尺度格局及其形成过程,为该区物种多样性的保护提供理论依据。结果表明:(1)乔、灌、草3层呈现了相似的物种多样性格局。物种丰富度基本上呈现了随尺度的增大而增加的变化趋势,小样方尺度上的α多样性(α1)对群落物种丰富度的贡献最小,样地尺度上的β多样性(β3)对各层物种丰富度的贡献最大(β3 50%)。(2) Shannon多样性呈现了与物种丰富度截然相反的格局,小样方尺度上的α多样性成分(α1)是Shannon多样性的主要贡献者(α145%),尔后随尺度的增大,Shannon多样性逐渐减小。(3)去除常见种引起的物种丰富度减小效应表现为随尺度的增加,影响逐渐减小,其效应主要集中在小样方内(α1尺度)以及小样方间(β1尺度) 2个尺度上;而去除稀有种引起的物种丰富度减小效应表现为随尺度的增加,影响逐渐增大,其效应主要集中在样方间(β2)以及样地间(β3) 2个尺度上。(4)去除稀有种对Shannon多样性的影响在每一尺度上均不明显,去除前后的曲线几乎重合,而去除常见种对Shannon多样性的影响在每一尺度上均十分明显。其中,去除常见种,草本层Shannon多样性在每一尺度都相应增大,而对于灌木层和乔木层,Shannon多样性则表现为在α1尺度上减小,而在其他尺度上增大。本研究揭示了空间尺度在评价稀有种和常见种对植物群落物种多样性相对贡献中的重要性。稀有种主要在较大尺度(β2和β3)上影响物种丰富度格局,而常见种不仅在小尺度(α1和β1)上影响物种丰富度,而且在较大尺度(β2和β3)上影响物种均匀度。同时,物种多样性的加性分配也是在多尺度上揭示物种多样性变化格局以及变异来源的有效且比较简单的方法。     

太白红杉FISH-AFLP体系的建立

分别以太白红杉的胚乳、干叶和鲜叶为材料,通过改良的CTAB法提取总DNA,经酶切连接、PCR预扩增、PCR选择性扩增、凝胶电泳等程序,建立了太白红杉的FISH-AFLP分子标记体系。结果显示:引物E-ACG/M-CAC和E-ACG/M-CAA在28份材料中扩增总带数分别为1856和2013条;以胚乳和鲜叶为材料,可以得到稳定、丰富的扩增带。FISH-AFLP体系的建立为进一步分析太白红杉的遗传多样性奠定了基础。     

白皮松天然林地理发布规律研究

白皮松天然在我国分布的区域较广,在北纬３０°５２′－３８°１５′,东经１０４°１５′－１１３°５０′之间,包括暖温带,北亚热带和中亚热带三个气候带,但分布面不大,多为零星的块状分布,这种不连续的分布特征与气候条件和人为活动有关。在分布区内,白皮松分布的上限与纬度呈显的正相关（ｒ＝０．６６）,而其下限与经度呈显的负相关（ｒ＝－０．５９）。     

植物群落演替的线性与非线性系统及数字预测

一、关于演替的线性与非线性的概念 植物群落的演替过程是一个系统。植物群落的演替的各个阶段,就是一个一个的子系统,亦即状态。在一定条件下,它可以由一种状态(原象)转移到另一种状态(映象),这种状态转移的过程就是所谓的演替系统,这种由各种状态或者子系统组成的系列,就构成了植物群落的演替系统。     

模糊图论分类的截取水平选择

在数量分类中,模糊图论的最大树方法可直接依据模糊相似系数得到树状图。但至目前为止,模糊图论分类中的截取水平通常由分析者主观给定,或者是以逐步试验、逐步修改的方法确定的。用太白山针叶林的数量分类研究结果表明,模糊图论分类的截取水平应选在模糊关系变化较大处,并可用数学方法确定。研究的植被分类实例结果与模糊聚类分析是一致的。     

北桑寄生种群的分布格局及其寄生特性

北桑寄生(Loranthus tanakae)是桑寄生科桑寄生属的落叶灌木,多以壳斗科植物为寄主。辽东栎(Quercus wutaishanica)是黄土高原主要的优势种和建群种,也是北桑寄生的主要寄主植物。本研究调查了寄主植物辽东栎和寄生植物北桑寄生的生长状况、北桑寄生和辽东栎的空间分布格局、北桑寄生的寄生行为偏好。结果显示:(1)在调查的851株辽东栎个体中有358株(占总辽东栎个体的42.1%)被感染,共调查1112个北桑寄生个体,每株辽东栎上感染的北桑寄生个数范围为1~20个。(2)辽东栎在0~60 m尺度上呈聚集分布,在≥60 m尺度上呈随机分布;北桑寄生在0~100 m尺度上均呈聚集分布。(3)有964个北桑寄生个体生长在辽东栎上端1/2高度内,北桑寄生吸根周长大小与其寄主枝的周长呈极显著正相关(r=0.713,P0.01)。较高和较大的辽东栎个体更容易被感染,北桑寄生倾向于寄生在寄主辽东栎个体更高的位置上。     

太白红杉3种不同材料总DNA的提取

高质量DNA的获得是进行各项遗传操作的基础,提取DNA的方法、材料因不同的植物而异。我们用改良的CTAB法,对太白红杉的3种不同材料的基因组总DNA进行了提取,均成功获得了适于RAPD分析的总DNA。结果表明,提取太白红杉DNA并对其进行研究,幼苗是较佳材料,愈伤组织也是较好的可试材料,而针叶则相对较差。     

稀有种和常见种对植物群落物种丰富度格局的相对贡献

物种丰富度格局的形成不仅依赖于群落的构建过程, 同样也依赖于群落中的物种组成(如稀有种和常见种)。本文以黄土高原子午岭林区的辽东栎(Quercus wutaishanica)林为研究对象, 根据频度大小对物种进行排序, 形成稀有-常见种和常见-稀有种两条物种序列, 通过逐一添加(去除)物种, 分析引起的总体物种丰富度及其成分(α多样性和β多样性)的变化, 确定稀有种和常见种对物种丰富度格局的相对贡献。结果表明: (1)常见-稀有种序列与群落总体物种丰富度的相关性呈先剧增后平稳的对数增长曲线, 而稀有-常见种序列与群落总体的相关性与前者刚好相反, 呈先平稳后剧增的指数增长曲线; (2) α多样性在常见-稀有种序列中呈明显的对数变化曲线, 而在稀有-常见种序列中呈指数增长曲线; (3)与α多样性变化相反, β多样性在常见-稀有种序列中随物种的进入先迅速降低后逐渐平稳, 而在稀有-常见种序列中先平稳后急剧降低。可以看出, 常见种不仅主导群落的总体物种丰富度格局, 同时也是α多样性和β多样性格局的重要贡献者。因此, 常见种是群落物种丰富度格局的指示者, 也应该是优先保护的物种。