集合种群强物种种群的演化特性

大量的数值模拟研究表明;(1)集合种群里最强物种种群对栖息地占有率相对较少时,较小的栖息地毁坏率就可以导致该最强物种种群与其它奇数物种种群一起退化;(2)而最强物种种群对栖息地占有率相对较多则是导致集合种群里弱物种种群集体灭绝的内因;(3)当栖息地的毁坏率大于最强物种种群对栖息地的占有率时,最强物种种群将先灭绝而使得弱物种种群进化为强物种种群或新的更强的强物种种群。     

北京暖温带次生林种群分布格局与种间空间关联性

种群分布格局和种间空间关联性研究有助于深入理解物种共存机制.本研究在北京地区5个1 ha典型暖温带森林样地,在0-50 m尺度范围内综合分析了常见种的种群分布格局及成年树种问的空间关联性.研究发现:(1)所有检验的物种都表现了聚集格局,主要发生在较小(0-15 m)的尺度范围内,并且同种聚集强度峰值普遍出现在目标个体周围1 m的距离内;在>15 m的较大尺度上,随着尺度增加,随机和规则格局成为物种分布的主要形式;(2)种间不相关联的比例高(～50%),即使种间存在显著的关联性,也是以隔离和部分重叠为主要的关联形式;很少的物种对(～4%)呈混合分布.种子扩散限制和牛境异质性在某种程度上解释了种群普遍聚集的格局,种群聚集分布又促使种间分布不相关联,或者种间呈现隔离和部分重叠格局,反映了物种分布与生境存在紧密的关联性.另外,种间隔离的格局会阻止种间个体相互竞争.然而,由于同种个体聚集分布,密度制约成为调节种群分布的主要形式.本结果将有助于揭示森林群落物种共存的潜在维持机制.     

神农架极小种群植物庙台槭群落特征及种群动态

种群和群落特征分析是揭示物种濒危处境最有效的途径之一。庙台槭(Acermiaotaiense)是极小种群野生植物,被列为国家二级保护植物。然而,由于对神农架地区庙台槭资源状况和群落特征不清楚,严重制约该物种的保护成效。该研究对神农架地区庙台槭种群及其所在的群落开展调查,揭示群落的物种组成和群落结构;通过分析庙台槭种群的径级结构,绘制静态生命表和存活曲线,并分析种群动态变化指数,揭示庙台槭的种群动态。结果表明:(1)群落内共有木本植物33种,隶属于15科20属,群落内优势种为胡桃楸(Juglansmandshurica)、千金榆(Carpinuscordata)、金钱槭(Dipteroniasinensis)和华榛(Coryluschinensis);(2)庙台槭的相对优势度为2.23%,非群落内优势种;(3)神农架庙台槭分布范围十分狭窄(面积约1.7hm2),种群规模小(79株);(4)庙台槭种群内幼龄个体占比较高(79.75%),更新较好;(5)物种存活曲线属Deevey-II型,种群各龄级的死亡率基本相同,但在幼树阶段死亡率增高,在大树阶段(12.5cm≤胸径<17.5cm)...     

应用红外相机监测结果估计小型啮齿类物种的种群密度

红外相机(或称相机陷阱)技术可以提供物种组成、种群数量和行为等信息,广泛应用于野生动物的监测与管理。对于可以个体识别的物种,红外相机结合标志重捕法可准确估计其种群密度。但对于不可个体识别的动物,目前尚无成熟方法来估计其种群密度。建立了一个新方法,通过模拟个体运动并匹配红外相机监测数据来估计动物的种群密度。在长白山国家级自然保护区25hm2森林动态监测样地中,以每公顷一台的密度布设红外相机,调查小型啮齿动物的种群数量。在2011年和2012年冬季分别监测41d和40d。然后,设计模型模拟不同密度下啮齿类物种的运动过程,同时记录它们在25hm2的区域内被25台相机拍摄的次数。应用随机森林算法建立回归模型来匹配模拟结果与监测结果,估计啮齿类物种在样地内的密度及其置信区间。这是一种全新的利用红外相机监测数据估计种群密度的方法,可以填补对不可个体识别物种密度估计方法的空缺。     

贵州习水杜鹃群落结构和种群动态分析

为了探究贵州习水国家级自然保护区特有植物习水杜鹃(Rhododendron xishuiense)种群现状,揭示该种群动态及濒危原因,加强对该种群的保护,在该保护区设置了13条样线,调查习水杜鹃在保护区的分布情况。对现存习水杜鹃分布地开展样地调查,采用4个多样性指数和Raunkiear生活型系统分析习水杜鹃分布群落的结构,通过空间代替时间得到种群年龄结构,据此编制静态生命表,并绘制存活曲线及4个生存函数曲线分析习水杜鹃种群的动态特征。结果表明,共有维管植物27科42属65种,其中种子植物24科39属62种,蕨类植物3科3属3种。以高位芽的物种数最多,有56种,占物种总数的86.15%,其次是地上芽植物、地面芽植物、地下芽植物。群落的多样性指数均表现为乔木层>灌木层>草本层,乔木层占有绝对的优势地位。种群年龄结构呈“金字塔”型,种群幼苗个体相对于整个种群数量较多;种群存活曲线属于DeeveyⅡ型,个体数量随着年龄的增加而不断减少;种群生存率持续下降,尤以中后期减少速度较快,种群衰退。习水杜鹃种群分布范围狭窄,分布群落物种多样性高,幼苗相对较多表现为增长型,但种群总量极少,且遭...     

对种群的理解

“种群”这一概念出现在高中生物课本第七章“生物与环境”第二节中 ,记住这个概念并不难 ,但在理解这一概念时学生易产生歧义。种群定义为在一定空间和时间内的同种生物个体的总和。理解要点之一是对“同种”的理解。同种意即同一物种 ,按照分类学的分类单位 ,种应属于最基本的分类单位。在教学中 ,学生往往把“鱼”、“鸟”、“乔木”、“双子叶植物”和“昆虫”等视为物种 ,造成对种群的错误理解。应当明确指出“鱼”、“鸟”和“昆虫”等是一大类群 ,分类单位属于纲 ,其中包含着许多物种 ,如鲤鱼、鲫鱼、喜鹊、乌鸦、蚂蚁和蜜蜂。理解要…     

植物边缘种群遗传多样性研究进展

边缘种群指地理分布边缘可检测到的一定数量的同种个体集合, 准确评价其遗传多样性对于理解第四纪冰期后气候变化对物种边缘扩展或收缩、遗传资源保护与利用以及物种形成等有重要意义。该文探讨了维持植物边缘种群遗传多样性的进化机制, 分析交配系统对物种边缘及其遗传多样性的影响, 比较了边缘与中心种群遗传多样性的差异及其形成的生态与进化过程, 并探讨了边缘种群遗传多样性与其所在的群落物种多样性的关系及理论基础。该文提出今后研究的重点是应用全基因组序列或转录组基因序列研究前缘-后缘种群之间或边缘-中心种群之间的适应性差异, 边缘种群与所在群落其他物种之间相互作用的分子机制, 深入解析边缘种群对环境的适应及边缘种群遗传多样性与群落物种多样性关系的生态与进化过程。     

植物边缘种群遗传多样性研究进展

边缘种群指地理分布边缘可检测到的一定数量的同种个体集合,准确评价其遗传多样性对于理解第四纪冰期后气候变化对物种边缘扩展或收缩、遗传资源保护与利用以及物种形成等有重要意义。该文探讨了维持植物边缘种群遗传多样性的进化机制,分析交配系统对物种边缘及其遗传多样性的影响,比较了边缘与中心种群遗传多样性的差异及其形成的生态与进化过程,并探讨了边缘种群遗传多样性与其所在的群落物种多样性的关系及理论基础。该文提出今后研究的重点是应用全基因组序列或转录组基因序列研究前缘-后缘种群之间或边缘-中心种群之间的适应性差异,边缘种群与所在群落其他物种之间相互作用的分子机制,深入解析边缘种群对环境的适应及边缘种群遗传多样性与群落物种多样性关系的生态与进化过程。     

青冈种群的动态调节初探

本文通过调查统计和实验,对青冈种群动态进行了初步研究,包括种子库动态、种子萌发、无性繁殖以及密度调节等。研究表明,青冈种子量较大,但只有少数能发育成幼苗;有性繁殖和无性的克隆生长相互配合达到种群较高的繁殖效率;种群内个体的自疏定律说明,较成熟(40年左右)的青冈种群的增长速度已减慢。     

微卫星标记在种群生物学研究中的应用

微卫星是以几个碱基 (一般为 1～ 6个 )为重复单位组成的简单的串联重复序列 ,具有丰度高、多态性高、共显性标记、选择中性、可自动检测等优点。本文着重介绍了微卫星在种群生物学研究中的应用。微卫星位点可以提供具高分辨率的遗传信息 ,这一特点使微卫星既适合于个体水平上的研究 ,又适合于种群水平上的研究。在个体水平上包括个体识别、交配系统和亲本分析、基因流等研究。微卫星是常用的个体识别手段 ,但在克隆植物遗传结构研究方面的应用还很有限 ;微卫星提高了交配系统和亲本分析、基因流等研究的准确性。在种群水平上微卫星可用于遗传结构、有效种群大小、种群的系统发育重建等研究。微卫星在很多物种 (包括珍稀物种 )的遗传结构研究中得到应用 ;利用微卫星标记确定有效种群大小、检测有效种群大小的波动可以促使我们正确理解种群遗传结构动态和种群进化过程 ;微卫星在种群的系统发育重建研究方面有很大的应用潜力。然而微卫星并不是研究所有问题的唯一选择。文中还讨论了在实际工作中应如何正确利用分子标记等问题     

玫瑰种群生物学研究进展

玫瑰(Rosa rugosa Thunb.)原产于我国东部沿海、日本、朝鲜半岛和俄罗斯远东地区,18世纪作为园艺种引入欧洲后逃逸并入侵至北海和波罗的海周边多个国家以及北美沙质海岸,而中国野生种群却在过去30年间持续萎缩,成为珍稀濒危物种。从玫瑰种群生物学角度,通过文献比较和综合,在阐明玫瑰生态学特性和野生分布变化的基础上,全面论述了玫瑰种群在我国的生境退化、种群动态、种子繁殖、遗传多样性、濒危机理、保育方面的成果和悬疑问题;并结合欧洲入侵种群分布范围和敏感生境、对本地群落和物种的影响、种子繁殖、遗传变异、种群扩张和模拟预测、管理和控制方面的研究进展,分析了濒危种群和入侵种群数量动态、群落组成、幼苗更新、遗传变异、管理策略方面的差异及其影响因素;进而提出未来的玫瑰研究可从濒危种群和入侵种群的比较研究、种群和灌丛的动态监测、适合度相关性状的变异及其遗传基础、基于种群生物学的保育或控制4个方面为切入点,集中探索玫瑰种群濒危和入侵动态的规律、遗传基础和主要驱动力,为玫瑰保育和管理提供理论依据,为相似物种的适应和进化机制研究提供例证。     

浙江楠种群表型变异

以探讨浙江楠(Phoebe chekiangensis)种群间和种群内的表型变异程度和变异规律为目的, 对其分布区9个种群的10个表型性状进行了研究。采用巢式方差分析、变异系数、多重比较和相关分析等多种分析方法, 对种群间和种群内的表型多样性及其与地理生态因子的相关性进行了讨论。研究结果表明: 浙江楠叶片、种子等表型性状在种群间和种群内均存在着丰富的变异, 10个性状在种群间、种群内的差异均达极显著水平; 种群内的变异(21.74%)大于种群间的变异(18.45%), 表型性状的平均分化系数为41.43%, 种群内变异是浙江楠表型变异的主要变异来源。各性状平均变异系数为12.78%, 变化幅度为6.50%-19.38%。种群间叶片的平均变异系数(16.99%)高于种群间种子的平均变异系数(8.58%), 表明种子的稳定性高于叶片。叶宽、叶面积与叶片其他性状间多呈显著或极显著相关, 种子千粒重与种子宽、种子体积显著正相关; 而种子和叶片的各性状间多无显著相关性。种子宽、种子体积和种子千粒重随着海拔的增加出现减小的趋势, 种子体积受纬度控制, 随着纬度的增大表现出增大的趋势。     

五角枫种群表型多样性

为揭示五角枫种群的表型分化程度、变异模式及地理变异规律,以山西19个种群为研究对象,采用巢式方差分析、相关分析、聚类分析等方法从形态学角度对五角枫种群的叶片、果实、种子等23个表型性状进行了系统分析。结果表明:(1)五角枫23个表型性状中除果柄长、着生痕、种子长/宽以外,其余20个表型性状在种群间和种群内均存在显著和极显著差异。(2)19个种群的平均变异系数为18.07。叶片、果实、种子的平均表型变异系数依次为:果实19.78%叶片18.77%种子10.25%。(3)五角枫种群间表型分化系数(VST)均值为48.82%,种群内变异(51.18%)与种群间变异(48.82%)基本相当。叶片、果实、种子表型分化系数的平均值为:叶片58.08%果实41.24%种子25.87%。(4)五角枫叶片、果实和种子的信息多样性指数(H)为:叶片6.1079果实5.9118种子5.2855;多样性指数平均值(D)分别为:果实0.9967叶片0.9961种子0.9948。(5)主成分分析结果显示:五角枫种群表型多样性基本来源为:叶片贡献率果实贡献率种子贡献率。(6)五角枫表型变异呈现出以经度和纬度变异并存的趋势,少数表型性状与经度和纬度呈现显著或极显著相关。(7)利用欧氏距离对五角枫种群进行UPGMA聚类分析,将五角枫19个种群划分为两大类群。五角枫种群具有较高的表型多样性,种群间和种群内均存在丰富的表型变异,与其遗传特点和分布生境等密切相关,研究结果为今后五角枫种质资源的保护和利用奠定了基础。     

水杉原生种群核心种质资源的繁殖特性

水杉(Metasequoia glyptostroboides)原生种群天然更新困难, 为探究其原因是否与繁殖特性有关, 本文以其核心种质资源(40株个体)为对象, 通过对生境、母树个体和种子性状的调查, 并结合田间播种试验, 分析其繁殖特性。以方差分析检测不同母树个体间种子性状、发芽率和幼苗生长特征的差异; 采用相关性分析和多元线性回归模型分析个体性状对其种子、发芽率及幼苗生长的影响; 通过Logistic模型拟合, 分析幼苗生长的节律参数。结果显示: (1) 40株母树个体仅有7株产种, 产种率仅为17.50%, 且不同母树个体间产种量差异显著(P < 0.05)。(2)不同母树个体间的种子千粒重、种子发芽率、幼苗存活率和基径生长量均存在显著差异(P < 0.05)。(3) 7株母树个体种子的平均发芽率为19.73%, 幼苗平均存活率为73.42%, 不同母树之间差异显著(P < 0.05)。(4)母树个体的胸径与种子千粒重、种子发芽率呈显著负相关(P < 0.05), 种子发芽率与幼苗存活率呈极显著正相关(P < 0.001), 树高与幼苗存活率呈显著正相关(P < 0.05)、与幼苗基径呈极显著正相关(P < 0.001)。(5)母树树高对幼苗存活率有显著正效应(P < 0.05), 胸径对种子发芽率有显著负效应(P < 0.05)。(6)苗高、基径的生长符合“S”型生长曲线(R ² ≥ 0.928)。水杉原生种群产种量低, 种子发芽率低、幼苗存活率较低, 且不同母树之间差异显著可能是造成其天然更新困难的原因。     

流苏石斛(Dendrobium fimbriatum)迁地保护种群的数量动态

运用静态生命表、生殖力表和Leslie矩阵模型,研究了保存于中国科学院西双版纳热带植物园兰科植物迁地保护区中的濒危物种流苏石斛种群数量动态过程,评价了流苏石斛的迁地保护效果.结果表明:迁地保护种群的年龄锥体为壶型锥体,种群的净增长率、内禀增长率和周限增长率较低,种群正处于下降态势;Leslie矩阵模型分析表明,在未来50年内,该种群各龄级的个体数及种群总数均表现出持续下降趋势.模型分析发现:1)迁地保护区模拟生境尽管适宜流苏石斛的生长,但由于附着在树上,中龄级个体先端产生的无性繁殖芽不能及时附着在附主上掉落死亡.因此,需要改善迁地保护区的生境条件,如增加岩石生境(流苏石斛野生种群几乎都是岩生的)使幼龄级个体脱落后能够顺利进入种群;2)种群下降的另一主要原因就是中龄级个体繁殖力太低.因此,建议加强对中龄级个体的管理提高繁殖能力以及深入研究实现种子的就地共生萌发,从根本上实现流苏石斛资源的保护.     

牛耳朵和马坝报春苣苔同域种群授粉后的生殖隔离

生殖隔离是物种形成的关键,也是物种保持完整性和独立性的基础。报春苣苔属(Primulina)是我国苦苣苔科中最大的属,具有极为丰富的物种多样性。大部分报春苣苔属植物为喀斯特地区特有植物,近缘种的同域分布也相当普遍。为更好地理解该属植物的物种多样性形成及维持机制,我们选取了牛耳朵(P.eburnea)和马坝报春苣苔(P.mabaensis)的同域种群,分析了授粉后的多种隔离机制强度,主要包括花粉竞争、坐果率、种子重量、种子萌发率、花粉活力。结果显示,牛耳朵和马坝报春苣苔的授粉后总隔离强度都较弱(0.09 vs.0.13),其中花粉竞争及种子萌发率的隔离强度为负值,对物种间基因流发生起促进作用;而坐果率、种子重量以及花粉活力的隔离强度均为正值,表现为对种间基因流起阻止作用。牛耳朵和马坝报春苣苔较弱的授粉后隔离机制不足以完全阻止物种间杂交、保持物种独立性,但野外较少存在自然杂交个体暗示着两者可能存在较强的授粉前隔离机制。     

新疆野苹果种群年龄结构特征与动态分析

对新疆塔城地区托里县、额敏县新疆野苹果(Malus sieversii)种群采用典型抽样法中的样方法进行了群落物种分布与结构调查,并以空间(胸径,DBH)代替时间(树龄),利用生存分析理论分析了新疆野苹果种群年龄结构和静态生命表,绘制了存活曲线;并应用时间序列模型,预测了种群的发展趋势。结果表明:(1)塔城地区新疆野苹果种群的中树(20DBH≤30cm)个体数较稳定,幼树(DBH≤15cm)个体数较多但不稳定,大树(30DBH≤40cm)及老树(DBH40cm)由于生理衰老、环境因素及种间竞争的影响,个体数明显下降。(2)新疆野苹果种群存活曲线呈现Deevey-Ⅰ型。动态表现为前、中期缓慢增长而且较稳定,后期衰退。(3)在未来10年、20年和30年中,2个种群均呈现幼龄个体减少而老龄个体增加的态势,老化趋势较为明显。     

集聚效应下的集合种群动力模式

引入种群集聚度和集聚效应的概念,通过建立物种的集聚效应模型,结合经典的Tilman集合种群模式,创建了集聚效应下的集合种群动力模式。通过大量的数值模拟分析栖息地未毁坏下的集合种群演化规律与集聚效应的关系,得到:(1)即使生境没有毁坏,种群的集聚效应也会影响种群的演化。(2)集合种群系统中不同种群对集聚效应反应有异同,相同点是各种群都要经历一段准周期波动才达到平衡态。不同点是不同种群对集聚效应反应的强度不一致,竞争能力越强的种群准周期波动的振幅越大,频率越低。竞争能力越弱的种群准周期波动的振幅越小,频率越高。(3)不同的群落对集聚效应的响应也不一致。优势种群相对明显的群落对集聚效应的响应幅度相对较小。(4)在优势种群明显的群落中,集聚效应对弱物种非常不利,弱物种很有可能由于集聚效应而灭绝。(5)群落或n集合种群里的各种群的集聚效应和建群种(或最优势种)的强弱是决定景观生态序的最为重要的2个因素。(6)每个物种对不同的不适集聚程度的响应不一致。不适集聚程度越大,物种演化波动幅度越大,频率越高。     

以光合效率度量天然白桦种群生态位初探

生态位常被理解为“一个生物单位 (个体、种群或物种 )生存条件或适应性的总集合体[3 ,5] 。过去常用于动物种群生态学研究 ,Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ首次将生态位理论应用于森林生态学研究[5] 。目前 ,国内外对生态位的研究主要集中在以下方面 :①把生态位与资源利用谱等同起来 ;②生态位占据与竞争联系在一起 ;③生态位是多维空间内具有一定功能的 ,为一个种或种群所占有的功能单位 ,亦即符合该种适合性的小区。这就涉及到“功能单位”的应有宽度及其计测标准和方法 ;④各种有机体均有其在自然群落中的地位、功能作用或某种生活方式 ,它们之间…     

极小种群广西青梅种群结构、动态分析及保护策略

通过野外调查和数据统计, 分析了广西那坡县广西青梅种群的数量动态过程; 利用生存分析理论, 编制静态生命表, 绘制生存曲线并分析生存函数变化。结果表明: 广西青梅种群缺少大径级个体, 幼苗占较大比例, 主要集中在胸径为 0-1 cm, 占整个群落个体数的 88.3%; 其生长至胸径 4 cm 以上时, 植株死亡率较低, 并能保持稳定, 种群存活曲线趋于 Deevey-Ⅲ型。广西青梅生长更新良好, 更新方式为种子繁殖, 幼龄数量储备充足, 结合量化分析为增长型种群。结果表明种群在发展前期出现较大的波动, 选择合适的恢复和保存方法为广西青梅更新层个体发育创造适宜的生境是保护该物种的有效途径。