【摘 要】
:
城市森林作为城市生态系统的重要组成部分,在改善城市生态环境方面发挥着重要作用。然而,伴随城市化进程,城市森林往往以斑块状、孤岛状零散分布于城市生态系统中,成为生境破碎化的典型区域,城市森林斑块化会加剧植物种群间的隔离,增加小种群近交衰退的机率,致使种群结构不稳定,最终降低生物多样性和减弱生态系统服务和功能。因此,了解生境破碎化严重的城市森林中植物能否通过花粉传播或者种子传播进行斑块之间的基因交流,
【基金项目】
:
国家自然科学基金(20201181148);
论文部分内容阅读
城市森林作为城市生态系统的重要组成部分,在改善城市生态环境方面发挥着重要作用。然而,伴随城市化进程,城市森林往往以斑块状、孤岛状零散分布于城市生态系统中,成为生境破碎化的典型区域,城市森林斑块化会加剧植物种群间的隔离,增加小种群近交衰退的机率,致使种群结构不稳定,最终降低生物多样性和减弱生态系统服务和功能。因此,了解生境破碎化严重的城市森林中植物能否通过花粉传播或者种子传播进行斑块之间的基因交流,维持其种群遗传多样性和种群结构,将对城市森林群落的功能发挥有深远影响。武汉市作为我国的大型城市,其森林破碎化严重,残留在中心城区的森林斑块面积较小,零散分布于公园、大学等受保护区域的独立山体上。壳斗科栎属植物小叶栎(Quercus chenii)是我国特有物种,于20世纪中后期被广泛应用于武汉中心城区的恢复造林中,现已经成为这些斑块的优势树种。本研究以武汉城市森林为研究地点,以小叶栎为对象,利用微卫星分子标记手段对其种群遗传特性开展研究,对比分析幼苗和成树的遗传多样性和遗传结构,并且通过样方调查,分析小叶栎种群的种群结构和数量动态,以探讨高度斑块化和人类干扰频繁的城市森林中,优势树种能否实现种群的自我维持和发展。主要的研究结果如下:基于6对核SSR标记对武汉市8个斑块中463株小叶栎幼苗个体和154株母树个体进行遗传多样性研究。发现,8个斑块中小叶栎种群具有较高水平的遗传多样性(Na=17,Ne=3.806,I=1.529),小叶栎种群中幼苗和成树的遗传变异均主要发生在种群内(90%),其中幼苗的种群内变异(97%)高于成树(92%);主成分分析和STRUCTURE分析也证明,无论在幼苗阶段还是成树阶段,8个小叶栎种群间均没有明显的遗传差异;总体上幼苗在种群间的基因流(Nm=13.191)大于成树(Nm=7.892)。这些结果表明,在所选的武汉森林斑块中,隔离没有限制小叶栎在斑块之间的基因流,这可能和小叶栎风媒传粉且花粉传播距离远的特性相关,此外具有长距离扩散栎树种子能力的松鸦也可能为其种子流提供了可能。为了探明城市森林斑块化对小叶栎基因流的影响,诸如基因流的方向和强度等方面的影响,我们假定成树样本5m范围内的幼苗均为其子代,其它成树为其候选父本(花粉来源),亲权鉴定研究结果显示,只有13株(9%)幼苗找到了父本,其中磨山两株(15%)幼苗的父本存在于母树斑块内,其它来源于周围的斑块。该结果在一定程度上反映小叶栎个体之间的花粉流存在。另外,由于本实验引物数量较少,无效等位基因的存在可能是亲本匹配率低的主要原因。通过对其中4个森林斑块中50 m × 50 m固定样地内的2015年和2020年小叶栎个体的数量动态和径级结构进行对比分析发现,小叶栎种群的年龄结构呈现为钟形,五年内新增率较低,死亡率较高,死亡个体主要集中在胸径<15 cm的低龄阶段。我们推测种群死亡率低可能是由于斑块化导致隔离致使近交衰退,为了探明种群死亡率低的真实原因,本研究利用宏观结合微观的方式来揭示生境破碎化下对武汉市不同森林斑块内小叶栎种群的影响,结果将有助于全面认识小叶栎在城市森林中的生存力,适应潜力以及种群未来发展的趋势,为城市森林管理与保护策略提供理论基础。
其他文献
从初中一年级的写作到中考作文,记叙文写作至关重要。记叙文写作训练不仅仅是为了考试,也是为了提高学生感受生活记录生活的能力。然而,在目前的记叙文教学中,学生的写作兴趣低,各种写作知识掌握不足,教师教学模式单一,这都直接导致学生写作水平不高。本文以记叙文写作训练为主要研究对象,力图结合前人研究成果和自己的教学经验,系统地论述记叙文写作训练过程。论文主要分七个部分:引言,现状调研,体式的认识、语言的锤炼
文言文,闪烁着耀眼的民族智慧与光芒,积淀着深厚的文化底蕴,蕴藏着丰富而又深刻的文化内涵,是我国传统文化的重要构成内容。选入高中语文教材的文言篇目,在内容和形式上都堪称精华与典范,因而教与学价值极高。作为文言文的建筑材料,实词又是教学的重中之重。而《普通高中语文课程标准》(2017年版)要求语文教学要着力发展核心素养,因此以素养为导向探究实词教学具有极其重要的理论意义和现实意义。然而,通过调查发现,
在当前高职教育与通识教育迅猛发展的形势下,高职大学语文作为一门十分重要的通识课,却在高校屡遭排挤。其理论意义上的重要性与实际教学中的边缘化呈现极不正常的悖离。本文拟在梳理国内外通识教育相关研究及其与大学语文相结合研究的前提下,通过对高职院校大学语文开设现状进行调研及原因分析,明确大学语文课程的开设价值与定位,探索教学改革策略以提升课程教学效果。当前高职院校多数进行了通识教育的实践探索,也大部分将大
随着信息时代的到来,批判性思维被认为是个体生存,社会发展以及国家竞争的核心力量,各国纷纷将批判性思维作为人才培养的重要指标。2016年,我国教育部颁布《中国学生发展核心素养》文件,将批判性思维列为学生发展的文化基础。在基于核心素养的新课改中,生物学科也明确将批判性思维作为学科核心素养中科学思维的内容提出。可见,批判性思维对学生的全面发展非常重要,教学中必须将其作为重点内容。但是由于受到传统文化以及
问题教学法是通过提问、分析、帮助学生解惑的教学方法,该方法既能培养学生的科学思维,又能提高他们的问题解决能力。教师在课堂上提出的问题大多是结构良好的问题,问题情境和现实生活脱节,侧重考查对知识的理解,导致学生解决问题的能力没有得到很好的锻炼。结构不良问题大多没有清晰的结构、明确的解决方法或唯一的解决方案,教师若能在课堂教学中适当应用结构不良问题,可以提升学生解决问题的能力。教材是结构不良问题的良好
进入新时代,我国已踏上了推进“教育现代化”,建设“教育强国”的新征程。因此需要着眼于新时代培育人才的要求,强化以“能力为先”的育人思想,培养全面发展的人。《普通高中生物学课程标准》在此期间也进行了多次修订与总结,并强调培养目标是以提升学生综合素质、发展核心素养为重点。近几年来随着网络技术的快速发展,教学和网络相融合的方式得到了广泛应用与实践。可知网络学习平台具有提高学习兴趣和参与度、提升自主学习能
“21世纪是生命科学的世纪。”如何更好的应对未来挑战,培养生命科学领域的新型人才是我们应该密切关注的。生物奥林匹克竞赛是选拔生物学优秀学子的重要竞赛,其不仅仅对生物学科的理论知识进行深入考查,而且更加注重考查学生的实验设计以及操作技能,重视对生物学科核心素养的全面考查。从近几年选手的得分情况来看,虽然我国选手实验成绩有些许提高,但总体来看,我国选手的实验依旧表现出“理论强,实验弱”的特点。因此,了
近年来,随着核糖体测序和蛋白质组学技术的发展,研究者们发现一些小开放阅读框(sORF)能编码长度小于100个氨基酸的肽段,即小开放阅读框编码肽(sORF-Encoded Peptdes,SEP)或小蛋白(microprotein)。研究发现,小蛋白在各类生物体的代谢以及发育等重要的生命过程中都发挥着至关重要的作用。黑腹果蝇作为发育研究的模式生物,其生命周期的各个阶段都为发育生物学的研究提供了独特的
雄性繁殖行为受交配前竞争(配偶竞争)和交配后竞争(精子竞争)共同影响。为获得最大适合度,雄性需权衡交配前与交配后竞争投入,采取最佳策略。精子竞争博弈理论(sperm competition theory)认为雄性交配前和交配后竞争的投入是相互拮抗的,然而表型相关繁殖假说(phenotype-limited fertility hypothesis,PLFH)却认为二者存在正相关关系。截至目前,有关
黄堇亚属(Subg.Sophorocapnos(Turcz.)Fukuhara&Liden)隶属于罂粟科(Papaveraceae)紫堇属(Corydalis DC.),全世界已知有31种,国产24种,其中特有15种,划分为4组。主要分布在中亚伊朗至中国西部、喜马拉雅到日本地区,我国是该亚属物种多样性中心。黄堇亚属中石生黄堇组sect.Thalictrifoliae物种生境极为特殊,适应且只分布于