發(fā)布時間：2020-11-17 13:15

　　 近年來,由于人類活動對全球環(huán)境的破環(huán),生態(tài)環(huán)境遭到嚴重的破壞,導致生物多樣性急劇下降,由此帶來的嚴重生態(tài)影響也受到人們越來越多的關(guān)注,對于生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能之間關(guān)系的研究也越來越重視。然而這些研究大部分是在物種水平上進行�；�因型多樣性是生物多樣性的一個重要層次。一些研究發(fā)現(xiàn)基因型多樣性也可以影響生態(tài)系統(tǒng)的功能,比如基因型多樣性可以提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力、增強生態(tài)系統(tǒng)對干擾的抵抗能力、加快生態(tài)系統(tǒng)干擾之后的恢復能力等等。然而關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)與基因型多樣性的研究機制尚不明確,值得我們更深層次的研究。羊草是我國東北地區(qū),內(nèi)蒙古草原上的重要的優(yōu)勢種或建群種之一。由于羊草分布廣、生態(tài)適應性強等特點,在長期適應環(huán)境的過程中,形成了不同基因型的種群。本實驗的試驗材料為12種不同基因型的羊草,通過測定和分析不同基因型羊草的生態(tài)指標,從而比較不同基因型羊草之間的生態(tài)特性。于此同時羊草種群設計5個基因型多樣性水平,即單基因型多樣性水平、2、4、8和12基因型多樣性水平。通過研究不同基因型多樣性水平下羊草生物量、群落養(yǎng)分、生殖分配、雜草多樣性、土壤養(yǎng)分含量和物候期,進一步研究基因型多樣性對群落生態(tài)功能的影響。得到以下結(jié)果:(1)對不同基因型羊草生態(tài)特性的研究發(fā)現(xiàn),不同基因型羊草苗數(shù)量、芽數(shù)量、根總長、苗生物量、根生物量和芽生物量存在顯著差異,其中,6基因型羊草的苗數(shù)量和芽數(shù)量最多,分別為21.600株和26.600個,3基因型羊草的苗數(shù)量最少,為3.000株,10基因型羊草芽數(shù)量最少,為2.000個。5基因型的根生物量和株高最大,分別為5.694g和265.200cm。2基因型羊草的根總長最短,營養(yǎng)株數(shù)最少。不同基因型羊草無性生長規(guī)律研究發(fā)現(xiàn),在空間充分的情況下,5基因型和6基因型的羊草無性繁殖速度相對較快。2基因型和3基因型羊草無性繁殖速度相對較慢。對不同基因型羊草的物候期進行觀測,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同基因型羊草各物候期不同。綜合以上結(jié)果說明不同基因型的羊草在長期適應環(huán)境的過程中形成了不同的生態(tài)特性,其中5基因型和6基因型羊草無性繁殖能力相對較強,2基因型和3基因型羊草無性繁殖能力相對較弱。(2)隨著基因型多樣性水平的增加,羊草的地上生物量、0-10cm地下生物量、地下總生物量、總生物量和根冠比均呈先增加又降低的趨勢,但多基因型水平下的均高于單基因型多樣性水平下的。但是10-20cm和20-30cm地下生物量沒有顯著差異。此結(jié)果表明基因型多樣性影響羊草群落的初級生產(chǎn)力,基因型多樣性的增加有助于提高初級生產(chǎn)力。(3)基因型多樣性水平顯著影響單株羊草生殖株的株高、小花數(shù)、籽粒數(shù)、籽粒重、生殖分配Ⅱ、生殖分配Ⅲ和結(jié)實率,但是對單株羊草生殖株的穗長、穗重、株重、小穗數(shù)、生殖生長比例、生殖分配Ⅰ沒有顯著影響。在群落水平羊草生殖分配中,隨著基因型多樣性水平的增加羊草的結(jié)實率呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢,其中單基因型多樣性水平下的結(jié)實率顯著高于12基因型多樣性水平下的結(jié)實率,但是不同基因型多樣性水平之間的生殖株比例、生殖分配和穗長沒有顯著差異。此研究結(jié)果說明基因型多樣性可以顯著影響羊草生殖分配。(4)雜草的生物量和雜草多樣性指標隨基因型多樣性水平的增加,均呈現(xiàn)降低的趨勢,但是雜草生物量、Shannon-weinner信息指數(shù)、Simpsom指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)不同基因型多樣性水平之間沒有顯著差異。但是基因型多樣性影響雜草Patrick豐富度指數(shù)和Gleason豐富度指數(shù)。(5)基因型多樣性水平對群落的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和全氮含量沒有顯著影響,說明基因多樣性水平對群落養(yǎng)分沒有顯著影響。對土壤養(yǎng)分含量測定中發(fā)現(xiàn),不同基因型多樣性水平的0-10cm、10-20cm、20-30cm土壤有機碳和全氮含量并沒有顯著差異。0-10cm和10-20cm的土壤全磷含量在不同基因型多樣性水平下沒有顯著差異,但隨著基因型多樣性水平的增加20-30cm的土壤全磷含量呈下降的趨勢,其中單基因型多樣性水平下的20-30cm土壤全磷含量顯著高于4基因型多樣性水平和8基因型多樣性水平下的土壤全磷含量。(6)不同基因型多樣性水平的羊草各個物候期不同,基因型多樣性水平與羊草的果熟期、黃枯期和總生長期呈顯著的相關(guān)關(guān)系,但是營養(yǎng)期、開花期和果后營養(yǎng)期與基因型多樣性水平之間沒有顯著相關(guān)性。以上研究結(jié)果表明,不同基因型羊草的生態(tài)特性之間存在顯著差異�；�因型多樣性可以提高初級生產(chǎn)力,影響單株羊草生殖分配和群落水平千粒重,降低雜草多樣性,影響物候期。但是基因型多樣性對群落養(yǎng)分、土壤養(yǎng)分沒有顯著影響。此研究結(jié)果將為羊草草原的保護、合理利用和規(guī)范化管理提供一定的科學理論依據(jù)。
【學位單位】：遼寧大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：Q948
【部分圖文】：

不同基因型羊草無性生長規(guī)律

圖 3-2 基因型多樣性水平對羊草地上生物量的影響較結(jié)果為同一年份不同基因型多樣性水平之間的比較。顯著型多樣性水平對羊草群落地下生物量的影響型多樣性水平的增加，0-10cm 的羊草地下生物量呈趨勢。12 基因型多樣性水平下的 0-10cm 地下生物

3-3 基因型多樣性水平對羊草 0-10cm 地下生物量、10-20cm地下生物量和 20-30cm地生物量的影響：A 圖為 2016 年地下生物量，B 圖為 2017 年地下生物量。以上多重比較結(jié)果為同一土同基因型多樣性水平之間的比較。顯著性水平 α=0.05。20-30cm 地下生物量的趨勢和 10-20cm 的地下生物量趨勢相同。各基因樣性水平之間 20-30cm 地下生物量之間沒有顯著差異(圖 3-3，B)。說明基多樣性水平的增加對羊草 20-30cm 地下生物量無顯著影響。
【參考文獻】

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本文編號：2887538