全 文 ：
\摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 18 期摇 摇 2011 年 9 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
高寒矮嵩草草甸冬季 CO2释放特征 吴摇 琴,胡启武,曹广民,等 (5107)………………………………………
开垦对绿洲农田碳氮累积及其与作物产量关系的影响 黄彩变,曾凡江,雷加强,等 (5113)……………………
施氮对几种草地植物生物量及其分配的影响 祁摇 瑜,黄永梅,王摇 艳,等 (5121)………………………………
浙江天台山甜槠种群遗传结构的空间自相关分析 祁彩虹,金则新,李钧敏 (5130)……………………………
大兴安岭林区不同植被对冻土地温的影响 常晓丽,金会军,于少鹏,等 (5138)…………………………………
樟子松树轮不同组分的稳定碳同位素分析 商志远,王摇 建,崔明星,等 (5148)…………………………………
内蒙古不同类型草地叶面积指数遥感估算 柳艺博,居为民,朱高龙,等 (5159)…………………………………
杭州西湖北里湖荷叶枯落物分解及其对水环境的影响 史摇 绮,焦摇 锋,陈摇 莹,等 (5171)……………………
火干扰对小兴安岭落叶松鄄苔草沼泽温室气体排放的影响 于丽丽,牟长城,顾摇 韩,等 (5180)………………
黄河中游连伯滩湿地景观格局变化 郭东罡,上官铁梁,白中科,等 (5192)………………………………………
黄土区次生植被恢复对土壤有机碳官能团的影响 李摇 婷,赵世伟,张摇 扬,等 (5199)…………………………
我国东北土壤有机碳、无机碳含量与土壤理化性质的相关性 祖元刚,李摇 冉,王文杰,等 (5207)……………
黄土旱塬裸地土壤呼吸特征及其影响因子 高会议,郭胜利,刘文兆 (5217)……………………………………
宁南山区典型植物根际与非根际土壤微生物功能多样性 安韶山,李国辉,陈利顶 (5225)……………………
岩溶山区和石漠化区表土孢粉组合的差异性———以重庆市南川区为例 郝秀东,欧阳绪红,谢世友 (5235)…
夏蜡梅及其主要伴生种叶的灰分含量和热值 金则新,李钧敏,马金娥 (5246)…………………………………
苏柳 172 和垂柳对 Cu2+的吸收特性及有机酸影响 陈彩虹,刘治昆,陈光才,等 (5255)………………………
导入 TaNHX2 基因提高了转基因普那菊苣的耐盐性 张丽君,程林梅,杜建中,等 (5264)………………………
空气湿度与土壤水分胁迫对紫花苜蓿叶表皮蜡质特性的影响 郭彦军,倪摇 郁,郭芸江,等 (5273)……………
黄土高原旱塬区土壤贮水量对冬小麦产量的影响 邓振镛,张摇 强,王摇 强,等 (5281)…………………………
咸阳地区近年苹果林地土壤含水量动态变化 赵景波,周摇 旗,陈宝群,等 (5291)………………………………
苗药大果木姜子挥发油成分变化及其地理分布 张小波,周摇 涛,郭兰萍,等 (5299)……………………………
环境因子对小球藻生长的影响及高产油培养条件的优化 丁彦聪,高摇 群,刘家尧,等 (5307)…………………
不同基质对北草蜥和中国石龙子运动表现的影响 林植华,樊晓丽,雷焕宗,等 (5316)…………………………
安徽沿江浅水湖泊越冬水鸟群落的集团结构 陈锦云,周立志 (5323)……………………………………………
黑胸散白蚁肠道共生锐滴虫目鞭毛虫的多样性分析与原位杂交鉴定 陈摇 文,石摇 玉,彭建新,等 (5332)……
基于熵权的珠江三角洲自然保护区综合评价 张林英,徐颂军 (5341)……………………………………………
专论与综述
中小尺度生态用地规划方法 荣冰凌,李摇 栋,谢映霞 (5351)……………………………………………………
土地利用变化对土壤有机碳的影响研究进展 陈摇 朝,吕昌河,范摇 兰,等 (5358)………………………………
海洋浮游植物与生物碳汇 孙摇 军 (5372)…………………………………………………………………………
多年冻土退化对湿地甲烷排放的影响研究进展 孙晓新,宋长春,王宪伟,等 (5379)……………………………
生源要素有效性及生物因子对湿地土壤碳矿化的影响 张林海,曾从盛,仝摇 川 (5387)………………………
生态网络分析方法研究综述 李中才,徐俊艳,吴昌友,等 (5396)…………………………………………………
研究简报
不同群落中米氏冰草和羊草的年龄结构动态 金晓明,艾摇 琳,刘及东,等 (5406)………………………………
主题分辨率对 NDVI空间格局的影响 黄彩霞,李小梅,沙晋明 (5414)…………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*314*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*35*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄09
封面图说: 在树上嬉戏的大熊猫———大熊猫是中国的国宝,自然分布狭窄,数量极少,世界上仅分布在中国的四川、陕西、甘肃
三省的部分地区,属第四纪冰川孑遗物种,异常珍贵。 被列为中国国家一级重点保护野生动物名录,濒危野生动植
物种国际贸易公约绝对保护的 CITES附录一物种名录。 瞧,够得上“功夫熊猫冶吧。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 18 期
2011 年 9 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 18
Sep. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:浙江省自然科学基金资助项目(Y507660)
收稿日期:2010鄄10鄄17; 摇 摇 修订日期:2011鄄06鄄07
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: jzx@ tzc. edu. cn
祁彩虹,金则新,李钧敏.浙江天台山甜槠种群遗传结构的空间自相关分析.生态学报,2011,31(18):5130鄄5137.
Qi C H, Jin Z X, Li J M. Small鄄scale spatial patterns of genetic structure in Castanopsis eyrei populations based on autocorrelation analysis in the Tiantai
Mountain of Zhejiang Province. Acta Ecologica Sinica,2011,31(18):5130鄄5137.
浙江天台山甜槠种群遗传结构的空间自相关分析
祁彩虹1,2,金则新2,*,李钧敏2
(1.西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆摇 400715;2.台州学院生态研究所,临海摇 317000)
摘要:采用空间自相关分析方法对浙江天台山亚热带常绿阔叶林优势种甜槠种群全部个体及不同年龄级个体的小尺度空间遗
传结构进行了分析,以探讨甜槠种群内遗传变异的分布特征及其形成机制。 根据 11 个 ISSR 引物所提供的多态位点,经
GenAlEx 6 软件计算地理坐标和遗传距离矩阵在 10 个距离等级下的空间自相关系数。 在样地内,甜槠种群内个体在空间距离
小于 10 m时存在显著的正空间遗传结构,其 X鄄轴截矩为 9. 945。 甜槠种群的空间遗传结构与其种子短距离传播和广泛的花粉
传播有关。 玉年龄级、域年龄级和 III 年龄级个体在空间距离小于 10 m 时存在显著的正空间遗传结构,其 X鄄轴截矩分别为
11郾 820、9. 746 和 9. 792。 当距离等级为 5 m时,其空间自相关系数 r分别为 0. 068、0. 054 和 0. 070。 郁年龄级个体在所有空间
距离等级中均不存在显著的空间遗传结构。 甜槠是多年生、长寿命植物,自疏作用是导致 IV年龄级个体空间遗传结构消失的
主要原因。
关键词:甜槠;空间自相关;空间距离;遗传结构;分布格局
Small鄄scale spatial patterns of genetic structure in Castanopsis eyrei populations
based on autocorrelation analysis in the Tiantai Mountain of Zhejiang Province
QI Caihong1,2, JIN Zexin2,*, LI Junmin2
1 Key Laboratory of Eco鄄environments in Three Gorges Reservoir Region, Ministry of Education School of Life Sciences, Southwest University, Chongqing
400715, China
2 Institute of Ecology, Taizhou College, Linhai 317000, China
Abstract: Castanopsis eyrei is one of the main trees found in the subtropical evergreen broad鄄leaved forests of China忆 s
Zhejiang Province. The non鄄random genetic variation that describes the spatial genetic structure in this species reflects the
ecological and evolutionary processes of the plant population. Spatial autocorrelation analysis is an effective method to study
the spatial structure of genetic variation. The autocorrelation coefficient provides a measure of whether the location falls
within a specific distance class for genetic similarity among individuals. Here we analyzed the fine鄄scale spatial genetic
structure of the individual plants in C. eyrei populations and studied the individuals classified by age using the spatial
autocorrelation method to quantify spatial patterns of genetic variation within the populations and to explore potential
mechanisms that determine genetic variation in the plant populations. The spatial autocorrelation coefficient ( r) at 10
distance classes was determined on the basis of both geographical distance and with a genetic distance matrix which was
derived from ISSR binary data. All analyses were conducted using GenAlEx software. The results showed that all the
individuals of C. eyrei exhibited significantly positive spatial genetic structure at distance less than 10m ( the X鄄intercept
was 9. 945). This indicated that the same genotype of C. eyrei when grouped together had a small mean length within small
genetic patches. Limited seed dispersal was found to be the main factor that leads to the finding that genetic variation within
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populations adopted a certain spatial structure. For species whose seeds are spread by gravity, the spatial correlation
between individuals would decrease as the distance increased. In C. eyrei populations on the rough and uneven slopes that
form the Shiwo terrain in the mountain, the secondary spread of the seeds is limited to a small area. In addition, forest litter
covering the ground limits the secondary spread of the mature seeds to around the mother tree. Therefore, within these
smaller geographical distances the genotypes were similar. Thus, significant spatial genetic structures are formed at short
distances and weak spatial genetic structures are formed at long distances. The spatial genetic structure might be the result
of seed gravity dispersal and extensive pollen dispersal. The individuals of C. eyrei in the three age classes, age class I, age
class II and age class III, showed significantly positive spatial genetic structures at distance less than 10 m. The spatial
autocorrelation coefficients at 5 m were 0. 068, 0. 054 and 0. 070 for the age classes I, II and III, respectively, and for the
three age classes the X鄄intercepts were at 11. 820, 9. 746 and 9. 792, respectively. The individuals in age class IV showed
no significant spatial genetic structure in any of the spatial distance classes. C. eyrei is a long鄄lived perennial plant and the
evergreen broadleaf forest that C. eyrei was in was well preserved with little human interference. The loss of spatial genetic
structure for C. eyrei in age class IV might be due to self鄄thinning. The age class IV population had no significant spatial
structure, indicating that the self鄄thinning process was genotype non鄄dependent; cohort competition between individuals may
lead to self鄄thinning. To further understand the survival and maintenance mechanism of C. eyrei populations, an in鄄depth
study of the breeding system and the seed and pollen dispersal patterns is required.
Key Words: Castanopsis eyrei; spatial autocorrelation; spatial distance; genetic structure; distribution pattern
空间遗传结构(Spatial genetic structure,SGS)是指遗传变异非随机的空间分布格局[1],反映了植物种群中
的生态与进化过程[2],反映了物种适应环境的能力和对环境变化具有的进化潜力[3]。 植物的空间遗传结构
受到多种因素的影响[4],与物种繁育机制、花粉和种子的散播方式、种群密度、同生群的自疏、种群的拓殖历
史、微生境选择等紧密相关。 种群空间遗传结构反映了物种的生态适应性、生境变迁与自然选择效应[5],其
研究有助于探讨各种进化因素间的作用[6],对种群遗传特征做出正确的解释[7]。
甜槠(Castanopsis eyrei)属壳斗科(Fagaceae)栲属(Castanopsis)植物。 甜槠林广泛分布于江苏、安徽、浙
江、江西等地,是中亚热带常绿阔叶林典型的地带性植被之一[8鄄9],在我国的亚热带森林生态系统中占有重要
地位。 目前,对甜槠的研究主要集中在群落学特征[10鄄11]、物种多样性[12]、种群结构与动态[13鄄14]、种内与种间
竞争[8]、优势种群生态位[23]以及遗传多样性[15鄄16]等方面,未见对甜槠种群遗传结构的相关报道。
在所有影响种群遗传结构的因素中,研究得最多的就是种子散播特性[17]。 那么花粉扩散与种子扩散会
对植物空间遗传格局形成什么影响呢? 研究发现有限的种子扩散可以产生相关个体组成的斑块,形成显著的
空间遗传结构[18鄄19]。 而广泛的花粉传粉并不能消除有限种子扩散带来的家系结构[20]。 甜槠为高大乔木,单
性花,雌雄同株,花粉主要靠风力传播,果实大而重,靠重力传播。 推测甜槠花粉的长距离传粉将不会影响种
子因重力传播形成的空间遗传结构,因此,甜槠将在短距离范围内具有显著的空间遗传结构。
最近,一些研究开始关注植物种群内不同年龄级个体进行空间遗传结构研究[4, 21鄄22],这有助于了解植物
不同生活史阶段的遗传变异,从而有利于阐明植物空间遗传结构的生态与进化起因。 本文基于 ISSR 分子标
记数据,采用空间自相关方法分析甜槠种群的空间遗传结构,揭示等位基因在甜槠种群内的空间分布模式,探
讨其形成原因和维持机制;同时分析甜槠种群内不同年龄级的空间遗传结构,探讨不同生活史阶段的空间分
布格局及动态规律,分析甜槠种群等位基因的时空分布格局,为中亚热带东部常绿阔叶林生物资源保护与可
持续利用提供科学依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 材料的采集
样地设在浙江省天台山华顶国家森林公园石梁景区内,地理位置 29毅16忆 N、120毅03忆 E,海拔 480 m左右。
1315摇 18 期 摇 摇 摇 祁彩虹摇 等:浙江天台山甜槠种群遗传结构的空间自相关分析 摇
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图 1摇 样地中所有甜槠个体分布图
摇 Fig. 1 摇 Distribution map of the total individuals within
Castanopsis eyrei population
植被类型为常绿阔叶林,甜槠为群落的第一优势种和建
群种[11]。 甜槠种群的年龄结构为稳定型[13]。 于 2008
年 10 月在样地内共采集甜槠个体 462 株,采用 GPS 将
每个个体定位,测量每个植株的胸径和株高,采摘当年
生叶,用保鲜袋封装,立即带回实验室,洗净,晾干,冰冻
于-70 益超低温冰箱中,备用。 甜槠种群全部个体的空
间分布如图 1 所示。 按胸径和株高将甜槠种群各个体
分成 4 个年龄级,玉年龄级(h<0. 33 m),域年龄级(dbh
<2. 5 cm;h逸0. 33 m),芋年龄级(2. 5 cm臆dbh<7. 5
cm)和郁年龄级(dbh逸7. 5 cm)。 对 462 棵甜槠进行年
龄级归类后,得到玉年龄级个体 118 株、域年龄级个体
251 株、芋年龄级个体 59 株和郁年龄级个体 34 株,各
年龄级植株的空间分布见图 2。
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0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50
Y/m
Y/m
Y/m
Y/m
Ⅰ年龄级
Ⅲ年龄级 Ⅳ年龄级
Ⅱ年龄级
图 2摇 样地中各个年龄级甜槠个体分布图
Fig. 2摇 Distribution maps of Castanopsis eyrei with different age class
1. 2摇 研究方法
1. 2. 1摇 DNA提取及定量
按照李钧敏等[23]改进的 SDS法进行甜槠叶片总 DNA的提取。 DNA经 0. 8%的琼脂糖凝胶(0. 5伊TBE,5
mg / mL溴化乙锭)电泳后,用美国 Bio鄄Rad公司的凝胶成像分析系统拍照,利用 Quantity one 1鄄D分析软件,以
姿DNA / EcoR玉+Hind芋(北京鼎国昌盛公司)为标准量,按荧光条带相对密度对 DNA 条带定量。 用无菌水将
每一植株定量后的 DNA稀释成 2. 5 ng / 滋L,贮存于-20 益冰箱备用。
2315 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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1. 2. 2摇 ISSR(inter simple sequence repeat)扩增与产物鉴定
ISSR引物采用加拿大哥伦比亚大学(University of British Columbia,Set No. 9, No. 801—900)提供的序列,
由南京金斯特生物科技有限公司合成,从 100 条引物序列中筛选出 11 条可产生清晰、稳定扩增产物,并且重
复性好、多态性高的引物用于 ISSR分析,引物序列见表 1。
表 1摇 ISSR分析引物序列
Table 1摇 Sequences of 11 primers used in ISSR analysis
引物名称
Primer name
5忆寅3忆序列
Sequence (5忆寅3忆)
引物名称
Primer name
5忆寅3忆序列
Sequence (5忆寅3忆)
U808 AGAGAGAGAGAGAGAGC U856 ACACACACACACACACYA
U811 GAGAGAGAGAGAGAGAC U857 ACACACACACACACACYG
U812 GAGAGAGAGAGAGAGAA U864 ATGATGATGATGATGATG
U815 CTCTCTCTCTCTCTCTG U868 GAAGAAGAAGAAGAAGAA
U840 GAGAGAGAGAGAGAGAYT U873 GACAGACAGACAGACA
U855 ACACACACACACACACYT
对退火温度和反应体系进行优化后确定最终的反应条件。 PCR扩增体系为:10 滋L 反应体积中,包含 1伊
Buffer,2 mmol / L的 MgCl2,0. 3 mmol / L4伊dNTP(dATP,dCTP,dGTP 和 dDTP),1U Taq DNA 聚合酶(北京鼎国
昌盛公司),6 pmol引物(南京金思特生物科技公司),10 滋g BSA(小牛血清蛋白),2. 5 ng DNA模板。 PCR扩
增反应在美国 Bio鄄Rad公司生产的 PCT鄄220PCR仪中进行,运行程序如下:(1)94 益预变性 5 min;(2)94 益变
性 1 min,56 益退火 1 min(每个循环下降 0. 5 益),72 益延伸 1. 5 min,共进行 10 个循环;(3)94 益变性 1 min,
50 益退火 1 min,72 益延伸 1. 5 min,共进行 25 个循环;(4)72 益最后延伸 5 min。 扩增产物在 4 益保存后,在
1. 4%的琼脂糖凝胶(1. 4 g琼脂糖,100 mL 0. 5伊TBE,3. 5 mg / mL)上电泳,电压 100 V,功率 50 W,电泳约 1 h。
产物在美国 Bio鄄Rad公司生产的凝胶成像系统中拍照分析。
1. 3摇 数据分析
1. 3. 1摇 ISSR数据统计与分析
用 Quantity one 1鄄D分析软件,将 PCR引物扩增条带与 PCR DNA Ladder Marker(南京金思特生物科技公
司)的标准分子量参照进行分子量标记,统计 ISSR扩增产物的电泳图谱,建立 0 / 1 二元数据矩阵,并将各年龄
级和所有植株数据整理成待分析的原始数据矩阵。
1. 3. 2摇 空间自相关分析
植物种群遗传结构空间自相关分析是研究遗传变异空间结构的一种有效方法,自相关系数提供了研究对
象的地理位置落在具体距离等级内的个体之间遗传相似度的一种度量方法[24]。 本文采用 GenAlEx 6 软件[25]
遗传距离矩阵在相应距离等级(根据软件平均分为 10 个距离等级)下的自相关系数 r。 空间自相关系数 r 与
Moran忆s I 指数相似,取值在-1 与 1 之间,用于指示不同距离等级下的配对个体间的遗传相似度。 假设无空间
遗传结构时,r = 0;采用 1000 次随机抽样构建双尾 95%置信区间,r 值落于 95%置信区间外表明具有显著性
差异[26]。 当存在显著的正空间遗传结构时,估算的 r 值会显著大于+95%置信区间,且随着地理距离等级的
增大而降低[27]。
2摇 结果与分析
2. 1摇 甜槠种群全部个体间的空间遗传结构
甜槠种群全部个体间空间自相关分析结果如图 3 所示。 甜槠种群内个体在空间距离小于 10 m时存在显
著的正空间遗传结构,其 X鄄轴截矩为 9. 945。 在空间距离处于 10—40 m之间时存在显著的负空间遗传结构,
而大于 40 m时,不存在显著的空间遗传结构。
3315摇 18 期 摇 摇 摇 祁彩虹摇 等:浙江天台山甜槠种群遗传结构的空间自相关分析 摇
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-0.030-0.020
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0.0100.020
0.0300.040
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空间距离 Spatial distance/m
rUL
5 10 15 20 25 30 35 40 45 30
空间
自相
关系
数
Spati
al au
tocor
relati
on co
effic
ient
r
图 3摇 甜槠种群所有个体空间自相关曲线图
摇 Fig. 3 摇 Correlograms showing the spatial autocorrelation
coefficient r of all the individuals within Castanopsis eyrei
population摇
U和 L分别是 95%置信区间的上限和下限
2. 2摇 不同年龄级个体间的空间遗传结构
甜槠不同年龄级个体间的空间自相关分析结果如
图 4 所示。 玉年龄级、域年龄级和芋年龄级个体在空间
距离小于 10 m时存在显著的正空间遗传结构。 当距离
等级为 5 m 时,其空间自相关系数( r)分别为 0. 068、
0郾 054 和 0. 070。 X鄄轴截矩分别为 11. 820、9. 746 和
9郾 792。 玉年龄级个体在空间距离处于 15—30 m 之间
存在显著的负空间遗传结构,域年龄级个体在空间距离
处于 10—35 m之间时存在显著的负空间遗传结构,而
芋年龄级个体在其它距离等级范围内均不存在显著的
空间遗传结构。 郁年龄级个体在所有空间距离等级中
均不存在显著的空间遗传结构。
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年龄级Ⅰ 年龄级Ⅱ
年龄级Ⅲ 年龄级Ⅳ
5 10 15 20 25 30 35 40 45 5 10 15 20 25 30 35 40 45
5 10 15 20 25 30 35 40 45 5 10 15 20 25 30 35 40 45
空间
自相
关系
数
Spati
al au
tocor
relati
on co
effici
ent r
空间距离 Spatial distance/m
图 4摇 甜槠种群各年龄级空间自相关曲线图
Fig. 4摇 Correlograms showing the spatial autocorrelation coefficient r of Castanopsis eyrei with different age class
U和 L分别是 95%置信区间的上限和下限
3摇 讨论
空间自相关分析是研究遗传变异空间结构的一种有效方法[28鄄29]。 通过遗传变异的空间自相关分析获得
遗传变异的空间分布特征[30鄄33],判断空间遗传结构的存在与否[30, 34]。 刘亚令等[35]对中华猕猴桃(Actinidia
chinensis)和美味猕猴桃(A. deliciosa)遗传变异空间自相关研究发现,猕猴桃自然种群在相距 100 m 以内,特
别是 30 m范围内的个体间的等位基因表现出显著性正相关,认为其遗传变异是传粉和种子散播等生物学特
性与生境共同作用的结果。 刘军等[36]对毛红椿(Toona ciliate var. pubescens)不同天然种群空间遗传结构的研
究结果显示宜丰种群在 0—240 m存在显著的空间遗传结构,宾川和师宗种群内遗传变异在空间上却表现为
随机分布,不存在明显空间遗传结构,可能是花粉种子局限传播、微环境异质性和种群密度等综合影响的结
果。 本文采用空间自相关分析显示甜槠种群在短距离(小于 10 m)范围内存在显著的正空间遗传结构,与前
面预测的结果相吻合。 当遗传斑块是不规则的时候,X鄄轴截矩指遗传斑块的平均最短长度,可用于指示自相
关的空间范围[27]。 甜槠种群所有个体空间自相关分析的 X鄄轴截矩为 9. 945,表明甜槠相同基因型聚集的最
4315 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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小遗传斑块的平均长度较小。 甜槠为风媒花,其花粉扩散距离较大,但甜槠的种子较大,重量较重,仅靠重力
传播,这种扩散机制导致甜槠种群在短距离范围内具有显著的正空间遗传结构。
物种遗传变异的空间分布格局往往与物种的繁育系统、种子散布方式等生殖生物学特性以及种群生境异
质性等有着密切联系[37鄄38]。 Chung等[39]发现种子以重力传播集中于母树周围时,植物种群内会出现显著的
空间遗传结构。 在天然种群中,物种的种子与花粉的扩散格局存在 4 种不同的组合方式[40],分别有不同的空
间遗传结构:当种子扩散范围较小,而花粉扩散距离较大的时候,易形成显著的空间遗传结构[40鄄41];当种子与
花粉的扩散距离均受限制时,会形成强烈的空间遗传结构[42鄄43];当种群扩散距离较大时,则无论花粉的扩散
距离是大还是小,均不会形成显著的空间遗传结构[37, 44]。 虽然花粉扩散格局也可影响植物的空间遗传结构,
但种子重力传播的格局会导致同一母本的同胞在母树周围聚集,再强的花粉传播距离也不影响植物种群在短
距离范围内的空间遗传结构[20, 45]。 因此,有限的种子扩散是导致种群内遗传变异出现一定空间结构的主要
影响因子。 在重力扩散的物种中,个体间的空间自相关性会随距离的增加而降低[46鄄47]。 甜槠种群的空间遗
传结构与其它同是风媒及种子重力传播的物种具有相似之处,如 Camellia japonica[44]、 Echinosophora
koreensis[48]、Fagus sylvatica[49]、Fagus crenata[50]在短距离范围内具有显著的空间遗传结构。 但其遗传斑块的
最小平均长度显著低于其它物种,如 Ocotea catharinensis为 80 m[51],Ocotea odorifera 为 74 m[52]。 这与微环境
所导致的种子的二次扩散及幼苗的萌发与建立有关[44]。 天台山甜槠种群位于斜坡上,导致种子掉落后会沿
着斜坡进行二次扩散,使种子在离母树较远的地方萌发,但是甜槠种群所在的斜坡地表粗糙,常形成石窝状地
形,使种子的二次扩散局限在较小的石窝地形中,另外,地表常覆盖有较多的枯枝落叶,导致种子成熟散落后
二次扩散的传播距离不远,仍多局限在母树周围,故在较小空间距离下相似基因型的个体聚集在一起,形成短
距离存在显著的空间遗传结构,而长距离的空间遗传结构较弱的现象。 这与亚热带树种 Zamia fairchildiana
的空间遗传结构及成因相似[53]。
甜槠不同年龄级的空间遗传结构显示玉年龄级、域年龄级和芋年龄级在小距离范围内均具有显著的正空
间遗传结构,但在大距离范围内不具有显著的空间遗传结构;而郁年龄级在所有距离等级内均不具有显著的
空间遗传结构。 甜槠为亚热带常绿阔叶林的优势种,是多年生、长寿命植物,从玉年龄级个体到郁年龄级个体
可以看成是不同世代的甜槠种群。 在郁年龄级中,甜槠种群的空间遗传结构消失。 Chung 等[22]发现日本常
绿阔叶林的物种 Camellia japonica在幼苗存在聚集的空间遗传结构,但随着年龄的增大,这种空间遗传结构消
失了。 对于木本植物来说,常存在自疏作用,随着种群年龄的增大,相同基因型聚集的格局消失,种群空间遗
传结构减少[44, 54鄄55]。 Ueno等[21]发现自疏作用是使 Camellia japonica空间遗传结构消失的主要原因。 天台石
梁的常绿阔叶林保存较好,受到人为干扰较少。 自疏作用也可能是甜槠郁年龄级种群空间遗传结构消失的主
要原因。 而甜槠 IV年龄级种群不具显著的空间结构,表明其自疏过程是基因型非依赖性的,同生群个体间的
竞争可能是导致自疏的主要原因[22]。 为了进一步了解甜槠种群的生存与维持机制,还需对于繁殖系统及种
子和花粉的扩散格局等进行深入研究。
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7315摇 18 期 摇 摇 摇 祁彩虹摇 等:浙江天台山甜槠种群遗传结构的空间自相关分析 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 18 September,2011(Semimonthly)
CONTENTS
CO2 emission from an alpine Kobresia humilis meadow in winters WU Qin, HU Qiwu, CAO Guangmin, et al (5107)………………
Effect of cultivation on soil organic carbon and total nitrogen accumulation in Cele oasis croplands and their relation to crop yield
HUANG Caibian, ZENG Fanjiang, LEI Jiaqiang, et al (5113)
…
……………………………………………………………………
Biomass and its allocation of four grassland species under different nitrogen levels
QI Yu, HUANG Yongmei, WANG Yan, et al (5121)
……………………………………………………
………………………………………………………………………………
Small鄄scale spatial patterns of genetic structure in Castanopsis eyrei populations based on autocorrelation analysis in the Tiantai
Mountain of Zhejiang Province QI Caihong, JIN Zexin, LI Junmin (5130)………………………………………………………
Influence of vegetation on frozen ground temperatures the forested area in the Da Xing忆anling Mountains, Northeastern China
CHANG Xiaoli,JIN Huijun,YU Shaopeng,et al (5138)
………
……………………………………………………………………………
Analysis of stable carbon isotopes in different components of tree rings of Pinus sylvestris var. mongolica
SHANG Zhiyuan, WANG Jian, CUI Mingxing, et al (5148)
……………………………
………………………………………………………………………
Retrieval of leaf area index for different grasslands in Inner Mongolia prairie using remote sensing data
LIU Yibo, JU Weimin, ZHU Gaolong, et al (5159)
………………………………
………………………………………………………………………………
Decomposition of lotus leaf litter and its effect on the aquatic environment of the Beili Lake in the Hangzhou West Lake
SHI Qi, JIAO Feng, CHEN Ying, et al (5171)
……………
……………………………………………………………………………………
Effects of fire disturbance on greanhouse gas emission from Larix gmelinii鄄Carex schmidtii forested wetlands in XiaoXing忆an
Mountains, Northeast China YU Lili, MU Changcheng, GU Han, et al (5180)…………………………………………………
Wetland landscape transition pattern of Lianbo Beach along the Middle Yellow River
GUO Donggang,SHANGGUAN Tieliang,BAI Zhongke,et al (5192)
…………………………………………………
………………………………………………………………
Effect of revegetation on functional groups of soil organic carbon on the Loess Plateau
LI Ting, ZHAO Shiwei,ZHANG Yang, et al (5199)
…………………………………………………
………………………………………………………………………………
Soil organic and inorganic carbon contents in relation to soil physicochemical properties in northeastern China
ZU Yuangang, LI Ran, WANG Wenjie, et al (5207)
………………………
………………………………………………………………………………
Characteristics of soil respiration in fallow and its influencing factors at arid鄄highland of Loess Plateau
GAO Huiyi, GUO Shengli, LIU Wenzhao (5217)
………………………………
…………………………………………………………………………………
Soil microbial functional diversity between rhizosphere and non鄄 rhizosphere of typical plants in the hilly area of southern Nixia
AN Shaoshan,LI Guohui,CHEN Liding (5225)
……
……………………………………………………………………………………
Differences in the surface palynomorph assemblages on a karst mountain and rocky desertification areas: a case in Nanchuan
District,Chongqing HAO Xiudong, OUYANG Xuhong,XIE Shiyou (5235)………………………………………………………
Ash content and caloric value in the leaves of Sinocalycanthus chinensis and its accompanying species
JIN Zexin, LI Junmin, MA Jine (5246)
………………………………
……………………………………………………………………………………………
Uptake kinetic characteristics of Cu2+by Salix jiangsuensis CL J鄄172 and Salix babylonica Linn and the influence of organic acids
CHEN Caihong, LIU Zhikun, CHEN Guangcai, et al (5255)
…
………………………………………………………………………
Introduction of TaNHX2 gene enhanced salt tolerance of transgenic puna chicory plants
ZHANG Lijun,CHENG Linmei,DU Jianzhong,et al (5264)
………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effects of air humidity and soil water deficit on characteristics of leaf cuticular waxes in alfalfa (Medicago staiva)
GUO Yanjun, NI Yu,GUO Yunjiang, et al (5273)
…………………
…………………………………………………………………………………
Influence of water storage capacity on yield of winter wheat in dry farming area in the Loess Plateau
DENG Zhenyong, ZHANG Qiang, WANG Qiang, et al (5281)
…………………………………
……………………………………………………………………
Research of dynamic variation of moisture in apple orchard soil in the area of Xianyang in recent years
ZHAO Jingbo, ZHOU Qi, CHEN Baoqun, et al (5291)
………………………………
……………………………………………………………………………
Volatile oil contents correlate with geographical distribution patterns of the miao ethnic herb Fructus Cinnamomi
ZHANG Xiaobo,ZHOU Tao,GUO Lanping,et al (5299)
……………………
……………………………………………………………………………
Effect of environmental factors on growth of Chlorella sp. and optimization of culture conditions for high oil production
DING Yancong, GAO Qun, LIU Jiayao, et al (5307)
………………
………………………………………………………………………………
The effects of substrates on locomotor performance of two sympatric lizards, Takydromus septentrionalis and Plestiondon chinensis
LIN Zhihua, FAN Xiaoli, LEI Huanzong, et al (5316)
……
……………………………………………………………………………
Guild structure of wintering waterbird assemblages in shallow lakes along Yangtze River in Anhui Province, China
CHEN Jinyun, ZHOU Lizhi (5323)
…………………
…………………………………………………………………………………………………
Phylogenetic diversity analysis and in situ hybridization of symbiotic Oxymonad flagellates in the hindgut of Reticulitermes chinensis
Snyder CHEN Wen, SHI Yu, PENG Jianxin, et al (5332)………………………………………………………………………
An entropy weight approach on the comprehensive evaluation of the Pearl River Delta Nature Reserve
ZHANG Linying, XU Songjun (5341)
………………………………
………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
On planning method of mesoscale and microscale ecological land RONG Bingling, LI Dong, XIE Yingxia (5351)……………………
Effects of land use change on soil organic carbon:a review CHEN Zhao,L譈 Changhe,FAN Lan,et al (5358)………………………
Marine phytoplankton and biological carbon sink SUN Jun (5372)………………………………………………………………………
Effect of permafrost degradation on methane emission in wetlands: a review
SUN Xiaoxin, SONG Changchun, WANG Xianwei, et al (5379)
……………………………………………………………
…………………………………………………………………
A review on the effects of biogenic elements and biological factors on wetland soil carbon mineralization
ZHANG Linhai, ZENG Congsheng, TONG Chuan (5387)
………………………………
…………………………………………………………………………
A review of studies using ecological network analysis LI Zhongcai, Xu Junyan, WU Changyou, et al (5396)…………………………
Scientific Note
Dynamics of age structures on Agropyron michnoi and Leymus chinensis in different communities
JIN Xiaoming, AI Lin, LIU Jidong, et al (5406)
………………………………………
…………………………………………………………………………………
The impact of thematic resolution on NDVI spatial pattern HUANG Caixia, LI Xiaomei, SHA Jinming (5414)………………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 18 期摇 (2011 年 9 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 18摇 2011
编摇 摇 辑摇 《生态学报》编辑部
地址:北京海淀区双清路 18 号
邮政编码:100085
电话:(010)62941099
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主摇 摇 编摇 冯宗炜
主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
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