入侵种互花米草(Spartina alterniflora Loisel.)遗传生态及硫适应研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yljin
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自从仲崇信老先生引入互花米草的三种生态型F-型、G-型和N-型后,国内学者们对于互花米草的研究从未中断,研究主要围绕互花米草的形态学、生态型、入侵机制、生态效应及控制方法等方面展开。我们的研究回答了以下几个问题:中国沿海是否存在这三种生态型杂交和生态型混合;中国沿海互花米草种群内和种群间遗传多样性和遗传结构特征;硫在互花米草入侵过程中是否扮演重要作用。结果表明:(1)我们在中国沿海检测出这三种生态型的四种杂交(FG-,FN-,GN-和FGN-),但并不是每个种群都含有这四种杂交。我们还在中国沿海检测出三种生态型的混合。生态型的杂交与混合的共存提高了物种利用不同栖息地的能力,包括光滩,盐沼,红树林和从21.6°N至38.4°N的区域。不同生态型和它们杂交型的混合,伴随着人类活动对中国沿海区域的干扰,是造成物种成功入侵并快速扩张的原因,无论物种是否具有较高的遗传多样性。我们的研究显示,为了有效控制这种入侵物种,应该在亚热带地区重点控制F型互花米草的入侵,在温带地区控制更有竞争力的G型互花米草,并且尽可能降低这些区域的人类活动。(2)用AFLP法测得的中国沿海互花米草基因多样性(2008)比Travis等人(2002),Richards等人(2004)和Travis等人(2005)测的当地互花米草遗传多样性低。但是用SSR法测得的中国沿海互花米草遗传多样性(2014)比Travis等人(2002),Richards等人(2004)和Travis等人(2005)测的当地互花米草遗传多样性高很多。样品之间的距离可能是导致两次研究结果差异的原因。前者中,样品间的距离为20m,而在后者中,样品间的距离40m。(3)无论是AFLP还是SSR法,我们都没有发现遗传分化和地理距离间的任何显著关系。结果显示广西种群和浙江种群间遗传距离最近,而广西种群和广东种群之间的遗传距离最远。(4)我们发现硫在互花米草入侵过程中起到十分重要的作用。一系列实验显示,互花米草的组织中积累并储存了大量的硫,并通过降解其凋落组织,将硫释放至土壤或沉积物中,最终导致环境中硫化物浓度过高。通过这种机制,互花米草提高与本地种芦苇的竞争力,促使其成功入侵。由于海水中含有大量硫酸盐,因此大幅地提高了互花米草在入侵过程中的竞争力。
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