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低头坝对青弋江河源溪流局域鱼类群落的影响研究

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低头坝对青弋江河源溪流局域鱼类群落的影响研究

作者：李献安徽师范大学

学位级别：硕士

低头坝是河流系统中最具普遍性和典型性的人为干扰形式之一,已有研究表明低头坝可通过对局域栖息地条件的改变而对局域鱼类群落产生影响。但有关低头坝坝上蓄水区和坝下冲刷区鱼类群落结构及其多样性的时空分布规律及其同局域栖息地、... 详细信息

低头坝是河流系统中最具普遍性和典型性的人为干扰形式之一,已有研究表明低头坝可通过对局域栖息地条件的改变而对局域鱼类群落产生影响。但有关低头坝坝上蓄水区和坝下冲刷区鱼类群落结构及其多样性的时空分布规律及其同局域栖息地、水坝特征变量等的联系尚不清楚,低头坝是否也可导致局域鱼类群落的同质化过程也未见报道。为进一步探讨低头坝对局域鱼类群落的影响机制,本研究以青弋江上游河源溪流为研究区域,于2014年7月和11月对青弋江4条河源溪流共39个低头坝的坝上蓄水区和坝下冲刷区进行野外采样,着重研究了低头坝坝上蓄水区和坝下冲刷区的鱼类群落结构和多样性的空间分布特征及其同局域栖息地条件、水坝特征变量之间的联系,并以坝下冲刷区为对照比较研究了低头坝坝上蓄水区的栖息地特征及鱼类群落的同质化现象。主要结果如下:1、低头坝坝上蓄水区和坝下冲刷区鱼类群落的时空格局(1)鱼类数量特征:双因素方差分析显示,鱼类物种数和个体数存在显著性的生境(蓄水区vs.冲刷区)变化(P0.05);配对t检验显示,蓄水区的鱼类物种数和个体数都显著低于冲刷区。逐步线性回归分析显示,局域鱼类物种数受海拔、水温(栖息地变量)和坝长(水坝变量)的联合影响;进一步,enter线性回归分析显示,蓄水区和冲刷区的鱼类物种数同栖息地变量的相关性大于水坝变量。(2)鱼类群落结构特征:双因素交互相似性分析显示,群落结构的季节动态和生境变化均达到显著水平(P化而言,主要因吻虾虎鱼(Ctenogobius sp)、宽鳍鱲(Zacco platypus)、高体鳑鲏(Rhodeus ocellatus)和中华沙塘鳢(Odontobutis obscura)的多度差异所引起,这些物种在冲刷区的多度都高于蓄水区。根据冗余分析,当通过手动分析筛选显著影响鱼类群落结构的环境变量模型时,发现蓄水区和冲刷区的鱼类群落都受栖息地变量(如:水温、水深、海拔等)和水坝变量(上下游水坝数量等)的联合影响;但当纳入全部测度的环境变量进入模型时,发现栖息地变量对鱼类群落结构的影响要高于水坝变量的影响(但7月份的冲刷区鱼类群落主要受水坝变量的影响)。2、低头坝对局域栖息地及其鱼类群落同质化的影响(1)栖息地同质化:主坐标分析显示,蓄水区和冲刷区的栖息地条件存在明显差异,主坐标典型性分析也支持了两类生境间的栖息地条件差异;进一步,置换多元分散分析也显示了两类生境间栖息地条件差异,蓄水区的生境变异明显低于冲刷区。同对照点冲刷区相比,低头坝坝上蓄水区的栖息地同质化明显。(2)鱼类群落同质化/异质化:以冲刷区为对照,分别在支流间和支流内2个空间尺度下研究了鱼类群落(二元数据)的同质化现象。根据鱼类群落的Jaccard’s相似性指数变化(ΔCSJ),坝上蓄水区的鱼类群落的同质化(ΔCSJ>0)和异质化(ΔCSJ同质化还是异质化,这取决于两两样点的“初始”相似系数高低——初始相似性较低时可见同质化过程,相反,初始相似性较高时,则可见异质化。

关键词：低头坝坝上蓄水区坝下冲刷区鱼类群落栖息地同质化生物同质化

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长江干流水系鲢遗传多样性现状及成因分析

中国水产科学 2022年第11期29卷 1612-1624页

作者：夏聪张雨阳戴逢斌唐文乔刘东上海海洋大学海洋动物系统分类与进化上海高校重点实验室上海海洋大学环境DNA技术与水生态健康评估工程中心中国环境科学研究院

为探讨长江干流鲢(Hypophthalmichthys molitrix)种群的遗传多样性、分子变异和种群分化程度,本研究在长江干流大尺度野外调查基础上,利用线粒体细胞色素b基因序列特征,比较分析了13个调查断面鲢野生种群的遗传多样性、遗传关系和历史... 详细信息

为探讨长江干流鲢(Hypophthalmichthys molitrix)种群的遗传多样性、分子变异和种群分化程度,本研究在长江干流大尺度野外调查基础上,利用线粒体细胞色素b基因序列特征,比较分析了13个调查断面鲢野生种群的遗传多样性、遗传关系和历史动态。结果显示, 193尾样本检测到26种单倍型, 132个多态信息位点。种群的单倍型多样性(h)为0.589～0.887,核苷酸多样性(π)为0.001～0.028;上游群体平均h为0.81,平均π为0.014;中游群体平均h为0.72,平均π为0.012;两群体之间的h和π值无显著性差异(P>0.05)。种群遗传分化指数(Fst)为-0.348～0.151,种群间处于低至中度分化水平。长江干流中上游2群体的遗传分化小(Fst=0.001),分子方差分析表明遗传变异主要来自群体内(96.4%)。对13个鲢种群个体归类的Structure分析显示,所有个体聚类为3个基因型类群,每个基因型类群由不同种群个体组成,基因型类型与调查断面分布格局无相关性。单倍型构建的系统发育树显示, 3个分支没有形成与调查断面一致的地理格局。中性检验分析鲢种群历史,单倍型网络图3个谱系中,谱系I的Tajima’s D值(-2.16)和Fu’s Fs值(-13.73)呈现负值,达到极显著水平(P<0.01),且核苷酸错配歧点分布为单峰曲线,表明谱系I发生历史扩张,其他2个谱系和13个鲢种群作为一个整体没有发生种群扩张。相对于长江中上游干流截然不同的生境,鲢群体之间表现出较低的遗传差异。本研究可为长江干流鲢种质资源的保护和利用提供数据支撑。

关键词：长江鲢遗传多样性细胞色素b 生物同质化

城市鸟类群落同质化过程中逃离行为与进化独特性关系研究

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城市鸟类群落同质化过程中逃离行为与进化独特性关系研究

作者：王茜辽宁大学

学位级别：硕士

城市化被认为是人类对地球生态系统最重要的影响之一,它显著降低了生物多样性,导致了生物群落同质化。目前,这种效应的全球性证据主要集中于物种丰富度。但每个物种对系统发育的意义都是不同的,进化史中较为孤立的物种往往具有独特或罕... 详细信息

城市化被认为是人类对地球生态系统最重要的影响之一,它显著降低了生物多样性,导致了生物群落同质化。目前,这种效应的全球性证据主要集中于物种丰富度。但每个物种对系统发育的意义都是不同的,进化史中较为孤立的物种往往具有独特或罕见的形态和生态特征,因此城市化对系统发育多样性的改变值得深入探究。动物可调节行为以应对环境变化,城市中生物多样性的降低,可能是由于物种对城市环境的应对存在差异。研究物种逃离行为与进化独特性之间的关系,可探讨逃离行为对城市鸟类系统发育多样性的影响,对物种保护有重要意义。本研究在城市化时间较长、城市绿地系统完整的沈阳市内开展,以林鸟为研究对象,选取了城市化程度不同的三类公园,探讨1)城市公园和郊区公园鸟类群落的物种多样性和群落进化独特性是否有显著差异;2)鸟类逃离行为(以惊飞距离衡量)与进化独特性是否相关;3)城市和郊区共有鸟种的逃离行为变化与进化独特性是否相关。研究于2020年冬季和2021年春季进行,采用样线法在沈阳市城市公园(10条样线)、郊区公园(7条样线)、城郊公园(3条样线)进行林地鸟类调查,每条样线长度1km。根据文献获得鸟类的体重,根据实际调查结果判断鸟类的居留型,通过人为接近收集惊飞距离,结果如下:1.郊区公园物种多样性指数最高,城市公园最低。春季,城市公园和城郊公园存在显著差异(p=0.023);冬季,城市公园与城郊公园(p=0.006)、郊区公园(p=0.026)均存在显著差异。2.对于鸟类群落进化独特性而言,郊区公园不论春季还是冬季都是三类公园里最低的(春6.415,冬7.583);冬季郊区公园显著低于城市公园(p=0.010)。3.春季记录到12种城市鸟类的惊飞距离,惊飞距离与进化独特性显著负相关(t=2.655,p=0.029),与体重显著正相关(t=2.398,p=0.043);鸟类的居留型也显著影响惊飞距离(t=-2.820,p=0.023)。4.城市和郊区春季共有的5种鸟类的惊飞距离变化与进化独特性正相关(t=6.201,p=0.025),与体重正相关(t=11.565,p=0.007)。以上结果表明,城市化不仅影响了鸟类群落的物种多样性,也影响了系统进化多样性;进化更为独特的城市林鸟,对潜在捕食者更不敏感;已经入侵城市的鸟类,进化独特性高,城郊种群行为差异大,被自然捕食者捕食的风险高。

关键词：城市化生物同质化进化独特性惊飞距离

外来植物对浙江天目山植物多样性海拔梯度格局的影响

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外来植物对浙江天目山植物多样性海拔梯度格局的影响

作者：张宏伟华东师范大学

学位级别：硕士

作为全球变化的重要组成部分,外来植物入侵与扩散是当前生物多样性和生态系统功能发生变化的关键驱动因素。探究外来植物多样性的海拔梯度格局及其对本土植物多样性的影响对于宏生态学研究和生物多样性保护具有重要意义。本论文以植物... 详细信息

作为全球变化的重要组成部分,外来植物入侵与扩散是当前生物多样性和生态系统功能发生变化的关键驱动因素。探究外来植物多样性的海拔梯度格局及其对本土植物多样性的影响对于宏生态学研究和生物多样性保护具有重要意义。本论文以植物调查资料丰富、人类干扰历史较长、地处经济发展迅速地区的浙江天目山国家级自然保护区为研究对象,基于天目山植物志资料、本研究组实地调查数据、标本数据和公众调查数据,收集和调查外来和本土植物的物种信息和海拔分布范围等,对本土和外来植物多样性与系统发育多样性进行比较,探究外来植物如何影响本土植物多样性、群落组成以及系统发育结构,并分析气候、人类干扰等对外来和本土植物海拔梯度多样性格局的主要驱动因素。主要结论如下:（1）外来植物与本土植物区系特征不同,主要体现在科属组成、生活型谱、分布区类型等方面存在显著差异,木本植物和热带分布属的比例在外来植物区系中显著增加;随海拔升高,外来植物丰富度呈递减趋势,主要聚集在人类干扰较强的低海拔区域;本土植物丰富度则呈单峰格局,在500-600 m海拔达到峰值;年均温、降水季节性和最干月降水量是限制高海拔植物丰富度的主要环境因子。（2）外来植物增加了各海拔段的物种β多样性,改变了沿海拔梯度的植物物种更替规律,增加植物多样性的空间异质性;外来植物减少了系统发育β多样性,使同一海拔段的物种在进化上更加相似,导致了系统发育同质化;外来种的加入对系统发育结构的影响,在使用净相关度指数（NRI）时显著降低了群落系统发育聚集趋势,当使用最近分类单元指数（NTI）时无显著差异,且这些结果在不同生活型间存在差异。综上,本论文详细阐述了外来植物海拔梯度格局及其对山地生态系统的影响,分析了物种多样性、系统发育多样性及系统发育群落结构的变化规律,强调了在亚热带山地生态系统中气候与人类活动对外来植物分布与本土植物多样性分布格局的重要作用,为理解人类介导的外来植物驱动区域植物多样性变化的生态和进化机制提供科学依据。

关键词：生物同质化系统发育群落结构亚热带森林系统发育多样性人类干扰