检索结果-南通市图书馆

作者：王晓雪贵州师范大学

学位级别：硕士

昆虫与植物之间的相互作用是地球上最常见和最重要的生态关系之一,对理解生物多样性分布格局及维持机制具有重要意义。热带地区昆虫寄主专一性(host specificity)高被认为是该地区生物多样性高的原因之一,然而现有研究得到的结果往往相... 详细信息

昆虫与植物之间的相互作用是地球上最常见和最重要的生态关系之一,对理解生物多样性分布格局及维持机制具有重要意义。热带地区昆虫寄主专一性(host specificity)高被认为是该地区生物多样性高的原因之一,然而现有研究得到的结果往往相互矛盾,而且群落水平上涉及多个昆虫类群的研究寥寥无几。群落水平上的研究亟待克服的一大挑战是鉴定种类繁多的昆虫。DNA高通量条形码(DNA metabarcoding,DNA宏条形码)技术为此提供了解决方案。本研究以2019年热带西双版纳和温带长白山一对海拔和面积相近的森林群落中的种实昆虫(以种子和果实为食的昆虫)为研究对象。采用一致的方法获取两样地的种子和果实中的昆虫。利用DNA高通量条形码技术对种实昆虫进行分类,使用基于系统发育距离的专一性指数DSI*(distance-based speciallisation index)来衡量昆虫寄主专一性。本研究采用两种样本标记策略对昆虫样本进行标记:(1)唯一的标记引物组合(unique combinations of tagged primers);(2)双标记的引物对(twin-tagged primer pairs),以探讨(1)DNA高通量条形码技术在种实昆虫鉴定中的应用;(2)种实昆虫寄主专一性在温带和热带森林间的差异。主要研究结果如下:(1)西双版纳发现昆虫1327只;长白山发现昆虫2962只。(2)采用唯一的标记引物组合标记策略:长白山种实昆虫生成17个OTU(operational taxonomic units,可操纵分类单元,近似于“物种”的概念);西双版纳种实昆虫生成113个OTU,两地共同拥有4个OTU;采用双标记的引物对标记策略:长白山种实昆虫生成33个OTU;西双版纳种实昆虫产生成148个OTU,两地共同拥有3个OTU。结合昆虫的形态学特征进行辅助鉴定,双标记的引物对的结果更加可信。根据双标记的引物对获得的数据进行下一步分析。(3)长白山样地23个OTU计算出了DSI*;西双版纳66个OTU计算出了DSI*。Wilxcon秩和检验表明两地的DSI*值无显著差异(p>0.05)。去除被污染昆虫样品后的结果仍然如此。筛选西双版纳对应长白山采样时间(8～11月)的数据对应,两地的DSI*值仍无显著差异(p>0.05)。本研究探究了两种不同的样本标记策略,证明了双标记的引物对的策略优于唯一的标记引物组合。本研究初步表明,长白山温带森林种实昆虫寄主专一性与西双版纳热带森林种实昆虫寄主专一性无显著差异,不支持热带昆虫寄主专一性高导致了热带生物多样性高的假说。

关键词：生物多样性寄主专一性纬度梯度种实昆虫 DNA高通量条形码

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长白山阔叶红松林传播前种子昆虫捕食的研究

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四川动物 2024年第2期43卷 154-162页

作者：赵涛吴文兰王晓雪徐雨房帅张凯贵州师范大学生命科学学院贵阳550025 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

昆虫捕食种子是种子死亡的一个主要原因,会影响植物种群更新和群落物种组成。传播前种子昆虫捕食的研究较为稀少,且大多为针对个别优势种的短期研究,限制了对于群落水平上传播前种子捕食的理解。本研究分析长白山阔叶红松林25 hm~2样地... 详细信息

昆虫捕食种子是种子死亡的一个主要原因,会影响植物种群更新和群落物种组成。传播前种子昆虫捕食的研究较为稀少,且大多为针对个别优势种的短期研究,限制了对于群落水平上传播前种子捕食的理解。本研究分析长白山阔叶红松林25 hm~2样地中2020—2021年的种子雨,研究种子昆虫捕食率及其影响因素。所分析的5种乔木种子均遭到昆虫捕食,昆虫捕食率在物种和采集批次间差异较大(0~33.33%),年均昆虫捕食率为8.76%~14.39%。肉质果种子的昆虫捕食率显著低于干果(df=1,χ~2=20.76,P种子产量的年际变异系数与昆虫捕食率呈显著负相关(df=1,χ~2=13.01,P种子的昆虫捕食率越高(df=1,χ~2=10.54,P=0.001)。本研究表明,传播前种子昆虫捕食在长白山阔叶红松林群落中普遍存在,并且揭示了影响因素、讨论了潜在的影响机制。本研究有助于增进对于传播前种子昆虫捕食及其生态和演化意义的理解。

关键词：种实昆虫传播前种子种子捕食大年结实昆虫捕食率

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我国热带森林与温带森林传播前种子虫蛀影响因素的研究

我国热带森林与温带森林传播前种子虫蛀影响因素的研究

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作者：赵涛贵州师范大学

学位级别：硕士

种子生产是植物生活史中的一个关键阶段。种子有助于成年树木的更新和种群规模的增加,并起到向远离当地种群传播的作用。昆虫捕食是影响种子死亡率的关键因素,会对植物种群的丰度、分布和进化产生影响。有关传播前种子昆虫捕食的研究涉... 详细信息

种子生产是植物生活史中的一个关键阶段。种子有助于成年树木的更新和种群规模的增加,并起到向远离当地种群传播的作用。昆虫捕食是影响种子死亡率的关键因素,会对植物种群的丰度、分布和进化产生影响。有关传播前种子昆虫捕食的研究涉及较少,且大多主要针对个别优势种的短期研究,限制了对于群落水平上传播前种子捕食的理解。种子捕食会受到植物特征、种子性状和外在环境因素的影响。除此之外种子捕食还具有密度依赖性,即种子捕食率会随种子产量的增多而增加(如Janzen-Connell假说)或降低(如捕食者饱和假说)。Janzen-Connell假说被广泛认为是维持热带森林物种共存和生物多样性的机制之一,而捕食者饱和假说常用于解释温带森林的大年结实现象。两种假说往往被不同的学者分别研究,导致密度依赖效应的大小甚至方向都存在很大争议。本研究分析西双版纳热带季雨林20 ha和温带长白山阔叶红松林25 ha样地中2019–2021年的种子雨,衡量种子的昆虫捕食率和蛀虫出现率以反映种子虫蛀的强度。使用二项分布的广义线性混合模型,分别研究两个森林群落中种子虫蛀的影响因素,并检验是否存在密度依赖效应,最后比较两地间密度依赖效应的强弱。具体研究结果如下:(1)传播前种子虫蛀的影响因素在西双版纳,纳入分析的物种有37种,种子捕食率和蛀虫出现率在不同物种和采集批次之间差异很大(0～94.44%),年平均捕食率为4.91～11.80%,年平均蛀虫出现率为1.57～4.52%。影响种子捕食率和蛀虫出现率的因素一致。其中,种子重量与种子捕食率呈显著正相关,重量越重的种子遭受的捕食也越多;成熟种子的捕食率显著高于未成熟种子;年份对种子捕食率有显著影响,2021年的种子捕食率显著低于2019年和2020年;果实类型对种子捕食率有显著影响,干果的捕食率显著高于肉质果;而种子数量和树高对种子捕食率的影响不显著。在长白山,纳入分析的物种有6种,种子捕食率和蛀虫出现率在不同物种和采集批次间差异较大(0～33.33%和0～28.74%),年平均捕食率为8.76～14.39%,年平均蛀虫出现率为3.21～11.93%。由于长白山种子捕食率(2020–2021)和蛀虫出现率(2019–2021)涉及年份不同,研究结果有所不同。其中,果实类型对种子捕食率和蛀虫出现率有显著影响,干果的捕食率显著高于肉质果;树高对种子捕食率和蛀虫出现率的影响也显著,树高越高的植物捕食率越高;种子重量和种子产量的年际变异系数对种子捕食率的影响显著;而成熟度和年份对蛀虫出现率的影响显著;种子数量与种子捕食率和蛀虫出现率没有显著关系。(2)密度依赖效应在西双版纳,种子捕食率和蛀虫出现率与种子数量间的关系(即密度依赖性)可能表现为不存在(2019年)、负效应(2020年)或正效应(2021年),其强度和方向取决于研究年份。在长白山,三年中均未发现显著的密度依赖效应。西双版纳与长白山的密度依赖性对比显示,种子虫蛀的正效应(Janzen-Connell效应)在热带森林与温带森林之间的差异并不显著。此外,2020年的结果显示,相较于温带森林,捕食者饱和效应在热带森林更为显著。本研究探讨了西双版纳和长白山传播前种子虫蛀的影响因素,并验证比较了两地点的密度依赖效应。种子虫蛀影响因素在两地点间不同,均发现成熟种子捕食率较高,干果的捕食率高于肉质果,种子重量在两地点间变化趋势相反,而树高和年份在不同地点的显著性不同。Janzen-Connell假说预测正密度依赖的种子捕食在热带地区应该更强,但本研究未发现支持这一现象的证据,这与许多荟萃分析的结果一致。与之相反,2020年捕食者饱和效应在热带森林显著,进而在与温带森林的比较中仍显著,这与Zwolak等人(2022)荟萃分析结果不同。本研究有助于加深对传播前种子昆虫捕食及其生态和演化意义的理解,并对物种共存、生物多样性保护、群落多样性的维持机制和预测森林植物的变化规律提供重要信息。

关键词：种实昆虫传播前种子昆虫捕食 Janzen-Connell假说大年结实捕食者饱和假说

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中国热带森林与温带森林间种子虫蛀的比较研究

中国热带森林与温带森林间种子虫蛀的比较研究

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作者：吴文兰贵州师范大学

学位级别：硕士

生物相互作用的纬度梯度假说指出,物种之间的相互作用在热带地区变得更强。该假说可追溯至19世纪后半叶,塑造了当代对于生物多样性纬度梯度格局及其机制的认识。昆虫-植物相互作用的大多数研究聚焦单一或少数植物物种上的食叶昆虫,得到... 详细信息

生物相互作用的纬度梯度假说指出,物种之间的相互作用在热带地区变得更强。该假说可追溯至19世纪后半叶,塑造了当代对于生物多样性纬度梯度格局及其机制的认识。昆虫-植物相互作用的大多数研究聚焦单一或少数植物物种上的食叶昆虫,得到了相互矛盾的结果,使该领域充满了争议。本研究关注森林群落中的种实昆虫,选取一对海拔相似的热带（西双版纳）和温带（长白山）森林群落,应用森林动态监测样地中一致的方法调查群落内种子的虫蛀,以在群落尺度上检验生物相互作用的纬度梯度假说。在2019年-2020年两年间,通过两样地系统设置的150个种子收集器采集扩散前的种子和果实。种子和果实经分类鉴定后烘干、计数和称量干重,利用X光扫描所有种子和果实,根据影像初步判断种子的虫蛀状况,然后进一步在光学显微镜下解剖确认。使用两个指标（种子蛀食率和蛀虫出现率）来反映种子蛀食的强度,并进一步在物种层次（species level）和群落层次（community level）上通过最小二乘法（Generalized Least Square）和系统发育广义线性模型（Phylogenetic Generalized Linear Models）比较热带与温带间种子虫蛀的差异。研究发现:1.西双版纳在2019年-2020年分别收集到植物60科127属154种15 128（3 958.59g）粒种子和61科129属159种23 589（4 346.75g）粒种子;长白山在2019年-2020年分别收集到植物4科4属10种15 614（1 093.50g）粒种子和8科9属15种148 588（3 305.86g）粒种子。2.群落层次上,最小二乘法时间自相关模型结果显示:2019年蛀虫出现率热带西双版纳低于温带长白山,2020年显示了相反的结果,即热带西双版纳高于温带长白山,当使用种子蛀食率和红松的模拟数据时,结果仍与之一致。3.物种层次上,蛀虫出现率在2019年时热带西双版纳低于温带长白山,2020年热带西双版纳高于温带长白山,当使用种子蛀食率和红松的模拟数据时,结果仍未发生变化。此外,发现植物系统发育关系在几乎所有的系统发育广义线性模型中都有重要作用,种子重量与蛀食强度之间存在显著差异,但仅限于2020年,而果实类型对种子蛀食强度无显著影响。出现这种差异的原因:1.在群落层次上“植物大小年”和年际变化可能是导致种子蛀食强度存在差异原因,可能抬高或者降低了种子虫蛀比例。2.在物种层面上种间变异可能是导致热带西双版纳季节雨林蛀食强度低于或与温带长白山针阔混交林蛀食强度相似的原因,因为虫蛀比例低的物种可能会平均虫蛀比例高的物种,尤其是在物种丰富的热带雨林中。本研究不支持生物相互作用的纬度梯度假说,并且不同的研究方法可能会影响群落层次上昆虫-植物相互作用的纬度模式,为今后在群落层次上对种子虫蛀进行长期和规范研究提供了依据。

关键词：生物多样性生物相互作用假说纬度梯度种子蛀食种实昆虫

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