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昆虫翅型分化的表型可塑性机制

生态学报 2015年第12期35卷 3988-3999页

作者：王小艺杨忠岐魏可唐艳龙中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林保护学重点实验室北京100091

翅多型现象在昆虫中广泛存在,是昆虫在飞行扩散和繁殖能力之间权衡的一种策略,对种群的环境适应性进化具有重要的意义。目前在植食性昆虫中研究较多,有关寄生蜂的翅型分化鲜见报道。综述了昆虫翅型分化的表型可塑性机制。遗传因素和环... 详细信息

翅多型现象在昆虫中广泛存在,是昆虫在飞行扩散和繁殖能力之间权衡的一种策略,对种群的环境适应性进化具有重要的意义。目前在植食性昆虫中研究较多,有关寄生蜂的翅型分化鲜见报道。综述了昆虫翅型分化的表型可塑性机制。遗传因素和环境因素均对昆虫翅的发育产生影响,基因型对翅型的决定具有显著作用,外界环境条件,包括温度、光周期、食物质量、自身密度、外源激素等因素对昆虫翅的发育也产生重要的调节作用,从而产生翅的非遗传多型性现象。此外,天敌的寄生或捕食作用可能会诱导某些昆虫的翅型产生隔代表型变化。对昆虫产生翅多型现象的生态学意义及其在生物进化过程中的作用进行了讨论,并探讨了寄生性昆虫翅型分化机制在生物防治上的可能应用途径。功能基因组学和表观遗传学的进一步发展可望为彻底揭示昆虫翅型分化机制提供新的机遇和技术手段。

关键词：翅多型性非遗传多型性表型可塑性适应性进化

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珠芽蓼叶片对海拔变化的表型可塑性

应用生态学报 2021年第6期32卷 2070-2078页

作者：王玉萍高会会张峰程李香孙文斌甘肃农业大学园艺学院兰州730070 甘肃农业大学甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室/甘肃省干旱生境作物学重点实验室兰州730070

采用石蜡制片、扫描电镜和透射电镜方法,研究了祁连山植被垂直分布带海拔2300、3200和3900 m珠芽蓼叶片组织结构、叶表皮特征和叶绿体超微结构对海拔升高的适应性变化。结果表明:珠芽蓼为异面叶,随海拔升高,叶片表皮毛数目减少而直径增... 详细信息

采用石蜡制片、扫描电镜和透射电镜方法,研究了祁连山植被垂直分布带海拔2300、3200和3900 m珠芽蓼叶片组织结构、叶表皮特征和叶绿体超微结构对海拔升高的适应性变化。结果表明:珠芽蓼为异面叶,随海拔升高,叶片表皮毛数目减少而直径增大变粗,表皮蜡质层结构更加致密。叶片厚度在海拔3200 m最大,分别比海拔2300和3900 m增加了39.6%和50.5%。从海拔2300到3200 m,栅栏组织细胞层数由2层增加为3层且细胞排列紧密,海绵组织细胞间隙逐渐增大;在海拔3900 m处,栅栏组织细胞层数减少至2层且细胞间隙增加,海绵组织细胞间隙减小,表皮细胞厚度增加,但细胞层数在3个海拔间无显著差异。随海拔升高,叶下表皮附属物和气孔下室物质的积累增加,气孔密度增加,张度降低,气孔位置由表皮拱起变为内陷。从海拔2300到3200 m,基粒片层由6~9层增至8~12层;至海拔3900 m,基粒片层降为2~3层且片层之间变得致密,基粒数目减少且排列方向不规则,叶绿体膨大,被膜部分降解。随海拔升高,叶片部分解剖结构指标之间呈现出明显的协同进化,表现出较大的可塑性。珠芽蓼叶片解剖与超微结构在不同海拔表现出的差异显示,表型可塑性及其对高山异质环境和海拔变化的适应特征,是植物长期适应高山复杂环境的结果。

关键词：珠芽蓼叶片解剖结构超微结构海拔表型可塑性

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四季竹立竹表型可塑性的林分密度效应

生态学杂志 2010年第8期29卷 1542-1547页

作者：顾大形陈双林郭子武杨清平李迎春中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江富阳311400

为了给优良的观赏和夏秋笋用竹种四季竹的丰产林分密度建立提供理论依据,开展了四季竹纯林4种林分密度(17500～27500株·hm-2,D1;37500～42500株·hm-2,D2;55000～62500株·hm-2,D3;72500～82500株·hm-2,D4)的分株构件因子调查,并对立... 详细信息

为了给优良的观赏和夏秋笋用竹种四季竹的丰产林分密度建立提供理论依据,开展了四季竹纯林4种林分密度(17500～27500株·hm-2,D1;37500～42500株·hm-2,D2;55000～62500株·hm-2,D3;72500～82500株·hm-2,D4)的分株构件因子调查,并对立竹主要形态特征因子进行了主成分分析。结果表明:随着林分密度的增大,四季竹立竹胸径和相同胸径下的节间长分别呈"∧"和"∨"形变化,极值分别出现在D3和D2密度。相同胸径下的立竹冠幅和枝盘数均呈"∨"形变化,并且最小值都出现在D2密度;立竹枝长和残枝率均呈倒"N"形变化,枝长最大值和残枝率的最小值均出现在D3密度。林分叶面积指数呈"∧"形变化,最大值出现在D3密度;立竹单叶面积与林分密度呈显著正相关。相同胸径下的立竹全高、胸高壁厚、枝下高和枝夹角、单叶质量、比叶面积在不同林分密度间无显著差异。经主成分分析,立竹表型形态与秆形构件关系最为密切,其次为枝条构件,最后是叶片构件。经通径分析,各林分密度立竹表型综合得分大小顺序为:D3>D4>D2>D1。在试验林立竹胸径条件下,D3是四季竹无性系生理整合成本和效益的密度阀值,是分株形态良好建成的适宜林分密度。

关键词：四季竹林分密度分株构件表型可塑性生理整合主成分分析

闽楠叶片功能性状及表型可塑性对其与杉木混交的响应

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生态学报 2021年第7期41卷 2855-2866页

作者：孙嘉伟罗丽莹李淑英王光军何功秀文仕知中南林业科技大学生命科学与技术学院长沙410004 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004 中南林业科技大学林学院长沙410004

慢生(闽楠)与速生(杉木)树种混交后,植物是如何改变功能性状来适应环境,在资源获取与分配权衡中来实现共存?是人工林精准提质改造过程中的关键问题,研究了闽楠(Phoebe bournei)与杉木(Cunninghamia lanceolate)混交后,其叶厚(LT)、叶面... 详细信息

慢生(闽楠)与速生(杉木)树种混交后,植物是如何改变功能性状来适应环境,在资源获取与分配权衡中来实现共存?是人工林精准提质改造过程中的关键问题,研究了闽楠(Phoebe bournei)与杉木(Cunninghamia lanceolate)混交后,其叶厚(LT)、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、碳含量(LC)、氮含量(LN)、磷含量(LP)和氮磷比(N∶P)7项性状指标的差异,探讨其各性状间的变异大小及其相关关系。结果表明:(1)与闽楠纯林相比,混交林闽楠叶片叶面积、比叶面积、叶碳含量、叶氮含量和氮磷比分别增加了16.78%、8.50%、3.12%、21.38%和17.61%,而叶厚与叶磷含量减少了8.80%和25.87%,除叶碳含量差异不显著,其他6项功能性状差异性均达到显著(P表型可塑性指数分布在0.04—0.33之间,叶厚、叶面积、比叶面积和氮磷比的可塑性变化不敏感(PPI可塑性变化较敏感(PPI>0.20),其大小排序为LP>LN>N∶P>LA>SLA>LT>LC。以上结果表明了闽楠杉木混交造林模式对闽楠叶形态性状可塑性变化影响较小,没有受到生长空间和光资源的限制,混交是一种较好的造林模式。但闽楠叶氮、磷含量可塑性变化在混交模式中十分敏感,表明生长过程中可能会受到N、P的限制,在培育过程中应注意N肥和P肥的及时补充。这一研究结果,将为今后速生树种与珍贵树种混交造林模式研究提供理论与数据支撑。

关键词：表型可塑性叶片功能性状闽楠混交林模式

不同光强对入侵种三裂叶豚草表型可塑性的影响

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应用生态学报 2012年第7期23卷 1797-1802页

作者：王蕊孙备李建东王国骄孙佳楠王欣若钟日亭沈阳农业大学农学院沈阳110866

通过人工遮光,研究了不同光照强度下入侵植物三裂叶豚草的形态、生物量分配以及光合特性的表型可塑性.结果表明:与对照相比,遮光条件下,三裂叶豚草的株高、冠宽、单株叶面积、比叶面积和叶生物量比重显著增加,总生物量、单位叶面积生物... 详细信息

通过人工遮光,研究了不同光照强度下入侵植物三裂叶豚草的形态、生物量分配以及光合特性的表型可塑性.结果表明:与对照相比,遮光条件下,三裂叶豚草的株高、冠宽、单株叶面积、比叶面积和叶生物量比重显著增加,总生物量、单位叶面积生物量和根冠比减小;在全光照条件下,其冠宽和单株叶面积较小,根冠比较大,有利于高温强光下减少水分散失,表现出对不同光强较强的形态和生物量可塑性.遮光使三裂叶豚草叶片的日均净光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降,胞间CO2浓度上升.正午光照最强时,低遮光处理植株的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度最大.中遮光和高遮光条件下,其叶绿素含量显著增加,叶绿素a/b显著减小,有利于提高三裂叶豚草的光能利用效率,以适应弱光环境.

关键词：三裂叶豚草遮光表型可塑性形态特征光合特性

荒漠草原土壤相对湿度对猪毛蒿表型可塑性的影响

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生态学报 2019年第10期39卷 3547-3556页

作者：陈林苏莹李月飞杨丽娜王磊宋乃平杨新国卞莹莹祝忠有孟文婷陈娟宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021 宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地银川750021 Biostatistics Department Pennsylvania State University Hershey PA 17033 宁夏大学农学院银川750021

猪毛蒿(Artemisia scoparia)为菊科蒿属草本植物,是一种适应性较强的广幅种。研究荒漠草原不同土壤相对湿度条件下猪毛蒿的表型可塑性,对认识异质生境下猪毛蒿的生存适应策略具有重要的生态学意义。结果表明:株高、茎粗、根长、根重和... 详细信息

猪毛蒿(Artemisia scoparia)为菊科蒿属草本植物,是一种适应性较强的广幅种。研究荒漠草原不同土壤相对湿度条件下猪毛蒿的表型可塑性,对认识异质生境下猪毛蒿的生存适应策略具有重要的生态学意义。结果表明:株高、茎粗、根长、根重和单株生物量均表现出随土壤相对湿度的增大而增加的趋势,对异质生境具有较强的可塑性,而根冠比则表现出相对的稳定性。植株不同部位生物量大小排序为:上部40%生境下的头状花序数量和重量显著高于土壤相对湿度0.05),且在不同土壤相对湿度和不同部位间均无显著差异(P>0.05)。由此可见,猪毛蒿在异质生境下产生的可塑性是其生存繁殖的重要反应机制之一。

关键词：荒漠草原猪毛蒿表型可塑性异质生境影响

三峡库区不同生境下中华蚊母树叶片表型可塑性及其与土壤环境因子的关系

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生态学报 2018年第10期38卷 3581-3591页

作者：李晓玲温浩然王雪松杨进黄成名三峡大学生物与制药学院宜昌443002 三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心宜昌443002 三峡植物园宜昌443111

探究中华蚊母树在不同生境水文节律下的生态适应性——表型可塑性,以及它的土壤环境影响因子,对其在异质生境下的生存适应策略具有重要的生态学意义。调查中华蚊母树在自然消落带、反季节消落带及无消涨节律生长区等3种异质生境下36个... 详细信息

探究中华蚊母树在不同生境水文节律下的生态适应性——表型可塑性,以及它的土壤环境影响因子,对其在异质生境下的生存适应策略具有重要的生态学意义。调查中华蚊母树在自然消落带、反季节消落带及无消涨节律生长区等3种异质生境下36个不同种群叶片主要结构性状叶长(LL)、叶宽(LW)、叶面积(LA)、叶干物重(LDW)以及比叶面积(SLA)的可塑性及其土壤环境影响因子。对各异质生境下中华蚊母树叶片性状的差异显著性进行分析,将LL、LW、LA、LDW之间的异速生长关系用经典异速方程来描述。运用典范对应分析(CCA)研究中华蚊母树叶片性状与土壤环境因子之间的关系。结果显示,中华蚊母树种群的LL、LW、LA、LDW及SLA等5个叶片功能性状在异质生境之间均有显著性差异(P1,LDW与LAɑ≈1,即在不同生境下叶片各性状的生长速率均表现为:LA≈LDW>LL>LW。各异质生境中叶片较大的表型可塑性和一致的异速生长规律表明了中华蚊母树面对不同的水文节律具有较宽的生态幅,且表现出生长的一致性。CCA排序结果显示,全磷(TP)、水解氮(AN)、速效钾(AK)及土壤含水量(SWC)是中华蚊母树叶片表型可塑性的主要影响因素,中华蚊母树主要通过这些土壤环境因子的驱动改变叶片结构性状使其能在不同水文节律的异质生境中表现出最佳的适合度。

关键词：中华蚊母树表型可塑性异质生境异速生长环境因子典范对应分析

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沙埋对白刺表型可塑性的影响

林业科学研究 2016年第3期29卷 442-447页

作者：王林龙李清河徐军薛海霞江泽平中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200

[目的]为研究沙埋对白刺形态、生物量分配及光合特性的表型可塑性的影响,[方法]对扦插白刺,进行0、5、10、15 cm沙埋处理,待生长季结束后,收集数据进行统计分析。[结果]表明:随着沙埋深度的增加,(1)株高、15 cm基径呈减小趋势,不定根长... 详细信息

[目的]为研究沙埋对白刺形态、生物量分配及光合特性的表型可塑性的影响,[方法]对扦插白刺,进行0、5、10、15 cm沙埋处理,待生长季结束后,收集数据进行统计分析。[结果]表明:随着沙埋深度的增加,(1)株高、15 cm基径呈减小趋势,不定根长与不定根直径呈先增大后减小的趋势。当沙埋深度为0、5、10、15 cm时,植株的株高依次为62.82、55.90、52.38、49.24 cm,15 cm处基茎依次为2.79、2.48、2.39、2.07 mm,叶面积依次为477.81、214.38、247.90、112.91 cm^2,叶片数依次为700.2、334.40、344.00、216.20片,不定根数依次为6.40、3.80、2.80、3.40根,不定根长依次为10.19、11.54、13.92、7.62 cm,不定根直径依次为1.51、1.95、1.65、1.19mm;(2)枝与叶生物量、总生物量呈减小趋势,而地下部分生物量呈先增大后减小的趋势,地上生物量/地下生物量呈先减小后增大的趋势。当沙埋深度为0、5、10、15 cm时,植株的枝生物量依次为6.29、4.20、3.09、2.75 g,叶生物量依次为3.93、2.52、3.31、1.28 g,总生物量依次为10.81、7.53、7.41、4.30 g,地下部分生物量依次为0.59、0.81、0.59、0.28 g,地上生物量/地下生物量依次为17.32、8.30、10.85、14.39;(3)净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日均值呈依次增加的趋势,如沙埋深度为0、5、10、15 cm时,净光合速率的日均值依次为8.06、9.39、9.72、11.25μmol·m^(-2)·s^(-1),蒸腾速率的日均值依次为5.56、6.70、6.77、7.61 mmol·m^(-2)·s^(-1),气孔导度的日均值依次为0.28、0.31、0.31、0.36 mol·m-2·s-1。(4)沙埋深度5.10 cm白刺的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)含量与对照组0 cm的差异不显著,当沙埋深度为15 cm时,叶绿素含量显著增大,但叶绿素a/b值的变化不显著。[结论]白刺形态、生物量分配以及叶绿素含量对不同沙埋深度的可塑性较强,当沙埋深度为15 cm时,光合指标对沙埋才会产生显著差异。

关键词：白刺沙埋表型可塑性形态特征光合特性

氮、磷养分对飞机草营养器官表型可塑性的影响

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生态学杂志 2014年第10期33卷 2625-2632页

作者：全国明谢俊芳章家恩毛丹鹃华南农业大学热带亚热带生态研究所/农业部华南热带农业环境重点实验室/广东省高等学校农业生态与农村环境重点实验室广州510642 广州城市职业学院城市建设工程系广州510405

采用温室盆栽试验研究了不同氮、磷水平对入侵植物飞机草(Chromolaena odorata)营养器官表型可塑性的影响。结果表明:随着氮、磷水平的上升,飞机草的分枝数量、分枝长度、叶片数、总叶面积、总生物量以及茎、叶器官生物量显著增加。飞... 详细信息

采用温室盆栽试验研究了不同氮、磷水平对入侵植物飞机草(Chromolaena odorata)营养器官表型可塑性的影响。结果表明:随着氮、磷水平的上升,飞机草的分枝数量、分枝长度、叶片数、总叶面积、总生物量以及茎、叶器官生物量显著增加。飞机草的根生物量比、根冠比随着氮、磷水平的升高显著下降;茎生物量比在供氮(磷)量达0.05 g·kg-1时显著增加,之后保持稳定;叶生物量比随氮水平的增加先降后升,但其受磷水平变化的影响较小。叶面积比、叶根比、比叶面积和平均相对生长速率随着氮、磷水平的上升显著增加,但叶面积比、叶根比和比叶面积在供磷量≥0.05 g·kg-1时的差异不明显。飞机草的分枝数量、分枝长度、叶片数、总叶面积、根生物量比、根冠比、叶根比以及茎、叶与植株总生物量等指标的可塑性指数较高,并且对氮素的响应更强。表明氮、磷水平能够显著影响飞机草的植株生长,飞机草亦能够通过植株形态、结构以及生物量积累与分配的调整来适应多变的养分环境,并表现出较高的可塑性。

关键词：生物入侵飞机草氮磷表型可塑性