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不同生境小花山桃草自然种群表型变异与协变

花匠小妙招
2024-11-22 16:17

第卷第期草业学报年月
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不同生境小花山桃草自然种群表型变异与协变
刘龙昌,杜改改,司卫杰,王菲,罗海军,周正军
.河南科技大学林学院,河南洛阳;.中国林业科学研究院林业研究所,北京
摘要:小花山桃草自然种群的表型特征是其对自然生境适应的结果,不同生境种群间表型特征的比较可为揭示其
表型变异产生的原因及变异规律提供重要线索。本研究以分布于不同生境的个小花山桃草自然种群为研究对
象,研究了个表型性状的变化特点。研究结果表明,小花山桃草表型多样性较为丰富,表型性状的平均变异系
数为. 。表型分化系数在. ~ . 之间,平均为.% ,表明种群间变异是小花山桃草表型变异
的主要来源。不同性状对环境变化的反应不同,其中株高、茎粗、单株果数和比叶面积在种群内的差异不显著,而
在种群间的差异达到极显著水平,表型分化系数达以上;节间距、叶宽、主根长、分枝数、果长和果宽在种群间
和种群内的差异均达极显著水平;单果种子数和单果重在种群内和种群间的差异均不显著。株高、茎粗、叶长、叶
宽、茎重、叶重、主根重和单株果数表现出一致的协变格局,生理功能性状之间的这种整合特性有助于小花山桃草
适应多样的生境。聚类分析显示,个种群可按生境条件的好坏分为两大类,进一步表明小花山桃草的表型特征受
种群间环境条件水、肥强烈影响绝大多数表型性状与生境因子存在显著或极显著的相关关系,但果实性状包
括果宽、单果重和单果种子数与生境因子相关性低,进一步表明繁殖性状不易受环境条件影响。
关键词:小花山桃草;表型变异;外来杂草;自然种群;生态适应性

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收稿日期:—;改回日期:—
基金项目:地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目南科技大学人才基金项目资助。
作者简介:刘龙昌一,男,山东菏泽人,副教授,博士。—: .
草业学报第卷
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外来种入侵不仅导致生物多样性的减少或丧失,威胁区域生态安全,而且会对经济造成严重影响。探明入
侵种的入侵机制对有效控制其扩散和减少对入侵地造成的危害具有重要意义。
表型可塑性和遗传分化是植物适应异质生境的两种不同策略,但二者并不矛盾和排斥,均有利于外来植物适
应入侵地的新生境。。入侵物种往往比非入侵种具有更高的表型可塑性,表型可塑性通过改变植物的形态、
生长、生物量分配和生理特性等来获取资源,从而占据多样的生境,增强其入侵能力。对于遗传多样性低的外
来植物如自花授粉植物或克隆植物来说,表型可塑性是其成功入侵和扩张过程的关键因素。植物进入新生
境后,在新环境压力胁迫下遗传物质会发生快速适应性变化,通过进化适应产生表型变异以适应新环境。由于表
型特征是自然选择的直接承受者,所以表型进化比基因进化要快得多。许多研究表明,入侵植物能通过遗传分化
以适应不同的选择压力,即对不同环境做出局域适应。区域性梯度变化的温度、降水和光周期等常引起植物
的适应性进化】“,生境因子如土壤水分、肥力等也是引起植物适应性进化的重要原因。
由于生理以及遗传发育的相关性,植物在经历不同环境的自然选择时,表型性状间存在着表型协变表型整
合和权衡关系。选择作用可使不同的表型性状具有不同式样和不同程度的可塑性,一个性状在不同环境下的稳
定性可能正是由于其他性状具有可塑性的结果Ⅲ。
小花山桃草是柳叶菜科山桃草属一年生或越年生白花授粉植物,原产北美中东部。因其
具有适应性广、繁殖能力强等特点,近几年在我国呈快速扩散蔓延态势,成为我国危害性较大的外来入侵植物之

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, 在一些地区已发展成恶性杂草口。小花山桃草在义马市北露天矿不同排矸年限的矸石山均有分布。不
同排矸年限矸石山在土壤水分、养分条件等方面差异很大】,这为研究不同生境下小花山桃草种群表型性状变
异规律提供了良好条件。我们以分布于该矸石山的自然种群为对象,在小花山桃草果实成熟期,对个表型性
状进行了观测,分析不同种群植株表型性状在种群内、种群间的变化特点及其环境依赖性,以期为探明小花山桃
草表型变异规律和机制提供线索。

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