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《武汉植物园在亚热带山地森林群落构建机制研究中取得新进展》

  • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者： hujm
  • 发布时间：2020-08-13

  • 群落构建是群落生态学研究长久以来的核心论题之一。目前，功能生态学的发展为生态学家提供了两种验证群落构建的方法：分别通过亲缘关系(进化历史)和功能性状来表征物种相似(异)性，探讨群落系统发育结构和功能性状的分布格局，为森林群落构建机制提供新的理论依据。

    武汉植物园博士研究生张佳鑫在江明喜研究员和乔秀娟副研究员的指导下，基于湖南八大公山25公顷森林长期动态监测样地，选取162种木本植物叶片的6种功能性状为研究对象，分别研究4个样方尺度内的群落谱系发育结构、功能结构和性状的分布格局，发现八大公山样地的群落构建过程很大程度上受确定性作用的驱动，结果表明(亲缘关系或性状空间上)相似的物种在大多数尺度上呈聚集分布，也有少数性状相异的物种聚集分布；推断在样地内非生物环境可能通过激烈的竞争性排斥或严格的环境过滤，对物种的分布和共存起着重要的推动作用。性状分布和谱系发育结构的(显著)聚集或离散分布表明生态位分化等确定性过程的主导作用；同时，系统发育结构和性状分布格局随尺度变化而变化。

    该研究得到中国科学院战略先导项目(XDB 31000000)、国家重点基础研究发展计划(项目编号2014CB954004)、国家自然科学基金(项目编号31670441和31270562）和中国科学院生物多样性委员会中国森林生物多样性监测网络项目(项目编号29200931131101919)的资助。相关研究结果发表在Ecology and Evolution上。

  • 原文来源：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ece3.6465;http://www.whiob.ac.cn/xwdt/kydt/yjjz/202008/t20200813_5653563.html
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相关报告

  • 《武汉植物园在森林养分利用效率研究中取得新进展》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2020-10-10
    • 全球森林覆盖了31％的陆地面积，被誉为地球之肺。森林不仅能为人类提供林副产品，还具有调节气候、防灾减灾、固碳释氧、支持生物多样性等多种生态功能。养分是限制森林生长、发育的命脉，森林生产功能、生态功能的发挥依赖于养分的供应。因此，研究森林的养分状况与利用效率对于森林经营管理至关重要。 　　中国科学院武汉植物园系统生态学学科组科研人员在张全发研究员带领下，构建了一个生态参数用来衡量林木在群落水平的养分利用效率：Biomass:N:K:Ca:Mg:P。通过计算发现，全球森林的平均Biomass:N:K:Ca:Mg:P约为3691:12:7:13:2:1。这意味着，森林每吨生物量中，固定了3.3千克氮、1.9千克钾、3.5千克钙、0.6千克镁、0.3千克磷。人们在收获和利用林木产品时，会从生态系统中带走相应数量的养分。如果没有得到有效补充，森林生态系统的地力将日益贫瘠。 　　研究人员发现，树种是影响养分利用效率的重要因素，针叶树种，如松属、云杉属、落叶松属等，具有更高的氮素利用效率。而刺槐属、桤木属、金合欢属的树种由于具有固氮根瘤，表现出对氮素的“奢侈性”利用。在氮素、钙素缺乏的土壤条件下，林木总体上表现出更高的氮素、钙素利用效率。这些研究结果有助于我们理解森林对环境的适应机制，同时，对于造林时树种的选择具有一定的指导意义。 　　研究成果以“Biomass:N:K:Ca:Mg:P ratios in forest stands world-wide:Biogeographical variations and environmental controls”为题，发表于国际期刊Global Ecology and Biogeography。中国科学院水生植物与流域生态重点实验室、武汉植物园系统生态学学科组张克荣研究员为论文第一作者。研究得到了国家自然科学基金(31922060, 31770562, 31470499)和中国科学院青年创新促进会项目（2018374）的支持。
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  • 《武汉植物园在莲藕膨大研究方面取得新进展》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2022-06-20
    • 　莲是我国重要水生经济作物，集观赏、食用和药用价值于一身。莲的地下茎（发育早期为不膨大的藕带，发育后期膨大成藕）不仅是一种重要的水生蔬菜，而且是进行无性繁殖的繁殖器官。热型莲的地下茎因不能膨大成藕，无法在亚热带地区和温带地区成功越冬，所以莲藕膨大可保证莲成功越冬和来年春季正常的发芽。 　　近日，Plant Molecular Biology发表了来自于武汉植物园的题为“Identification of QTLs and a putative candidate gene involved in rhizome enlargement of Asian lotus (Nelumbo nucifera)”的文章。该研究利用QTL定位和异源转化技术，开展了莲地下茎膨大机制的研究。该研究将热带莲和温带莲的F2分离群体进行了全基因组重测序技术，构建了一张含有236840个SNP的遗传连锁图，进一步对地下茎膨大节数和膨大系数等性状进行了QTL定位，获得了3个稳定性QTL。进一步对主效QTL区间内基因进行转录组的分析，发现了对地下茎膨大有促进作用的基因NnBEL6。该基因的表达量在地下茎膨大过程中诱导表达。通过异源转化马铃薯实验证实了NnBEL6对块茎膨大的作用。本研究揭示了莲藕膨大的遗传基础和候选基因，为增强莲越冬繁殖能力提供了理论依据。 　　以上研究由中国科学院武汉植物园完成，刘艳玲副研究员为论文的第一作者，杨美研究员为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金(31872136和31772353)、中国科学院生物资源计划(KFJ-BRP-007-009)和中国科学院前沿科学重点研究计划（QYZDB-SSW-SMC017)的资助。
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