黄龙山白桦种群结构及其时间序列预测分析

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黄龙山白桦种群结构及其时间序列预测分析

黄龙山白桦种群结构及其时间序列预测分析

第36卷 第12期西北农林科技大学学报(自然科学版)Vol.36No.12 2008年12月Journal of Northwest A&F University(Nat.Sci.Ed.)Dec.2008黄龙山白桦种群结构及其时间序列预测分析3薛瑶芹a,张文辉b,何景峰b(西北农林科技大学a.生命科学学院,b.林学院,陕西杨凌712100)[摘 要] 【目的】阐明黄土高原南部地区白桦种群未来的发展趋势,为其合理经营利用提供依据。

【方法】以群落物种重要值为依据,通过聚类分析,将黄龙山地区的白桦林划分为4个群落类型,每个类型中的全部白桦个体为一个种群,分析白桦不同种群的年龄结构、存活曲线及静态生命表,并应用时间序列模型预测了种群的发展趋势。

【结果】黄龙山地区白桦种群幼龄个体较少,中老龄个体较多,基本呈衰退趋势;种群A幼龄株数相对较多,有一定更新能力;种群C、D衰退特征较为明显,其中种群D只在Ⅲ、Ⅳ龄级具有一定数量个体,几乎没有更新幼苗。

种群A、B、C、D的生命表和存活曲线表现出相似的特征,即Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ龄级死亡率高,除种群A外,标准化最高存活量均出现在Ⅲ或Ⅳ龄级。

时间序列预测分析表明,在未来20,30,40和50年中,多数种群均呈现幼龄个体减少而老龄个体增加的态势,老化趋势较为明显。

【结论】黄龙山白桦种群表现出明显的衰退特征,属于该地区的过渡种群,逐渐会被更加稳定的松栎混交林所取代,应根据各种群的特点采取不同的经营措施,以促进群落演替。

[关键词] 白桦;年龄结构;存活曲线;时间序列预测[中图分类号] Q948[文献标识码] A[文章编号] 167129387(2008)1220121208St udy on t he population struct ure and time sequence prediction ofB et ul a pl at y p hy ll a in Huanglong MountainXU E Yao2qin a,ZHAN G Wen2hui b,H E Jing2feng b(a.College of L i f e Sciences,b.College of Forest ry,N ort hwest A&F Universit y,Yangling,S haanx i712100,China)Abstract:【Objective】B et ul a.pl at y p hy ll a forest is t he general forest type dist ributed in t he sout h Loess Plateau.In order to characterize t he age struct ure and dynamics of t he B.pl at y p hy ll a pop ulation and to p rovide some scientific basis for reasonable exploitation and utilization,18sample fields in Huanglong Mount were investigated and st udied.【Met hod】U sing Statistic software,cluster analysis was made based on t he importance value of every species in different sample fields,and t hen t hese sample fields were seg2 mented into4community types when t he linkage distance was0.8,and all B.pl at y p hy ll a individuals of every type were regarded as a pop ulation.The age st ruct ure,static life table,survival curve and t he time se2 quence prediction of number dynamics of different B.pl at y p hy ll a pop ulations were st udied based on t he investigation.【Result】Most B.pl at y p hy ll a pop ulations had relatively small young individuals but rela2 tively rich old ones,so t hey presented declining tendency.Only pop ulation A,which had comparatively rich young individuals,had limited ability of regeneration.Pop ulation C and pop ulation D bot h showed more ob2 vious declining tendency,and t he latter just had individuals onⅢandⅣclass.Even under different envi2 ronmental conditions,static life table and survival curves of4different pop ulations showed similar fea23[收稿日期] 2008201202[基金项目] 国家科技支撑计划项目(2006BAD09B03)[作者简介] 薛瑶芹(1982-),女,陕西府谷人,硕士,主要从事生物多样性保护与利用研究。

黄土高原山地森林群落植物区系特征与地理格局

黄土高原山地森林群落植物区系特征与地理格局

地理学报ACTA GEOGRAPHICA SINICA 第69卷第7期2014年7月V ol.69,No.7July,2014收稿日期:2014-01-24;修订日期:2014-06-07基金项目:国家自然科学基金(41271059);科技部科技基础性工作专项(2011FY110300)[Foundation:National NaturalScience Foundation of China,No.41271059;National Key Basic Research Special Foundation of China,No.2011FY110300]作者简介:赵鸣飞,博士研究生,研究方向为植被生态学。

E-mail:landscaper.mf@通讯作者:康慕谊,教授,博士生导师,中国地理学会会员(S110001459M),研究方向为资源与环境生态学、植被地理学。

E-mail:kangmy@916-925页黄土高原山地森林群落植物区系特征与地理格局赵鸣飞1,2,王宇航1,2,邢开雄1,2,康慕谊1,2,刘全儒3,李秋颐2,黄永梅2(1.北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,北京100875;2.北京师范大学资源学院,北京100875;3.北京师范大学生命科学学院,北京100875)摘要:本文以样地数据为基础,对黄土高原内11座山地森林群落的区系组成、联系、格局以及与气候因子的关系等方面进行了较为系统的分析,结果表明:(1)研究区内森林群落物种丰富,353个样地共调查到维管植物108科473属1222种,其中被子植物93科447属1179种,裸子植物4科7属9种,蕨类植物11科19属34种。

(2)按区域和局地两个尺度统计显示,研究区内科、属分布区类型以“温带分布”特别是“北温带分布”为主,此特征在群落尺度上尤显突出。

(3)非度量多维度标度排序(NMDS)第一轴主要揭示各山地森林分布的典型海拔变化范围,第二轴则展示出各山地的地理纬度位置关系;系统聚类树同样体现出各山地间基于区系组成特征的地理空间联系与南北位置关系,并将各山地依区系组成特征划分为4组;经比较山地间最大Sørenson 相似性系数知,贺兰山因地处区域西北边缘而与其他山地间区系联系最弱,反之太岳山与其他山地区系联系最强。

广西钦州市钦州港经济技术开发区2023-2024学年高三(最后冲刺)生物试卷含解析

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广西钦州市钦州港经济技术开发区2023-2024学年高三(最后冲刺)生物试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。

每小题只有一个选项符合题目要求)1.公羊基因型AA、Aa表现为有角,aa表现为无角;母羊基因型AA表现为有角,Aa、aa表现为无角。

两只羊繁殖多次,子代数量足够多,子代中有角:无角=3:1,有关叙述不正确的是()A.子代无角基因型可能是AaB.子代无角基因型可能是aaC.可能是父本有角,母本无角D.亲本可能都有角2.某实验小组探究一定浓度的萘乙酸(NAA)溶液和细胞分裂素(KT)溶液对棉花主根长度及侧根数的影响,所得结果如图所示。

下列相关叙述或推理合理的是()A.由甲组数据可知,没有激素的调节棉花根也能生长B.乙组与甲组和丙组可分别构成对照实验和对比实验C.NAA和KT对棉花主根的顶端优势的作用有协同作用D.若去除丁组棉花的主根,则棉花的侧根数不受影响3.研究表明,抑郁症与单胺类递质传递功能下降相关。

单胺氧化酶是一种单胺类递质的降解酶,其抑制剂(MAOID)是一种常用抗抑郁药。

据图分析,下列叙述错误的是()A.细胞X通过胞吐释放神经递质,可保证递质大量迅速释放B.单胺类递质与蛋白M结合后,即可使细胞Y产生动作电位C.若细胞Y上蛋白M的数量减少,则可能会导致人患抑郁症D.MAOID能增加突触间隙的神经递质浓度,从而起到抗抑郁的作用4.为减少环境污染、保护生态环境,必须走可持续发展的道路。

我国作为《湿地公约》缔约国,对湿地生态系统进行保护、开发和建设责无旁贷。

白桦BpPR1基因生物信息学分析

白桦BpPR1基因生物信息学分析

白桦BpPR1基因生物信息学分析作者:安玉婷李然红陈鑫刘丹来源:《湖北农业科学》2020年第12期摘要:利用生物信息学方法,对白桦BpPRI理化性质、亲水/疏水性、跨膜结构、二级结构、三级结构及与其他植物PRI蛋白的同源性进行了预测,同时对该基因启动子的顺式作用元件以及基因结构进行了预测和分析。

结果表明,①BpPR1的cDNA全长为816 bp,CDS为53lbp,编码由176个氨基酸构成的稳定亲水性蛋白,存在跨膜运输结构,属于CAP蛋白家族的一员。

白桦BpPR1与葡萄、枣亲缘关系较近;②BpPR1基因组结构中含有2个外显子和3个内含子;③BpPR1启动子含有多个真核生物启动子的基本元件CAAT-box和TATA-box,还含有与低温响应、脱落酸响应、茉莉酸甲酯响应、生长素响应、水杨酸响应、细胞分裂素响应相关的响应元件以及MYBHvl结合位点等,说明该蛋白可能受多种生长调节剂调控,参与生物与非生物胁迫过程。

关键词:白桦(Betula platyphylla);病程相关蛋白;生物信息学中图分类号:Q789文献标识码:A文章编号:0439-8114( 2020)12-0171-04DOI:10.1408 8/j .cnki.issn0439-8114.2020.12.038开放科学(资源服务)标识码(OSID):白桦(Betula platyphylla)为桦木科桦木属落叶木本植物,在亚欧大陆中分布较多。

而在中国,其主要分布于东北、华北及西北等地区[1]。

白桦具有适应能力强、生长快、材质优等特点,已成为当今社会最有应用价值及发展潜力的树木种类之一,对白桦相关研究也越来越受到重视[2]。

同时,白桦形态优美、表面光洁,常作为城市绿化树种[3]。

白桦皮及白桦汁具有很高的药用价值,近年来,白桦已被列入重点的科技研究项目之一[4]。

植物病程相关蛋白(Pathogenesis—related protein,PR)是植物在生物或非生物胁迫下产生的一类抵御不良环境的蛋白总称。

中国山地白桦自然群体子代变异分析与生长稳定性评价

中国山地白桦自然群体子代变异分析与生长稳定性评价

中国山地白桦自然群体子代变异分析与生长稳定性评价兰士波【期刊名称】《《北华大学学报(自然科学版)》》【年(卷),期】2019(020)005【总页数】9页(P611-619)【关键词】山地白桦; 自然群体; 变异分析; 遗传效应; 子代测定; 生长稳定性【作者】兰士波【作者单位】黑龙江省林业科学研究所黑龙江哈尔滨 150081【正文语种】中文【中图分类】S722.5山地白桦(Betula platyphylla Suk.)是广布于亚洲东部的一个珍贵用材树种和生态景观树种,在植物系统分类学上隶属桦木科(Betulaceae)、桦属(Betula Linn.),间断分布于中国各大主要山脉,具有生长快、深根性、耐严寒、耐瘠薄、抗干旱、抵御风沙和萌芽力强等优良的生物学和生态学特性[1].山地白桦材性优良,材质致密、软硬适中、纹理通直、构造均匀,材用价值高,经济效益好;枝叶扶疏,树干洁白雅致,亭亭玉立,秋叶染黄泛红,姿态优美,文化内涵深厚,观赏性和生态功能强;适应性较强,对土壤和气候的要求不甚苛刻,可凭借自身的优势应变各种复杂环境.主要分布于东北、西北、西南、华中和华北等5大地理区域[2].近年来,有关山地白桦遗传育种的研究主要集中在群体或个体选择 [3]、地理变异[4-7]、遗传改良[8]、遗传多样性评价[9-10]和遗传效应分析[11]等相关领域.虽然不同群体的生长适应性和遗传稳定性是群体选择的重要因素,也是衡量一个群体在某一地区能否适生优质的重要标志,但受林木生长周期长的限制,在山地白桦的遗传稳定性和生长稳定性方面还鲜有报道.为了探讨山地白桦自然群体及其子代的遗传变异和生长稳定性,本次研究在广泛收集自然分布在全国各主要山系基因资源的基础上,以子代测定林为对象,通过生长测定和形质指标评价,系统分析这些性状的变异规律、遗传力和遗传增益等遗传效应.采用高稳系数分析方法,综合评价子代生长性状的高产潜力和生长稳定性,选育出生长势、抗逆性与适应性兼优的群体或个体,为中国山地白桦种质资源的遗传改良和高世代育种提供科学依据.1 原产区和栽培地自然概况1.1 原产区自然概况中国山地白桦的适应性较强,自然分布呈明显的间断性.为了探究中国山地白桦自然群体及其子代的遗传变异、遗传效应、生长性状的高产潜力和稳定性,遵循环境条件相似的原则,分别从东北、西北、西南、华中和华北等5个地理区域的主要山系引进大兴安岭、小兴安岭、长白山、龙岗山、完达山、老爷岭、六盘山、横断山、老君山、雾灵山、关帝山、五台山、燕山和嵩山等16个自然群体的繁殖材料,分别标记为EDXA,NXXA,SXXA,CBSH,LGSH,NWDS,LYLN,LPSH,NHDS,HDXG,LJSH,WLSH,GDSH,WTSH,YASH和SOSH.原产区自然概况见表1.表1 山地白桦原产区自然概况Tab.1 Natural general conditions of origin of Mountain Birch1.2 栽培地自然概况栽培地选设在黑龙江省林口县青山国家良种繁育基地,地理坐标为E 130°20′~130°40′、N 45°17′~45°30′.该区域地处中国东北的东部山区,属长白山系张广才岭东坡的丘陵地带,地势东北高、西南低,平均坡度为10°~15°,最大坡度为40°,海拔为300~500 m.气候属北温带大陆性季风气候,冬季寒冷干燥而漫长,夏季温暖湿润且短促,水热同季,光照充足,无霜期为120~130 d,年平均降水量为400~600 mm,且多集中在6—8月份,此期降水量约占全年降水量的50%,≥10 ℃的年有效积温为2 100~2 600 ℃;地带性土壤类型主要为典型暗棕壤,土层深厚,土壤湿润肥沃,通透性强,适宜林木生长发育.2 试验材料与方法2.1 试验设计试验材料来源于中国各主要山系的16个自然群体.为了摒弃环境差异的影响,在子代测定、遗传效应、增产潜力和生长稳定性评价、群体或个体对比选择等方面均选用同一栽培地的林分材料.2002年引进育种材料,2003年繁育苗木,2005年营建子代测定林,2017年测定生长指标.中国山地白桦子代测定林按完全随机区组设计配置16个群体4 800个优良个体的子代,设置6次重复.小区内双行30株随机排列,采取穴状整地方式,整地规格50 cm×50 cm×50 cm,株行距为3.0m×3.0 m.2.2 测试指标与测定方法测试指标:包括树高、胸径、东西冠幅和南北冠幅.测定方法:采用游标卡尺测定林木胸径生长量(精确度为0.5 mm);采用超声波树高测距仪测定树高生长量(精确度为0.5 cm);采用卷尺测定东西冠幅和南北冠幅(精确度为0.5 cm),取二者的平均值作为林木冠幅.2.3 数据统计分析运用统计分析SPSS 13.0软件分别进行方差分析、多重比较和线性模型分析[12],根据方差分析结果估算生长性状的遗传参数[13-15].将高产性与稳定性有机结合,采用高稳系数分析法准确、全面地评价群体及其子代的优劣[16].方差分析:采用Yijk=μ+Bi+Fj+BFij+εijk数学模型,式中:Yijk为第i个区组第j 个家系的第k个观测值;BFij为家系与区组交互作用;μ为总体均值;Bi为区组;Fj为家系;εijk为随机误差.高稳系数:采用数学模型评判群体间子代的生长稳定性,式中:HSCi为高稳系数;为第i个群体的平均值;Si为第i个群体的标准差;为对照群体的平均值.遗传参数:遗传力h2=(MSf-MSe)/MSf;遗传增益ΔG=Sh2/μ;选择强度i=S/σp;变异系数CV=100×σp/μ,式中:h2为家系遗传力;ΔG为遗传增益;CV为变异系数;MSf为表现型方差;MSe为环境方差;S为选择差;σp为标准差;μ为性状均值.3 试验结果与分析3.1 半同胞子代的生长表现中国山地白桦的适应范围特定,间断分布于东北、华北、华中、西北和西南等5个地理区域的主要山系,存量资源富集.为了探究群体及其子代的生长表现,连续定位测定960个半同胞子代的树高、胸径、东西冠幅和南北冠幅,并对测定指标进行统计学描述和方差分析,结果分别见表2和表3.由表2可知:在东北地区引种不同自然群体的山地白桦,树高、胸径和冠幅3个性状的总体均值分别为(8.659±1.669)m、(7.063±2.396)cm和(2.155±0.592)m,而且,这些性状均存在不同程度的变异,胸径的变异(33.92%)最大,冠幅(27.47%)次之,树高(19.28%)最小.冠幅与胸径之间存在紧密的相关性,以华北群体子代的胸径(7.854±1.981)cm和冠幅(2.350±0.604)m最大,东北群体子代的胸径(7.434±2.170)cm和冠幅(2.186±0.57)m次之,西南群体子代的胸径(3.914±1.992)cm和冠幅(1.647±0.554)m最小.表2 不同地理区域山地白桦生长性状统计描述结果Tab.2 Statistical results onthe growth characteristics of Mountain Birch at different geographical regions地理区域树高胸径东西冠幅南北冠幅冠幅均值/m标准差CV/%均值/cm标准差CV/%均值/m标准差CV/%均值/m标准差CV/%均值/m标准差CV/%东北9.1591.41615.467.4342.17029.192.2490.58926.192.1200.64530.422.1860.57 426.26华北9.0871.29714.277.8541.98125.222.3900.66027.622.3060.69930.312.3500.60 425.70华中8.2071.01112.327.2741.95826.922.1710.55525.562.0680.42820.702.1210.43 820.65西北9.2451.41815.347.1682.12229.602.2840.50922.292.1940.43920.012.2410.42 318.88西南6.2041.51724.453.9141.99250.891.6840.62637.171.6050.58236.261.6470.55 433.64均值8.6591.66919.287.0632.39633.922.2070.63828.912.1010.64930.892.1550.59 227.47由表3可以看出:山地白桦明显的间断性分布使群体间缺乏有效的基因交流,从而产生较大的遗传分化,群体子代的树高、胸径和冠幅等3个性状基本上呈正态分布,区域间显著性概率远远低于0.05,在5%水平上差异极显著.这充分说明,引种生态要求迥异的外域树种,引种地的坡向、坡位、温度、水分和光照等生态条件和气候因子对林木冠幅和胸径的影响较大,完全具备比较选择的充要条件和遗传基础.表3 不同地理区域山地白桦生长性状方差分析结果Tab.3 Variance analysis results on the growth characteristics of Mountain Birch at differentgeographical regions数量性状变异来源平方和自由度均方FP树高区域间917.7414229.435136.028∗∗0.000区域内1 568.6089301.687——胸径区域间1 404.1464351.037 87.051∗∗0.000区域内3 750.2469304.033——东西冠幅区域间 42.1484 10.537 32.703∗∗0.000区域内299.6519300.322——南北冠幅区域间 40.3714 10.093 27.594∗∗0.000区域内340.1599300.366——平均冠幅区域间 41.0084 10.252 36.040∗∗0.000区域内264.5479300.284——注:**表示5%水平差异极显著不同地理区域山地白桦生长性状多重比较结果见表4.由表4可知:以胸径和树高为材用型良种选择与评价指标,兼顾林木冠幅,初步认定华北群体的子代表现良好,东北群体次之.群体内子代间遗传分化较小,胸径、树高和冠幅的平均值分别为(7.854±1.981)cm、(9.087±1.297)m、(2.350±0.604)m和(7.434±2.170)cm、(9.159±1.416)m、(2.186±0.574)m,平均变异(CV)分别为25.22%,14.27%,25.70%和29.19%,15.46%,26.26%.表4 不同地理区域山地白桦生长性状多重比较结果Tab.4 Multiple comparison results on the growth characteristics of Mountain Birch at different geographical regions地理区域树高子集/m123地理区域胸径子集/cm123地理区域冠幅子集/m123西南地区6.204——西南地区3.914——西南地区1.647——华中地区—8.207—西北地区—7.168—华中地区—2.121—华北地区——9.087华中地区—7.2747.274东北地区—2.186—东北地区——9.159东北地区—7.4347.434西北地区—2.2412.241西北地区——9.245华北地区——7.854华北地区——2.3503.2 半同胞子代的变异分析中国山地白桦的抗逆性和适应性较强,群体间半同胞子代树高、胸径和冠幅3个性状的差异极显著,遗传分化较大,直接影响着林分的蓄积量和出材量.为了探讨群体及其子代的遗传变异规律,定位测定了16个群体960个子代的生长性状,并对这些性状进行了统计学描述和方差分析,结果分别见表5和表6.由表5可以看出:横断山高山峡谷群体(HDXG)子代树高、胸径和冠幅变异最大,平均变异分别为28.52%,53.60%和32.33%,95%置信区间的变动幅度分别介于5.466~6.054 m、2.740~3.665 cm和1.253~1.492 m,总体平均值分别为(5.760±1.643)m、(3.203±1.717)cm和(1.373±0.444)m.小兴安岭南麓群体(SXXA)子代的树高、燕山群体(YASH)子代的胸径和嵩山群体(SOSH)子代的冠幅变异最小,平均变异分别为10.20%,23.60%和17.87%,95%置信区间的变动幅度分别在8.909~9.497 m、7.331~8.257 cm和1.957~2.197 m的范围内,总体平均值分别为(9.203±0.938) m、(7.794±1.839)cm和(2.077±0.371)m.由表6可知:山地白桦子代的树高、胸径和冠幅3个性状基本上呈正态分布,群体间、区组间及群体与区组交互作用的显著性概率远远低于0.05,在5%水平上达到差异极显著水平,具备材用型群体比较选择的遗传基础.表5 山地白桦自然群体子代生长性状统计描述结果Tab.5 Statistical description results of growth characteristics of natural populations of Mountain Birch 群体树高胸径冠幅上限/m均值/m下限/m标准差CV/%上限/cm均值/cm下限/cm标准差CV/%上限/m均值/m下限/m标准差CV/%CBSH10.30110.0079.7131.34513.448.6918.2287.7662.06225.062.3932. 2742.1540.57725.39EDXA8.1097.8157.5211.27816.355.7595.2964.8341.959 36.991.7531.6331.5130.42425.97GDSH9.5549.2608.9661.47015.888.6038.14 17.6782.12926.162.6182.4992.3970.64225.69NHDS6.9426.6486.3541.24218. 685.0874.6254.1622.00643.392.0421.9221.8020.51927.01HDXG6.0545.7605. 4661.64328.523.6653.2032.7401.71753.601.4921.3731.2530.44432.33LJSH8. 4718.1777.8831.05812.947.7787.3156.8522.03327.792.2852.1652.0460.49622.90LYLN9.6899.3959.1011.45715.507.6877.2256.7621.90026.302.3052.185 2.0660.52023.79LPSH9.5399.2458.9511.41815.347.8307.1676.7052.12229.6 12.3602.2412.1210.42318.89LGSH10.1109.8169.5221.27012.948.4908.0287. 5651.98224.692.6012.4812.3610.55622.39SOSH8.5318.2377.8430.97011.77 7.6967.2346.7711.89726.222.1972.0771.9570.37117.87NWDS9.2318.9378.6 431.04111.658.2727.8097.3471.98725.442.4282.3082.1880.43819.00WTSH9. 4059.1118.8171.38315.188.3877.9257.4621.99525.182.4482.3282.2080.5862 5.19WLSH9.2138.9198.6251.07712.078.0207.5587.0951.95425.862.4252.305 2.1850.56724.59NXXA9.2418.9478.6531.39115.557.7397.2776.8141.79124.6 22.2152.0951.9750.48223.03SXXA9.4979.2038.9090.93810.208.6368.1737.7 102.05825.182.4482.3282.2090.61226.30YASH9.3549.0608.7661.23413.628. 2577.7947.3311.83923.602.3862.2662.1470.60726.78Total8.9538.6598.3581 .66919.287.5377.0626.5992.39633.922.2752.1552.0360.59227.47表6 山地白桦自然群体子代生长性状方差分析结果Tab.6 Variance analysis results of growth characteristics of natural populations of Mountain Birch 数量性状变异来源平方和自由度均方FP树高群体间1131.5971575.44056.083∗∗0.000区组间62.077 5 12.415 9.230∗∗0.000区组×群体318.293754.244 3.155∗∗0.000胸径群体间1854.23615123.61637.083∗∗0.000区组间 153.497 5 30.699 9.209∗∗0.000区组×群体 620.803758.277 2.483∗∗0.000东西冠幅群体间86.634155.77622.747∗∗0.000区组间26.214 55.24320.648∗∗0.000区组×群体58.014750.774 3.047∗∗0.000南北冠幅群体间73.578154.90516.364∗∗0.000区组间12.176 52.435 8.124∗∗0.000区组×群体59.802750.797 2.660∗∗0.000平均冠幅群体间78.813155.25423.517∗∗0.000区组间17.408 53.48215.583∗∗0.000区组×群体47.191750.629 2.816∗∗0.000 注:**表示5%水平差异极显著3.3 比较选择与群体推荐山地白桦集经济价值、材用价值、观赏性和生态功能于一体,应用前景广阔.秉承生物生态学观点,遵循特定的培育目标,从分化的群体中选择优良基因型或优异群体,以期实现森林的生态、社会和经济效益最大化.山地白桦的生长性状在群体间存在极显著差异,具备比较选择的遗传基础,结果见表7.由表7可见:西南横断山高山峡谷群体(HDXG)的子代表现最差,胸径、树高和冠幅的平均值分别为3.203 cm、5.760 m和1.373 m.东北长白山群体(CBSH)子代的生长势最强,依次为东北小兴安岭南麓群体(SXXA)、华北关帝山群体(GDSH)、东北龙岗山群体(LGSH)和华北五台山群体(WTSH).这些群体子代与HDXG群体子代相比,平均胸径分别提高156.88%,155.17%,154.17%,150.64%和147.42%,平均树高分别提高73.73%,59.77%,60.76%,70.42%和58.18%,平均冠幅分别提高65.62%,69.56%,82.01%,80.70%和69.56%.山地白桦的适应能力强,能够快速适应引种地的生态环境和气候条件,树高的变异较小,胸径和冠幅的变异略大.由表5可知,长白山(CBSH)、小兴安岭南麓(SXXA)、关帝山(GDSH)、龙岗山(LGSH)和五台山(WTSH)等5个群体子代的树高变异分别为13.44%,10.20%,15.88%,12.94%和15.18%,胸径变异分别为25.06%,25.18%,26.16%,24.69%和25.18%,冠幅变异分别为25.39%,26.30%,25.69%,22.39%和25.19%.但是,这些性状的变异是源自基因型,还是受环境因子的影响,尚需进一步分析数量性状的遗传效应.表7 山地白桦群体子代生长性状多重比较结果Tab.7 Multiple comparison results on the growth characteristics of natural populations in Mountain Birch群体树高子集/m12345群体胸径子集/cm1234群体冠幅子集/m12345HDXG5.760————HDXG3.203———HDXG1.373————NHDS—6.648———NHDS—4.625——EDXA—1.633———EDXA——7.815——EDXA——5.296—NHDS——1.922——LJSH——8.177——LPSH———7.168SOSH——2.0772.077—SOSH——8.237——LYLN———7.225NXXA——2.0952.095—WLSH———8.919—SOSH———7.234LJSH———2.165—NWDS———8.937—NXXA———7.277LYLN———2.185—NXXA———8.947—LJSH———7.315LPSH———2.2412.241YASH———9.060—WLSH———7.558YASH———2.2662.266WTSH———9.111—YASH———7.794CBSH———2.2742.274SXXA———9.203—NWDS———7.809WLSH———2.3052.305LPSH———9.245—WTSH———7.925NWDS———2.3082.308GDSH———9.260—LGSH———8.028WTSH———2.3282.328LYLN———9.395—GDSH———8.141SXXA———2.3282.328LGSH————9.816SXXA———8.173LGSH————2.481CBSH————10.007CBSH———8.228GDSH————2.4993.4 遗传效应及遗传稳定性3.4.1 遗传效应分析遗传力和遗传增益是评价林木遗传改良效果的重要指标,其大小及相对稳定性受基因和环境的共同影响.山地白桦自然分布区的生态环境复杂,气候条件多样,增强了该种的适应性.为了探讨山地白桦群体子代的遗传效应,在生长性状差异显著性分析的基础上,有针对性地对中国分布的整个群体、东北群体、华北关帝山和五台山群体的树高、胸径和冠幅进行方差分析,并根据方差分量估算遗传力和遗传增益等遗传参量,结果见表8.由表8可见:山地白桦整个群体树高、胸径和冠幅的遗传力分别为0.892,0.891和0.936,遗传增益分别为13.75%,24.18%和20.53%,属强度基因型控制遗传;东北群体树高、胸径和冠幅的遗传力分别为0.923,0.831和0.916,遗传增益分别为11.42%,19.38%和19.22%,遗传力较强,遗传增益较大,遗传分化较小;华北群体树高、胸径和冠幅的遗传力分别为0.566,0.582和0.725,遗传增益分别为6.46%,11.74%和14.91%,遗传力和遗传增益中等.由此说明,山地白桦的树高、胸径和冠幅3个性状受基因控制程度较强,遗传力较大,遗传增益较高,遗传分化较小,生长潜力较大,具备生长稳定性评价的必要条件.表8 生长性状方差分量及遗传参数估算Tab.8 Estimating on variance component and genetic parameters of growth characteristics地理区域数量性状平均值标准差区组间方差分量区组内方差分量MSfSSfMSeSSe遗传力h2遗传增益ΔG/%东北树高/m9.1591.41616.02980.1461.237467.6580.92311.42冠幅/m2.1860.5742.46112.3070.20878.4480.91619.22胸径/cm7.4342.17018.62093.1003.1571193.2290.83119.38华北树高/m9.0871.2973.39216.9591.471317.6520.5666.46冠幅/m2.3500.6041.1935.9670.32870.8430.72514.91胸径/cm7.8541.9819.24846.2383.868835.5120.58211.74总体树高/m8.6591.66912.45162.0771.3451162.2100.89213.75冠幅/m2.1590.5923.48217.4080.223193.0370.93620.53胸径/cm7.0632.39630.699153.4973.3332880.1430.89124.18注:MSf表示表现型方差,MSe表示环境方差,SS表示平方和,选择强度i=0.803.4.2 生长稳定性评价综上分析可知:长白山(CBSH)、龙岗山(LGSH)、小兴安岭南麓(SXXA)、关帝山(GDSH)和五台山(WTSH)等5个山地白桦群体子代的生长势较强,遗传力较强,遗传增益较高,应用前景广阔.为了科学推断这些群体子代的生长潜力和生长稳定性,以中国山地白桦整个群体的平均树高和平均胸径为对照,采用高稳系数法分析群体子代的增产率和稳定性,结果见表9.由表9可知:CBSH,LGSH,SXXA,GDSH和WTSH等5个群体子代的树高和胸径的增产率分别为15.57%,13.36%,6.28%,6.90%,5.22%和16.51%,13.68%,15.73%,15.28%,12.22%,高稳系数(HSC)分别为90.94%,89.72%,86.77%,81.79%,81.13%和79.37%,77.83%,78.72%,77.39%,76.34%,而且,这些群体的高稳系数均高于对照(树高:HSC=73.39%;胸径:HSC=60.07%),具备高产潜力和稳产性能.在东北地区引种的中国山地白桦,群体的高产性排名依次为长白山、小兴安岭南麓、龙岗山、关帝山、五台山,群体的稳定性排名依次为长白山、龙岗山、小兴安岭南麓、关帝山、五台山.因此,基于遗传变异、遗传效应、比较选择和稳定性分析的基础,最终认定东北长白山、东北龙岗山、东北小兴安岭南麓、华北关帝山和华北五台山等5个群体为优异群体,建议在中国北方地区推广应用.表9 山地白桦生长性状的增产率及高稳系数Tab.9 Growth rate and high stability coefficient of growth characteristics of Mountain Birch地理区域群体树高性状胸径性状平均值/m增产率/%标准差S高稳系数HSC/%平均值/cm增产率/%标准差S高稳系数HSC/%东北地区CBSH10.00715.571.34590.948.22816.512.06279.37SXXA 9.2036.280.93886.778.17315.732.05878.72LGSH9.81613.361.27089.728.02813.681.98277.83华北地区GDSH 9.2606.901.47081.798.14115.282.12977.39WTSH 9.1115.221.38381.137.92512.221.99576.34群体均值(CK) 8.659—1.66973.397.062—2.39660.074 结论与讨论1)遵循环境条件相似的原则,在东北引种外域的山地白桦,群体间子代的树高、胸径和冠幅3个性状存在极显著的差异,且胸径的变异最大,冠幅次之,树高的变异最小,平均变异分别为33.92%,27.47%和19.28%.2)山地白桦能够快速适应中国东北的生态环境和气候条件,其中,西南横断山高山峡谷群体的子代表现最差,东北长白山群体表现最佳,以下依次为东北小兴安岭、华北关帝山、东北龙岗山和华北五台山等4个群体.3)中国山地白桦受基因控制程度强,遗传力大,遗传增益高.树高、胸径和冠幅的遗传力分别为0.892,0.891和0.936,遗传增益分别为13.75%,24.18%和20.53%.其中,东北群体的遗传力较大,遗传增益较高,遗传力分别为0.923,0.831和0.916,遗传增益分别为11.42%,19.38%和19.22%;华北群体的遗传力和遗传增益中等,遗传力分别为0.566,0.582和0.725,遗传增益分别为6.46%,11.74%和14.91%.4)将高产性与稳定性有机结合,采用高稳系数法的评判结果显示,东北长白山、东北龙岗山、东北小兴安岭南麓、华北关帝山和华北五台山等5个群体子代的树高和胸径增产率分别为15.57%,13.36%,6.28%,6.90%,5.22%和16.51%,13.68%,15.73%,15.28%,12.22%,高稳系数分别为90.94%,89.72%,86.77%,81.79%,81.13%和79.37%,77.83%,78.72%,77.39%,76.34%.这些群体的高稳系数远远高于山地白桦整个群体的平均值,增产率较高,稳产性能较强.因此,确定这5个山地白桦自然群体为优异群体,建议在中国北方推广应用.【相关文献】[1] 郑万钧,陶东岱,黄枢,等.中国树木志:第二卷[M].北京:中国林业出版社,1985.[2] 聂少荃,袁晓颖,杨逄建,等.黑龙江植物资源志[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,2003.[3] 刘桂丰,蒋学彬,刘吉春,等.白桦多点种源试验联合分析[J].东北林业大学学报,1999,27(5):9-14.[4] 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中国北方白桦自然群体比较选择及子代测定

中国北方白桦自然群体比较选择及子代测定

中国北方白桦自然群体比较选择及子代测定兰士波【摘要】以中国北方分布的白桦(Betula platyphylla Suk.)自然群体及其子代测定林为对象,采用固定标准地定位观测的方法,基于群体选择、变异分析和遗传效应评价,探讨自然群体及其子代树高、胸径和冠幅等性状的遗传变异,系统分析生长性状的遗传力和遗传增益,并从中选择生长势、抗逆性和适应能力兼优的群体或个体.结果表明:中国北方白桦自然群体间的生长性状存在极显著差异,树高变异最小,冠幅变异较大,胸径变异最大,平均变异系数分别为20.56%,32.25%和33.00%,且群体内子代间性状差异极显著.白桦生长性状受遗传基因的控制程度较强,遗传增益较大,树高、胸径和冠幅的遗传力分别为0.971,0.816和0.576,遗传增益分别为15.97%,21.54%和13.87%,因此,以生长性状为主要评价指标,兼顾各种影响因素,确定山西群体(SX)、河北群体(HB)和辽宁群体(LN)为优异群体,LN305,SX516和HB403为优良个体,可广泛应用于多世代遗传改良育种中.【期刊名称】《北华大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(019)005【总页数】6页(P582-587)【关键词】白桦;自然群体;比较选择;子代测定;遗传效应;遗传增益【作者】兰士波【作者单位】黑龙江省林业科学研究所,黑龙江哈尔滨 150081【正文语种】中文【中图分类】S722.5白桦(Betula platyphylla Suk.)是主产于亚洲东部的一个广布树种和形成天然林的主要树种,在植物系统分类学上隶属桦木科(Betulaceae)桦属(Betula Linn.).白桦形态变异复杂,抵御风沙和抗干旱能力良好[1];自然分布广泛,主要分布于我国黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河南、宁夏、四川、云南、河北、山西、甘肃、青海、西藏东南部和陕西等省区及俄罗斯远东、东西伯利亚,蒙古东部,朝鲜北部和日本[2];生命力旺盛,生态适应性强,具有深根性、强萌芽力、喜光照、耐严寒和耐瘠薄等生物学和生态学特性,以及凭借自身优势应变各种复杂生态环境的能力,对土壤条件的要求不甚苛刻,在酸性土、沼泽地、干旱阳坡和湿润阴坡上均能生长;材质致密、软硬适中、纹理通直、构造均匀,材用价值高,广泛应用于家具制造、室内装饰、人造板加工和机械制浆等领域;枯枝落叶易分解形成良好的腐殖质,可有效提高土壤肥力,达到土壤改良的功效;能够形成天然桦树汁,这种汁液富含人体所必需且易吸收的碳水化合物、氨基酸、有机酸和多种无机盐类,以及香精油、桦芽醇、皂角甙化合物和细胞分裂素.桦树汁是白桦树的生命之源,被公认为是目前世界上最富营养的生理活性水,抗疲劳和抗衰老的保健功效十分明显,欧洲人称其为“天然啤酒”和“森林饮料”.近年来,白桦的研究主要集中在种源选择与区划[3-5]、良种选育及培育[6-8]、遗传多样性[9-10]、遗传变异[11]和遗传改良[12]、生长规律和生长进程[13]、生态耦合性[14],以及白桦变种——东北白桦的遗传效应[15]等相关领域,而有关白桦子代测定与遗传效应的研究未见报道.鉴于此,本文以中国北方自然分布的白桦群体子代测定林为对象,基于遗传效应分析与综合评价,通过测定子代的生长性状,系统分析这些性状的遗传变异、遗传力和遗传增益等遗传参量,并从中选择生长势、抗逆性与适应性兼优的群体或个体.本项研究对丰富中国北方用材树种的遗传多样性和基因资源,提高可持续经营与创新利用水平具有重要意义,可为该类种质人工育种群体的培育奠定基础.1 试验地自然概况1.1 原产区自然概况供试材料源自中国北方地区的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、河南、山西和宁夏等省区的8个自然群体.中国北方地处秦岭-淮河一线以北,内蒙古高原以南,大兴安岭和青藏高原以东的广袤地域.该区域东临渤海和黄海,地跨我国中温带和暖温带,涵盖东北、华北和西北地区.地形以山地、平原和高原为主.山地属湿润区,山环水绕;平原属半湿润区,地势开阔平坦,海拔较低;高原则属半湿润半干旱区,沟壑纵横,水土流失严重.该区域气候属温带或亚热带季风性气候,四季分明,且南北和东西间存在明显差异.春季少雨干旱,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥,结冰期自北向南逐渐变短.最冷月份的平均气温在0 ℃以下;年均降水量在400~800 mm(长白山除外),且多集中于7,8月份,自东向西递减.土壤类型主要有暗棕壤、棕壤、褐土、黄土、黑钙土和栗钙土.1.2 引种地自然概况引种地选设在黑龙江省林口县青山良种繁育基地,地处东北东部山区,属长白山系张广才岭东坡的丘陵地带,地理坐标为E 130°20′~130°40′,N 45°17′~45°30′.地势东北高、西南低,平均坡度10°~15°,最大坡度40°,海拔300~500 m.该区域气候属北温带大陆季风气候,冬季寒冷干燥而漫长,夏季温暖湿润而短促,水热同季,光照充足,无霜期120~130 d,年平均降水量400~600 mm,且多集中在6—8月份,此期的降水量约占全年降水量的50%,≥10 ℃的年有效积温为2 100~2 600 ℃;地带性土壤类型为典型暗棕壤,土层深厚,土壤湿润肥沃,通透性强,有利于林木的生长发育.2 材料与方法2.1 子代测定林配置参试材料来源于黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、河南、山西和宁夏等8个中国北方白桦自然群体,分别标记为LJ,JL,LN,MG,HB,HN,SX和NX.为了摒弃环境间的差异,群体变异分析、遗传效应评价、子代测定和个体选择的原始材料选用同一引种地的林分.2002年引进育种材料,2003年繁育苗木,2005年建设子代测定林,2017年测定生长指标.子代测定林按完全随机区组设计配置8个群体240个优良个体的子代,小区内采用双行20株随机排列方式,株行距2.0m×2.0 m,整地规格50 cm×50 cm×40 cm,重复6次,区组间以红皮云杉分隔.2.2 测试指标与测定方法测试指标:包括树高、胸径、东西冠幅和南北冠幅等数量性状指标.测定方法:采用游标卡尺测定林木胸径生长量(精确度:0.5 mm);采用树高仪测定树高生长量(精确度:0.5 cm);采用卷尺测定东西冠幅和南北冠幅(精确度:0.5 cm),取平均值作为林木冠幅.2.3 数据统计分析运用统计分析SPSS 16.0软件处理原始数据[16].方差分析采用数学模式:Yijk=μ+Bi+Fj+BFij+εijk,式中:Yijk为第i个区组第j个家系的第k个观测值;μ为总体均值;Bi为区组;Fj为家系;BFij为家系与区组间交互作用;εijk为随机误差.根据方差分析结果估算性状的遗传参数和变异系数[17-18]:1)遗传力h2=(MSf-MSe)/MSf;2)遗传增益ΔG=Sh2/X;3)选择强度i=S/σp;4)变异系数CV=100×σp/X,式中:h2为家系遗传力;ΔG为遗传增益;CV为变异系数;MSf为表现型方差;MSe为环境方差;i为选择强度;S为选择差;σp为标准差;X为性状均值.3 结果与分析3.1 变异解析及指标考量中国北方白桦独具特定的适应范围,林木生长与生态因子间存在一定相关性,因此,引进相异生态环境的种质,应注重变异程度这一重要的选择指标.为了综合评价中国北方白桦自然群体子代的变异程度,定位测定8个群体905个自由授粉子代的树高、胸径和冠幅等性状,并对其进行统计学描述和方差分析,结果分别见表1和表2.结果表明:北方白桦自然分布呈间断性,群体间缺乏广泛的基因交流,遗传分化较大,遗传基础丰富.自然群体子代的树高、胸径和冠幅3个性状基本上呈正态分布,群体间、区组间及区组与群体交互作用的显著性概率(0.000)远远低于0.05,在5%水平上达到差异极显著水平.立地条件基本相同,引种具有不同生态要求的外域树种,受坡向、坡位、直射光、温度和水分的影响较大,直接体现在冠幅这一数量性状上,从而影响林木的生长发育,这为外域树种的引种驯化和遗传改良奠定了理论基础.由表1可以看出:在中国的高寒地区,北方白桦自然群体子代的树高、冠幅和胸径等性状的变异程度各异.树高变异最小,冠幅变异较大,胸径变异最大,变异系数分别为20.56%,32.25%和33.00%,总体均值分别为(8.840±1.817)m,(2.249±0.725)m和(7.301±2.409)cm,且95%置信区间的变动幅度分别在8.353~9.007 m,2.074~2.337 m和6.678~7.521 cm的范围内.另外,由表1还可以看出,冠幅宽窄与径生长密切相关,对胸径的生长量影响较大.因此,中国北方白桦优异群体或优良个体的对比选择应该充分考虑到冠幅这一重要指标.表1 白桦自然群体子代生长性状统计描述结果Tab.1 Statistical description of the growth characteristics of natural populations from Betula Platyphylla Suk群体树高/m胸径/cm冠幅/m平均值标准差标准误CV/%平均值标准差标准误CV/%平均值标准差标准误CV/%HB9.0071.4610.14916.227.9981.9950.20224.942.3730.7020.06329.59H N7.6491.7170.17322.446.3692.6080.23340.952.1871.1060.07350.57LJ8.9091 .7260.12219.387.1582.3730.16533.162.1750.6310.05129.03JL9.8691.8290.16018.547.9692.3070.21628.952.3460.6530.06727.81LN9.6181.7270.16417.96 7.7622.2470.22128.952.4100.6820.06928.29MG6.7001.7700.21126.414.2011 .9150.28645.591.4680.5360.08936.49NX8.8191.4450.14916.397.2871.9810.2 0227.182.2400.5040.06322.51SX8.9931.4690.14416.338.0512.0930.16426.0 02.4440.6270.06125.65Total8.8401.8170.15920.567.3012.4090.21133.002.2 490.7250.06732.25群体95%置信区间(树高/m)95%置信区间(胸径/cm)95%置信区间(冠幅/m)下限上限下限上限下限上限HB8.7139.3007.6028.3952.2502.497HN7.3107.9885.9126.8272.0442.330LJ8. 6709.1496.8347.4812.0742.276JL9.55510.1827.5468.3932.2142.478LN9.297 9.9397.3288.1962.2742.545MG6.2857.1153.6414.7621.2931.643NX8.5269.1 126.8917.6842.1162.364SX8.7119.2747.6708.4312.3252.563Total8.3839.007 6.6787.5212.0742.337表2 白桦自然群体子代生长性状方差分析结果Tab.2 Variance analysis results of growth characteristics of natural populations from Betula Platyphylla Suk.性状变异来源平方和SS自由度df均方MSF 概率P树高区组间86.390517.2787.393**0.000群体间558.829779.83334.161**0.000区组×群体288.126358.2323.523**0.000胸径区组间112.012522.4025.128**0.000群体间850.3587121.48027.807**0.000区组×群体463.8123513.2523.033**0.000冠幅区组间14.36452.8736.602**0.000群体间47.42576.77515.570**0.000区组×群体35.262351.0072.315**0.000注:**表示5%水平差异极显著3.2 生长表现与比较选择白桦属于重要的工业用材树种,以天然桦树汁享誉整个欧洲.秉承生物学和生态学观点,遵循高效经营与创新利用的原则,从分化的群体中选择优异基因型或优良群体,以期实现生态、社会和经济效益的最大化[19].群体间北方白桦的树高、胸径和冠幅存在极显著的差异,这些差异直接影响林分的蓄积量和出材量,具备材用型群体或个体比较选择的充要条件和遗传基础.白桦群体子代生长性状多重比较结果见表3.由表3可以看出:参试的全部北方白桦子代树高、胸径和冠幅等性状以内蒙古群体表现最差,平均值分别为6.700 m,4.201 cm和1.468 m.通过对参试群体生长性状的多重比较,根据生长势和生长表现,将树高和胸径各划分4组,冠幅划分3组,其中:吉林群体、辽宁群体、河北群体和山西群体树高的生长势最强,分别为9.869,9.618,9.007和8.993 m,分别较内蒙古群体高47.29%,43.55%,34.43%和34.22%;山西群体、河北群体、吉林群体和辽宁群体胸径的生长势强健,分别为8.051,7.999,7.969和7.762 cm,与内蒙古群体相比,分别高91.64%,90.44%,89.68%和84.77%;山西群体、辽宁群体、河北群体和吉林群体的冠幅最宽,分别为2.444,2.410,2.373和2.346 m,较内蒙古群体高66.49%,64.17%,61.65%和59.81%.中国北方白桦的适应性强,可凭借自身优势应变新的环境和气候,因此,以胸径性状为主因素,兼顾树高和冠幅因子,初步确定山西群体、河北群体和辽宁群体的子代生长表现良好.然而,这些性状变异是受环境因子的影响,还是源自基因型,尚待进一步通过剖析群体数量性状的遗传效应来确定.表3 白桦群体子代生长性状多重比较结果Tab.3 Multiple comparison on the growth characteristics of natural populations from Betula Platyphylla Suk.群体树高子集/m1234群体胸径子集/cm1234群体冠幅子集/m123MG6.700———MG4.201———MG1.468——HN—7.649——HN—6.369——LJ—2.175—NX——8.819—LJ——7.158—HN—2.187—LJ——8.909—NX——7.287—NX—2.2402.240SX——8.993—LN——7.7627.762JL—2.3462.346HB——9.007—JL———7.969HB—2.3732.373LN———9.618HB———7.999LN——2.410JL———9.869SX———8.051SX——2.444 3.3 数量性状遗传效应剖析遗传力和遗传增益是评价林木遗传改良效果的重要遗传参数,其大小及相对稳定性受基因和环境的共同影响.中国北方白桦的自然分布区地跨中温带和暖温带,属温带或亚热带季风气候,生态环境复杂,气候条件多样,土壤类型繁多,增强了该种的适应性和生态耦合性.为了探讨自由授粉个体的遗传效应,以家系子代为对象,有针对性地对树高、胸径和冠幅等数量性状进行方差分析,并根据方差分量估算遗传力和遗传增益等遗传参量,结果见表4.由表4可知:树高、胸径和冠幅的遗传力分别为0.971,0.816和0.576,遗传增益分别为15.97%,21.54%和13.87%.树高和胸径的遗传力较强,遗传增益较高,而冠幅的遗传力和遗传增益中等.这充分说明,中国北方白桦自然群体子代的冠幅受基因控制程度、遗传力和遗传增益均处于中等水平,然而,树高和胸径性状受基因的控制程度很强,遗传分化较小,生长潜力巨大,具备高世代遗传改良的基础.因此,以生长性状为主要评价指标,兼顾生态适应性、抗逆性、遗传效应、遗传力和遗传增益等各种影响因素,确定山西、河北和辽宁群体为优异群体,建议对这些群体的子代进行测定及综合评价.表4 白桦自然群体子代生长性状方差分量及遗传参数估算Tab.4 Estimating on variance component and genetic parameters of growth characteristicsof natural population from Betula Platyphylla Suk.性状平均值标准差家系间方差分量家系内方差分量MSfSSfMSeSSe遗传力h2遗传增益ΔG/%树高/m8.8401.81779.833558.8292.3372002.7670.97115.97胸径/cm7.3012.409121.480850.35822.402112.0120.81621.54冠幅/m2.4090.7256.77547.4252.87314.3640.57613.87注:SS表示平方和,选择强度i=0.803.4 子代测定与选择评价为评价北方白桦自然群体子代的生长表现,从入选的山西、河北和辽宁群体中,随机选择18个个体的360株子代,定位测定树高、胸径和冠幅性状,并对其进行差异性分析和多重比较,结果见表5.由表5可知:LN305,LN318,SX516,HB424和HB403的树高名列前5,平均树高分别为10.395,10.310,9.786,9.660和9.540 m;胸径名列前5的个体分别为HB429,SX516,LN305,SX509和HB403,平均胸径分别为9.238,8.738,8.530,8.380和8.205 cm;冠幅名列前5的个体分别为HB429,LN305,HB424,SX503和SX528,冠幅均值分别为2.735,2.711,2.610,2.522和2.503 m.以胸径为主因素,树高子集与胸径子集的交集包含3个个体,即LN305,SX516和HB403,与表现最差的内蒙古群体相比,树高分别高55.15%,46.04%和42.39%,胸径分别高103.05%,108.01%和95.31%,冠幅分别高84.64%,70.27%和62.02%.以用材树种良种选育为目标,综合树高、胸径和冠幅性状,兼顾适应性、生长势、遗传力和遗传增益等多种影响因素,最终确定LN305,SX516和HB403为优良个体,其个体内子代间遗传分化较小,生长势强健,平均变异系数分别为13.08%,13.54%和12.13%,建议在生产中广泛应用.表5 白桦优良群体子代生长性状多重比较结果Tab.5 Multiple comparison on growth characteristics of excellent natural populations from Betula Platyphylla Suk.群体树高子集/m12345群体胸径子集/cm123群体冠幅子集/m12SX5128.197————HB4117.060——HB4072.043—HB4118.4708.470———LN3217.2407.240—LN3212.065—HB4298.5008.500———LN3097.3617.361—HB4112.103—HB4078.7308.7308.730——HB4077.3657.365—SX5122.2762.276SX5288.8228.8228.822——SX5217.4517.451—SX5122.2882.288SX5038.8258.8258.825——SX5127.4557.455—HB4192.3702.370SX5018.8558.8558.855——LN3067.6357.635—HB4032.3792.379SX5218.8958.8958.895——SX5017.8707.8707.870SX5012.4152.415LN3219.0659.0659.065——SX5287.9257.9257.925LN3062.4462.446LN3099.0659.0659.065——LN3187.9437.9437.943LN3182.4542.454HB4199.1409.1409.140——HB4197.9757.9757.975LN3092.4722.472SX5099.2459.2459.245——SX5037.9977.9977.997SX5162.4992.499LN3069.3159.3159.3159.315—HB4248.1498.1498.149SX5092.5022.502HB403—9.5409.5409.5409.540HB4038.2058.2058.205SX5282.5032.503HB424——9.6609.6609.660SX5098.3808.3808.380SX5032.5222.522SX516——9.7869.7869.786LN3058.5308.5308.530HB424—2.610LN318———10.31010.310SX516—8.7388.738LN305—2.711LN305————10.395HB429——9.238HB429—2.7354 结论与讨论中国北方白桦地跨中温带和暖温带,生命力、适应性、抗逆性、抗寒性、抗旱性和抵御风沙能力较强,可凭借自身的优势应变各种生态环境,具备群体或个体选择的遗传基础.基于子代测定及遗传力、遗传增益和遗传效应的分析与评价认为:1)群体间生长性状变异丰富,树高变异最小,冠幅变异较大,胸径变异最大,平均变异系数分别为20.56%,32.25%和33.00%.2)根据生长势和生长表现,通过对比分析可以确定:内蒙古群体的树高、胸径和冠幅等性状表现最差;吉林、辽宁、河北和山西群体树高的生长势最强,较内蒙古群体分别高47.29%,43.55%,34.43%和34.22%;山西、河北、吉林和辽宁群体胸径的生长势强健,较内蒙古群体分别高91.64%,90.44%,89.68%和84.77%;山西、辽宁、河北和吉林群体冠幅最宽,较内蒙古群体分别高66.49%,64.17%,61.65%和59.81%.3)北方白桦自然群体的冠幅受基因控制程度较弱,遗传力和遗传增益中等,分别为0.576和13.87%.树高和胸径受基因控制程度强,遗传力较大,分别为0.971和0.816,遗传增益较高,分别为15.97%和21.54%.4)通过对比分析入选群体中18个个体的生长性状,筛选出生长稳定且遗传分化较小的优良个体3个,即LN305,SX516和HB403.这些个体与最差的内蒙古群体相比,树高分别高55.15%,46.04%和42.39%,胸径分别高103.05%,108.01%和95.31%,冠幅分别高84.64%,70.27%和62.02%.因此,以生长性状为主要评价指标,兼顾适应性、抗逆性、遗传力和遗传增益等影响因素,最终确定山西、辽宁和河北群体为优异群体,建议在多世代遗传改良育种中广泛应用.【相关文献】[1] 郑万钧,陶东岱,黄枢,等.中国树木志:第二卷[M].北京:中国林业出版社,1985.[2] 聂少荃,袁晓颖,杨逄建,等.黑龙江植物资源志[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,2003.[3] 刘桂丰,蒋学彬,刘吉春,等.白桦多点种源试验联合分析[J].东北林业大学学报,1999,27(5):9-14.[4] 朱翔,刘桂丰,杨传平,等.白桦种源区划及优良种源的初步选择[J].东北林业大学学报,2001,29(5):11-14.[5] 姜静,杨传平,刘桂丰,等.利用RAPD标记技术对白桦种源遗传变异的分析及种源区划[J].植物研究,2001,21(1):126-130.[6] 刘欣欣,惠楠.白桦种源与子代生长性状的遗传变异与早期初步选择[J].林业科技,2004,29(6):6-7,23.[7] 祝泽兵,刘桂丰,姜静,等.小兴安岭地区白桦纸浆材优良家系选择[J].东北林业大学学报,2009,37(11):1-3.[8] 宁坤,刘笑平,林永红,等.白桦子代遗传变异与纸浆材优良种质选择[J].植物研究,2015,35(1):39-46.[9] 高玉池.白桦种源遗传多样性研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2010.[10] 张晓磊.利用RAPD,ISSR,SRAP标记方法对白桦遗传多样性的研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2011.[11] 詹亚光,曾凡锁,李彩华.转基因白桦的遗传变异分析[J].中国生物工程杂志,2005,25(1):59-64.[12] 贾洪柏.白桦天然种群材质性状的变异与遗传相关[D].哈尔滨:东北林业大学,2005.[13] 兰士波,罗旭,罗玉亮.天然杨桦林的生长进程[J].东北林业大学学报,2005,33(5):9-12.[14] 兰士波.小兴安岭山杨白桦次生林高效经营技术研究与示范[J].中国科技成果,2011(24):76,78.[15] 兰士波.东北白桦遗传效应分析与优异群体选择[J].安徽农业科学,2013,41(20):8505-8507,8511.[16] 余建英,何旭宏.数据统计分析与SPSS应用[M].北京:人民邮电出版社,2003:148-154.[17] 胡延吉.植物育种学[M].北京:高等教育出版社,2003:122-125.[18] 沈熙环.林木育种学[M].北京:中国林业出版社,1990:54-65.[19] 兰士波.水曲柳自然群体子代测定及优异群体选择[J].林业世界,2016,5(3):21-31.。

2020年湖南省衡阳市祁东县第五中学高三生物期末试题含解析

2020年湖南省衡阳市祁东县第五中学高三生物期末试题含解析

2020年湖南省衡阳市祁东县第五中学高三生物期末试题含解析一、选择题(本题共40小题,每小题1.5分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

)1. )酵母菌的线粒体在饥饿和光照等条件下会损伤,线粒体产生的一种外膜蛋白可以引起其发生特异性的“自噬”现象。

线粒体外会出现双层膜而成为“自噬体”,与溶酶体结合形成“自噬溶酶体”(如下图)。

请作答。

(1)为观察正常细胞中的线粒体,可用进行染色,被染色的细胞一般(答“是”或“不是”)处于生活状态。

(2)线粒体内膜结构的基本支架是,“自噬溶酶体”形成的过程说明生物膜具有。

研究发现人体细胞溶酶体内的pH在5.0左右,由此可知细胞质基质中的H+进人溶酶体的运输方式是_______。

(3)若某酵母菌的线粒体均遭“损伤”,在有氧条件下,葡萄糖氧化分解的终产物是,对终产物进行检测时,所用的试剂是。

(4)如果人的精子中线粒体基因发生了突变,这种变异一般(答“能”或“不能”)遗传给后代,理由是。

参考答案:(1)健那绿(1分)是(1分)(2)磷脂双分子层(1分)一定流动性(1分)主动运输(1分)(3)二氧化碳和酒精(2分)检测二氧化碳:澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液;检测酒精:重铬酸钾的浓硫酸溶液(2分)(4)不能(1分)受精时线粒体DNA因不能进入卵细胞而不发挥作用(或线粒体位于精子的尾部,一般不进入卵细胞)(2分)2. 细胞分化是奢侈基因选择表达的结果。

下列属于奢侈基因的是A..血红蛋白基因B.ATP合成酶的基因C.DNA解旋酶基因D.核糖体蛋白基因参考答案:A3. 一对表现型正常的夫妇,他们的父母表现型也正常,但丈夫的哥哥和妻子的妹妹都是黑尿症患者。

若该夫妇生育一个正常儿子,儿子又与一个父母一方为患黑尿症自己正常的女子结婚,生下表现正常的子女是黑尿症基因携带者的概率是()A. 1/2B. 2/3C. 3/4D. 4/7参考答案:D据题干分析, 表现型正常的这对夫妇的基因型均为1/3AA,2/3Aa, 所以该夫妇生育的正常儿子的基因型为AA或Aa,概率均为1/2, 而自己正常的女子,由于父母一方患黑尿症,故该女子基因型为Aa,两人婚配,生下表现正常子女是黑尿症基因携带者的概率是4/7,答案选D4. 下列对遗传物质探索历程的叙述,错误的是A. 因氨基酸的排列顺序多样可能蕴含遗传信息,最初认为遗传物质是蛋白质B. 在肺炎双球菌的转化实验中,R型细菌转化的实质是发生了基因重组C. 噬菌体侵染细菌实验更有说服力,是因为将蛋白质与DNA完全分开研究D. 格里菲思发现R型活菌转化为S型活菌后,、提出DNA是遗传物质参考答案:D【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。

山东高三高中生物高考模拟带答案解析

山东高三高中生物高考模拟带答案解析

山东高三高中生物高考模拟班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.下列有关水在生物实验中作用的叙述,全部错误的组合是①将洋葱鳞片叶浸润在清水中,可用于观察正常细胞及发生质壁分离后的细胞的复原象②探究生长素类似物对扦插枝条生根的最适浓度正式实验中,需要设置蒸馏水的对照组③体验制备细胞膜的方法实验中,在盖玻片一侧滴加蒸馏水持续观察细胞的变化④观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验中,用蒸馏水缓水流冲洗载玻片10s⑤将健那绿溶解于蒸馏水中得到专一性染线粒体的活细胞染液,使活细胞线粒体呈现蓝绿色A.①④B.②⑤C.③④D.②③⑤2.下列有关种群和群落的叙述,正确的是A.某种成年鱼及其幼体在水中不同水层的分布构成群落的垂直结构B.森林群落中动物的分层现象通常由植物的分层现象决定C.在群落中物种丰富度与种群密度呈正相关D.种群“J”型增长的数学模型公式为N t=N0λt中的λ是指增长率3.世界卫生组织已将麻疹列为优先消灭目标,麻疹病毒减毒活疫苗的广泛接种,显著降低了麻疹的发病率,下列相关叙述正确的是A.该疫苗是小分子物质,其表面的抗原可被免疫细胞识别B.初次接种该疫苗后,刺激机体免疫系统,可产生效应T细胞和抗体C.再次接种该疫苗后,记忆细胞分化成桨细胞释放淋巴因子D.入侵的麻疹病毒被抗体结合失去致病能力,被T细胞吞噬消化4.在格里菲斯的肺炎双球菌转化实验中,加热杀死的S型细菌的某种成分能使R型细菌转化为S型细菌,R型细菌转化过程中,遗传物质的变化与下列哪种过程最为相似A.用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强B.无子西瓜与无子番茄的培育C.减数第一次分裂四分体时期的交叉互换现象D.低温或秋水仙素诱导染色体加倍5.蛙受精卵的下部含有一些特殊的蛋白质和mRNA,称为生殖质。

用紫外线照射受精卵下部能够破坏生殖质。

某研究小组选择蛙受精卵进行探究实验,处理方式和实验结果如下:实验1:受精卵未做任何处理蛙胚生殖腺中有生殖细胞实验2:用紫外线照射受精卵的下部蛙胚生殖腺中无生殖细胞实验3:移植正常生殖质至经紫外线照射过的下部蛙胚生殖腺中有生殖细胞有关分析不正确的是A.本实验主要是为了探究生殖细胞的形成是否与生殖质有关B.实验1为对照组,可排除其他条件对实验结果造成的影响C.实验2结果产生的直接原因是紫外线破坏了受精卵中的部分基因D.实验3表明生殖质可在不同受精卵之间进行移植且仍能保持活性二、综合题1.白桦是一种喜阳、耐寒的乔木,主要分布在我国东北、华北山区。

广东省肇庆市德城中学2020年高三生物联考试题含解析

广东省肇庆市德城中学2020年高三生物联考试题含解析

广东省肇庆市德城中学2020年高三生物联考试题含解析一、选择题(本题共40小题,每小题1.5分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

)1. 分泌蛋白是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。

原核细胞形成分泌蛋白与真核细胞形成分泌蛋白的相同点是()A. 合成蛋白质的主要场所都是内质网上的核糖体B. 合成蛋白质的过程都是由染色体上的基因控制C. 合成蛋白质时都有细胞核内的转录D. 分泌蛋白质时都要依靠细胞膜的流动性参考答案:D【分析】分泌蛋白的合成在真核细胞中由内质网上核糖体合成,原核细胞中通过游离核糖体合成,原核细胞内DNA是裸露的,主要分布在核区内无核膜包被的成形细胞核,蛋白质的分泌过程通过胞吐的方式完成,体现生物膜的流动性。

【详解】A、原核细胞只有核糖体,没有内质网;故A错误。

B、原核细胞中DNA是裸露的,没有与蛋白质形成染色体;故B错误。

C、原核细胞没有核膜包围的细胞核;故C错误。

D、分泌蛋白的分泌过程通过胞吐的方式完成,体现生物膜的流动性;故D正确。

故选:D。

2. 对于圆褐固氮菌菌肥的说明中,错误的是A.侵入根内才能固氮 B.可用于所有农作物C.能分泌生长素 D.能促进植物生长果实发育参考答案:A3. 图表示某动物细胞在有丝分裂过程中染色体的行为变化,相关分析错误的是( )A.a→b过程高尔基体活动活跃,有细胞板的形成B.b→c表示在分裂间期发生了复制过程C.c→d过程核膜逐渐解体D.e时期染色体形态数目最清晰参考答案:A【分析】本题考查高等植物细胞有丝分裂的过程。

分析题图,b~c染色质复制,表示有丝分裂间期;c?d染色质高度螺旋形成染色体,为有丝分裂前期;d?e染色体形态清晰,着丝点未分裂,可为有丝分裂前期、中期;e?a着丝点分裂,为有丝分裂后期;a?b染色体解螺旋变成染色质,为有丝分裂末期。

【详解】由分析可知,a?b时期染色体解螺旋变成染色质,为有丝分裂末期,动物细胞有丝分裂末期不需要高尔基体的参与,无细胞板的形成,A错误;b~c时期染色质复制,表示有丝分裂间期,此时期完成DNA 的复制,B正确;c→d过程表示有丝分裂前期,此时期核膜逐渐解体,C正确;d?e可表示有丝分裂中期,此时期染色体形态数目最清晰,D正确。

清大高考生物模拟试卷(含解析)

清大高考生物模拟试卷(含解析)

宽放市用备阳光实验学校市清大高考生物模拟试卷〔三〕一、选择题〔共5小题,每题6分,总分值30分〕1.〔6分〕〔2021•校级模拟〕以下关于病毒的表达,正确的选项是〔〕①在细胞内寄生并依赖于细胞的能量和代谢系统复制增殖②没有细胞结构,但有呼吸和生物合成代谢的酶系③仅有一种核酸,DNA或RNA④可以作为基因工程载体和动物细胞融合的诱导剂⑤同所有生物一样,能够发生遗传.变异和进化.2.〔6分〕〔2021•校级模拟〕以下关于细胞内物质运输的表达,不正确的选项是〔〕3.〔6分〕〔2021•校级模拟〕以下关于细胞代谢及相关条件的表达,不正确的选项是〔〕4.〔6分〕〔2021•校级模拟〕以下选项中,对图示变化的解释最恰当的是〔〕5.〔6分〕〔2021•校级模拟〕以下关于生物学方法或技术的表达中,正确的选项是〔〕二、解答题〔共3小题,总分值50分〕6.〔18分〕〔2021•校级模拟〕为研究黄芪甲甙〔黄芪的主要活性成分〕延缓细胞衰老的机制,研究者用培养至不同代数的小鼠细胞进行了如下:注:0.1%黄芪甲甙由黄芪甲甙溶于DMSO中配制而成〔1〕中设置第1组为整个提供了对照.第3组使用的A液为DMSO ,设置该组的目的是作为对照排除DMSO对结果的干扰.〔2〕SOD是细胞内能去除具有强氧化性自由基的酶,丙二醇是膜脂过氧化的产物.由结果可知,黄芪甲甙能〔填“能〞或“不能〞〕提高细胞内SOD 活性,使细胞生物膜系统的丙二醇含量相对值降低而延缓了衰老.〔3〕与年轻细胞相比,衰老细胞中P16基因的表达量较高.研究者用带有P16反义基因〔能转录出与P16基因mRNA互补的RNA〕的病毒感染小鼠细胞,可延缓细胞的衰老.表中结果还说明,黄芪甲甙能延缓细胞衰老的另一机制是黄芪甲甙能使P16基因表达水平降低而延缓细胞衰老.〔4〕显微镜下观察各组细胞发现,与1、4组相比,2、3组细胞具有体积小、线粒体数量少、染色质聚集结构特点.7.〔16分〕〔2021•校级模拟〕科研工作者对高度近视进行深入研究,请答复以下问题:〔1〕对某506对双胞胎的调查发现,同卵双胞胎和异卵双胞胎的发病一致率分别为77%和31.03%,由此判断该病具有明显的遗传倾向.不良的阅读习惯会引发患病或加剧近视程度,由此说明环境因素也会影响该病的发生、开展.〔2〕为确该病的遗传方式,选择其中一个家庭进行了分析,结果如图1所示.初步判断该家系高度近视的遗传方式最可能是常染色体显性遗传病.〔3〕在人类基因组中分布着许多2﹣6个核苷酸重复序列〔STR〕,如〔CACACA…〕n,n在位基因中有较大差异.提取该家系成员血细胞DNA,利用PCR 技术特异性扩增17号染色体M基因附近的STR,得到电泳结果如图2:分析电泳结果可知,患者均有 2 条电泳条带,除Ⅲ﹣1外,表现型正常者有 1 条条带,家系成员间STR的差异与该病表现的差异是根本一致,所以推测该家系致病基因位于〔位于,不位于〕17号染色体上,所有患者均为纯合子〔杂合子,纯合子〕.〔4〕Ⅲ﹣1的STR与其他人有差异,推测其STR的n值比家系中其他正常人小.8.〔16分〕〔2021•校级模拟〕研究者调查了山地不同海拔9个红桦林群落的物种丰富度,结果如下图.〔1〕山地的红桦可称为一个种群.在野外调查中,很难从外部特征确红桦种群的准确年龄,通常以红桦立木的胸径结构〔种群中不同胸径大小的个体数〕代替其年龄结构,来进一步预测种群数量的变化.〔2〕区别不同群落的最重要特征是物种组成,在野外群落调查中,首先识别组成群落的物种〔各种生物、生物种类〕并列出它们的名录,这是测物种丰富度的最简单方法.调查发现,群落A以红桦纯林形式存在,群落物种丰富度较低.A~I群落发育阶段不同,红桦林群落的物种丰富度呈先期最高.〔3〕在群落发育晚期,由于不同植物间的竞争加剧,导致群落的物种丰富度降低.〔4〕乔木、灌木和草本植物分别配置在红桦林群落的不同高度上,具有明显的分层现象,形成了群落的垂直结构,这种结构提高了群落利用阳光环境资源的能力.。

广东省清远市琶江中学高三生物下学期期末试题含解析

广东省清远市琶江中学高三生物下学期期末试题含解析

广东省清远市琶江中学高三生物下学期期末试题含解析一、选择题(本题共40小题,每小题1.5分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

)1. 两个红眼长翅的雌、雄果蝇相互交配,后代表现型及比例如下表。

设颜色及因为A、a,长翅基因为B、b。

眼色与长翅性状的遗传方式分别是A.常染色体遗传、伴X 遗传B.伴X遗传、常染色体遗传C.都是伴性遗传D.都是常染色体遗传参考答案:B2. 下列有关生物工程的叙述正确的是A.在培养基中加入病原体的毒蛋白可诱导和筛选愈伤组织产生抗病性突变体B.平衡激动素和细胞分裂素配比可调节愈伤组织生根或生芽C.目的基因应插入质粒的“控制质粒DNA转移的基因”中D.动物细胞培养过程中,只有在传代培养时才需要用胰蛋白酶处理参考答案:A3. 下列说法中不正确的是 [ ]A.加热杀死的S型肺炎双球菌和活的R型肺炎双球菌的混合物可使健康小鼠死亡B.高等植物光合作用过程中ATP、[H]和O2都在叶绿体基粒上产生C.染色体结构的变异会使染色体上基因的数目或排列顺序发生改变D.DNA中的G与C之和占全部碱基数的比例与其在一条链中所占比例不相等参考答案:C4. 下列关于受精作用的叙述,错误的是()A.受精时全部的遗传物质一半来自父亲,一半来自母亲B.受精时,精子和卵细胞的染色体会和在一起C.受精卵中的染色体,一半来自父方,一半来自母方D.受精卵中的染色体与本物种体细胞中的染色体数相同参考答案:A5. 血液凝固是一系列酶促反应的结果,人的新鲜血液在以下哪个温度下凝固最快?A.0℃B.20℃C.37℃D.50℃参考答案:C6. 下列有关生物实验的叙述正确的是A.在观察洋葱根尖有丝分裂实验中,能看到根尖分生区细胞中染色体向两极移动B.在观察DNA和RNA的分布实验中,用酒精灯烘干载玻片,可以迅速杀死细胞,防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏C.检测试管中的梨汁是否有葡萄糖,可加入适量斐林试剂后,摇匀并观察颜色变化D. 在色素提取的实验中,加入碳酸钙的目的是帮助研磨充分参考答案:B7. 下列关于生物多样性的叙述中,不正确的是A. 生物多样性是生物进化的结果B. 生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础C. 生物多样性是指所有的植物、动物和微生物所拥有的全部基因D. 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性参考答案:C8. 美国加州大学教授卢云峰做出一个纳米级小笼子,可把分解酒精的酶(化学本质不是RNA)装入其中,有了这身“防护服”,酶就不怕被消化液分解,可安心分解酒精分子。

乌拉山自然保护区白桦种群的年龄结构和点格局分析

乌拉山自然保护区白桦种群的年龄结构和点格局分析

乌拉山自然保护区白桦种群的年龄结构和点格局分析胡尔查;王晓江;张文军;海龙;张雷;张胜利;徐鹏雁【摘要】白桦群落是乌拉山森林植被的主要类型之一,在高海拔阴坡、半阴坡以纯林形式分布.根据乌拉山自然保护区白桦林不同林龄结构设置3个典型样地,采用种群径级结构代替年龄结构、点格局分析(Ripley's K-Function)方法探讨了乌拉山白桦种群年龄结构、空间分布规律和种群动态.结果表明:(1)乌拉山自然保护区白桦种群径级结构呈典型的“金字塔”型,种群自然更新良好,属增长型种群;(2)由于种内不同个体间为争夺空间和资源,种群在第Ⅲ、Ⅳ径级死亡率较高,自疏作用明显;(3)白桦种群的存活曲线接近于Deevey Ⅰ型曲线;(4)在研究尺度内白桦种群以幼树、中龄树为主时呈聚集分布,而成龄树或老龄树占多数时呈随机分布,即随着种群年龄的增加,其分布格局逐渐由集群分布向随机分布转变.乌拉山白桦种群在小于1.5m的尺度呈聚集分布,即具有2株以上个体“丛生”现象.在环境条件相似的情况下,白桦种群自身的生物、生态学特性是影响其分布格局的最主要因素.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2013(033)009【总页数】10页(P2867-2876)【关键词】白桦;点格局分析;种群结构;乌拉山自然保护区【作者】胡尔查;王晓江;张文军;海龙;张雷;张胜利;徐鹏雁【作者单位】内蒙古自治区林业科学研究院,呼和浩特010010;乌海市林业局,乌海016000;内蒙古自治区林业科学研究院,呼和浩特010010;内蒙古自治区林业科学研究院,呼和浩特010010;内蒙古自治区林业科学研究院,呼和浩特010010;内蒙古自治区林业科学研究院,呼和浩特010010;内蒙古乌拉山林场,巴彦花镇015300;内蒙古大学生命科学学院,呼和浩特010021【正文语种】中文种群是在一定空间和时间内的同种生物个体的总和,种群结构和空间分布格局是种群生态学的重要研究内容[1-3]。

黄龙山白桦桦木醇与桦木酸含量研究

黄龙山白桦桦木醇与桦木酸含量研究

黄龙山白桦桦木醇与桦木酸含量研究樊蓉蓉;张文辉;何婷;李罡;邓磊【摘要】为了阐明黄龙山白桦不同生境、不同径级、不同器官桦木醇与桦木酸含量,系统采集了陕北黄土高原黄龙山林场阳坡、阴坡、林缘、孤立木4种生境下的白桦不同径级植株的树皮、树枝和树叶样品,采用超声波辅助提取法提取样品,用高效液相色谱法测定了不同生境、不同径级白桦各器官桦木醇、桦木酸含量.结果表明:(1)不同生境下白桦各器官桦木醇、桦木酸含量均存在显著差异(P<0.05),白桦树皮中桦木醇与桦木酸含量、白桦树枝中桦木酸含量在4种生境下均表现为阴坡>孤立木>林缘>阳坡,白桦树叶中桦木醇与桦木酸含量及树枝中桦木醇含量均表现为阴坡>林缘>孤立木>阳坡,总体来看阴坡生境下白桦各器官桦木醇与桦木酸含量都是最高的.(2)在白桦各器官中,桦木醇、桦木酸含量均表现为树皮>树枝>树叶.(3)不同生境下白桦各器官桦木醇、桦木酸含量随着胸径的增大均先增大后减小,均在第Ⅱ径级即胸径10.1~20 cm达到最大.研究认为,阴坡生境有利于白桦各器官积累桦木醇、桦木酸;白桦各器官中桦木醇含量较高,桦木酸含量比较低,而以桦木酸为原料的生物制剂已进入临床应用阶段,因此,以桦木醇为原料制取桦木酸是解决桦木酸在天然植物中含量低、提取困难的有效途径;对白桦各器官的采收应注意把握时机,于白桦生长到胸径10.1~20 cm时为最佳采收期.【期刊名称】《西北植物学报》【年(卷),期】2015(035)009【总页数】9页(P1837-1845)【关键词】白桦;桦木醇;桦木酸;器官;生境;径级【作者】樊蓉蓉;张文辉;何婷;李罡;邓磊【作者单位】西北农林科技大学西部环境与生态教育部重点实验室,陕西杨陵712100;西北农林科技大学西部环境与生态教育部重点实验室,陕西杨陵712100;西北农林科技大学西部环境与生态教育部重点实验室,陕西杨陵712100;西北农林科技大学西部环境与生态教育部重点实验室,陕西杨陵712100;西北农林科技大学西部环境与生态教育部重点实验室,陕西杨陵712100【正文语种】中文【中图分类】Q946.8白桦(Betula platyphylla)为桦木科桦木属的一种落叶乔木,耐寒、耐低温,耐贫瘠。

沼泽交错带白桦一长白落叶松优势种群的年龄结构及其动态

沼泽交错带白桦一长白落叶松优势种群的年龄结构及其动态

㊀Guihaia㊀Nov.2017,37(11):1406-1417http://www.guihaia-journal.comDOI:10.11931/guihaia.gxzw201612024引文格式:巢林,刘艳艳,吴承祯,等.沼泽交错带白桦 长白落叶松优势种群的年龄结构及其动态[J].广西植物,2017,37(11):1406-1417CHAOL,LIUYY,WUCZ,etal.AgestructureandpopulationdynamicsofdominantspeciesinaBetulaplatyphylla Larixolgensisforestonswampecotone[J].Guihaia,2017,37(11):1406-1417沼泽交错带白桦 长白落叶松优势种群的年龄结构及其动态巢㊀林1,刘艳艳2,吴承祯1,3,4∗,洪㊀滔1,3,林㊀卓1,洪㊀伟1,3(1.福建农林大学林学院,福州350002;2.中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016;3.福建省高校森林生态系统过程与经营重点实验室,福州350002;4.武夷学院生态与环境学院,福建武夷山354300)摘㊀要:采用径级结构替代年龄结构与建立种群年龄结构模型相结合的方法,研究沼泽交错带白桦 长白落叶松优势种群的年龄结构特征㊂结果表明:白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群的年龄结构呈纺锤型,龄级 个体数间的关系可用Lognormal函数表征;种群动态量化指数Vᶄpi为辽东桤木(9.57%)>白桦(4.02%)>长白落叶松(1.83%),均趋近于0,说明种群处于稳定型向衰退型过渡阶段;白桦㊁长白落叶松及辽东桤木种群幼龄个体严重不足,白桦和辽东桤木种群的存活曲线趋于Odum⁃B3型,而长白落叶松种群趋于Deevey⁃I型㊂白桦㊁长白落叶松及辽东桤木种群具有前期增长㊁中后期衰退的特征;白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群数量受基波影响显著,种群整个生活史阶段未显现小周期波动,种群发展较稳定;随着时间的推移,在未来2㊁4和6个龄级后,白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群老龄个体数均有增加,但由于更新幼苗个体稀少,未来必然呈衰退趋势㊂森林 沼泽交错带的白桦㊁长白落叶松及辽东桤木种群对外界环境变化有强烈的敏感性和脆弱性,人类活动扰动会影响其发育与演变,从而提高了森林 沼泽交错带地区沼泽化的风险㊂因此,应减少人类活动对森林 沼泽交错带的干扰,加强对这一地区植被群落的保护与管理㊂关键词:白桦,长白落叶松,辽东桤木,种群动态,生命表,生存分析,谱分析,时间序列预测,长白山中图分类号:Q948.12,S718.54㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1000⁃3142(2017)11⁃1406⁃12AgestructureandpopulationdynamicsofdominantspeciesinaBetulaplatyphylla LarixolgensisforestonswampecotoneCHAOLin1,LIUYan⁃Yan2,WUCheng⁃Zhen1,3,4∗,HONGTao1,3,LINZhuo1,HONGWei1,3(1.CollegeofForestry,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002,China;2.InstituteofAppliedEcology,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China;3.KeyLaboratoryofFujianForestEcologicalSystemProcessandManagement,Fuzhou350002,China;4.CollegeofEcologyResourcesEngineering,WuyiUniversity,Wuyishan,354300,Fujian,China)收稿日期:2017⁃03⁃30㊀㊀修回日期:2017⁃04⁃21基金项目:国家自然科学基金(30671664)[SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(30671664)]㊂作者简介:巢林(1988-),男,安徽六安人,硕士研究生,研究方向为数量森林经理,(E⁃mail)fjchaolin@126.com㊂∗通信作者:吴承祯,教授,博士生导师,主要从事森林经营学㊁森林生态学等方面研究,(E⁃mail)fjwcz@126.com㊂Abstract:Inordertorevealthetrendofpopulationdevelopmentandprovidethebasisforswampecotonepopulation srecoveryandmanagement,westudieddominatespeciesinaBetulaplatyphylla Larixolgensisforestonswampeco⁃tone,elaborateditscurrentsituationandquantitydynamic,byadoptingspaceassubstitutefortime,andtakingtrunksizestructureinplaceofagestructure,studyonagestructureofthedominatespeciesinaBetulaplatyphylla Larixolgensisforest.Basedonthelifetableofpopulationandthetheoryofsurvivalanalysis,weworkedoutthelifetableofBetulaplatyphylla,LarixolgensisandAlnushirsutapopulationandestimatedthesurvivalcurve,mortalitycurve,aswellasotherimportantparameters.Populationdynamicswereanalyzedbyusingdynamicquantitativeindex,spectralanalysisandtime⁃sequencemodel.TheresultsshowedthattheagestructureofBetulaplatyphyllaandLarixolgensispopulationwerespindletype,Lognormalfunctioncanrepresenttherelationshipbetweenageandnumberofindividuals.DynamicindexVᶄpiwiththeorderofAlnushirsuta(9.57%)>Betulaplatyphylla(4.02%)>Larixolgensis(1.83%),thepopulationstendtobestable,andthepopulationsenterthetransitionphaseofrecession.Themortalitywashighinearlystage,thenumberofsaplingswasgravelyinsufficient.ThesurvivalcurveoftheBetulaplatyphyllaandAlnushirsutapopulationindicatedthatitapproachedaOdum⁃B3type,however,thesurvivalcurveoftheLarixol⁃gensisrevealedthatitapproachedaDeevey⁃Itype;FoursurvivalfunctionscurvessuggestedthattheBetulaplatyphyl⁃la,LarixolgensisandAlnushirsutapopulationwouldhaveanearlyincreasethenrecessioninmidtolate⁃stage.Spec⁃tralanalysisofthepopulationdemonstratedthatthefirstharmonichaveasignificantonthedynamicofpopulation,therewasnotamarkedperiodicfluctuationintheprogressofnaturalregenerationofBetulaplatyphylla,LarixolgensisandAlnushirsuta,thedevelopmentofwholepopulationtrendtostability;Thetimesequencemodelpredictedthatthenumberofoldageindividualswouldascentinthecomingtwo,fourandsixageclassesinBetulaplatyphylla,Larixol⁃gensisandAlnushirsutapopulations,buttheregenerationseedlingwasrare,sothepopulationtendtodegenerateareinevitable.Forest⁃swampecotonearemoresensitiveandvulnerabletoenvironmentchange,humanactivitieshaveasig⁃nificantimpactonthedevelopmentandevolutionofBetulaplatyphylla,LarixolgensisandAlnushirsutapopulations,whichimprovetheriskofforesttransitionintoswamp,therefore,weshouldminimizedisturbanceandstrengthentheprotectionandmanagementofvegetationcommunitiesonforest⁃swampecotone,soastocreatefavorableconditionsforthesuccessionofforest⁃swampecotonecommunitiestoforest.Keywords:Betulaplatyphylla,Larixolgensis,Alnushirsuta,populationdynamics,lifetable,survivalanalysis,spectralanalysis,timesequenceanalysis,ChangbaiMountain㊀㊀种群数量动态是种群个体生存能力与环境因素交互作用的结果(杨小林等,2007),其年龄结构和更新模式受干扰㊁林木间竞争等诸多因素的影响(Dangetal,2010),年龄结构能够推测种群对于环境事件的响应以及重建种群发展历史,为森林生态系统的恢复和管理提供参考,因此,分析种群的年龄结构对于了解种群长期的生态学过程至关重要(Wangetal,2004)㊂生命表以及存活曲线是研究种群数量动态变化和进行种群统计的重要工具(吴承祯等,2000;闫淑君等,2002;洪伟等,2004),生存分析函数是生命表分析最常用的辅助分析方法,可以更好地阐明种群生存规律(卢杰等,2013;张亚芳等,2015)㊂谱分析方法是探讨种群波动性的数学工具,能够反映种群数量动态变化的周期性(毕晓丽等,2002;张志祥等,2008),而时间序列分析可以预测种群未来年龄结构及发展趋势(卢杰等,2013)㊂白桦(Betulaplatyphylla)和长白落叶松(Larixolgensis)为中国东北地区典型的乡土树种(刘忠玲等,2011),是地带性顶极植被类型-阔叶红松林遭到自然或人为干扰破坏后恢复形成的天然次生林(韩营营等,2015)㊂群落交错区是相邻生态系统之间的过渡地带,在该地段种的数目以及一些种的密度可能会呈现增加趋势,被称为 边缘效应 ,同时,群落交错带对气候变化㊁干扰等也更具敏感性㊂由于人类活动频率和强度的增加,对群落交704111期巢林等:沼泽交错带白桦 长白落叶松优势种群的年龄结构及其动态错区生境产生强烈的影响与作用㊂长白山林区沼泽化面积占林地总面积达10% 15%,本文研究地白河地区沼泽地面积为5ˑ104hm2,大约占该区域总面积2%左右(韩景军,2010)㊂开展森林 沼泽交错带的相关研究对于了解森林 沼泽交错带种群的动态变化㊁揭示种群演替规律㊁保护过渡地带物种多样性以及防治森林沼泽化等具有重要的理论意义和实践价值㊂为此,牟长城(2003)和牟长城等(2001,2004,2005)对沼泽交错区域白桦和落叶松群落演替规律㊁毛赤杨和白桦生物量以及植物多样性空间分布格局等方面进行了较为系统的研究㊂目前,对于白桦和长白落叶松林的研究主要集中在林分空间结构(夏富才等,2011)㊁种群生活史特征与空间分布格局(杨慧等,2007;靳静静等,2014)㊁凋落物分解(李雪峰等,2007;周文昌等,2012)㊁土壤呼吸速率㊁生物量以及碳储量的分配规律等方面(巨文珍等,2011;韩营营等,2015);然而,有关森林 沼泽交错带白桦㊁长白落叶松及辽东桤木(Alnushirsuta)种群的年龄结构与动态的研究鲜有见报,因此,本研究以分布于森林 沼泽交错带的白桦 长白落叶松林为对象,从年龄结构㊁生命表㊁生存分析㊁谱分析以及时间序列预测等方面对群落优势种群白桦㊁长白落叶松和辽东桤木进行研究和探讨,阐明白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群的数量动态特征及其种群更新与维持的机制,以期为森林 沼泽交错带群落的科学保护和管理㊁防治森林沼泽化等提供科学依据,同时也为森林沼泽交错带生物多样性㊁群落演替机制的研究提供参考㊂1㊀研究区概况研究区域位于吉林省安图县二道白河镇,128ʎ28ᶄE,42ʎ24ᶄN,海拔736m,地势较为平坦,气候类型属温带湿润季风气候,年平均气温3.5ħ,ȡ10ħ的年活动积温为2200ħ,降水多集中在6 9月,年均降水量600 1000mm,全年日照时数为2300h,无霜期约140d,主导风向为西风㊂土壤类型为典型的山地暗棕色森林土,土层平均厚度约40cm,地带性植被为阔叶红松林㊂研究样地设于森林 沼泽交错带白桦 长白落叶松天然次生林内,白桦㊁长白落叶松和辽东桤木为森林 沼泽交错群落的主要建群种,长白落叶松和辽东桤木在邻近沼泽生境地段占优势㊂伴生树种主要有山杨(Populusdavidiana)㊁水曲柳(Fraxinusmandschurica)㊁蒙古栎(Quercusmongoli⁃ca)㊁五角枫(Acerpictumsubsp.mono)㊁茶条枫(Acertataricumsubsp.ginnala)㊁稠李(Padusavium)㊁春榆(Ulmusdavidianavar.japonica)㊁紫椴(Tiliaamurensis)㊁红皮云杉(Piceakoraiensis)等,林下植被较为丰富,其中灌木层以绣线菊(Spiraeasalicifolia)㊁柴桦(Betulafruticosa)为优势种,草本层以猴腿蹄盖蕨(Athyriumbrevifrons)㊁蚊子草(Fil⁃ipendulapalmata)㊁羊胡子草(Eriophorumvaginatum)为优势种,木贼(Equisetumhyemale)㊁大叶柴胡(Bupleurumlongiradiatum)㊁山尖子(Parase⁃neciohastatus)㊁大叶樟(Deyeuxiapurpurea)㊁三穗薹草(Carextristachya)㊁半夏(Pinelliaternata)㊁芦苇(Phragmitesaustralis)等为伴生种㊂2㊀研究方法2.1样地设置与调查研究样地位于长白山东北亚植物园内,2014年8月,在以白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木为优势种群的森林 沼泽交错带群落中设置4块20mˑ30m的样地,在每个样地内根据对角线方法选取2个10mˑ10m的样方调查灌木层,选取5个1mˑ1m的小样方调查草本层植物,记录每种植物的种名㊁株数/丛数㊁基径㊁高度㊁多度和盖度等㊂对样地内所有乔木进行每木检尺,测定胸径㊁树高等因子,并记录整个样地的植被状况和生境条件㊂2.2年龄结构、生命表编制和生存分析采用径级结构代替年龄结构的方法分析种群动态(洪伟等,2004;刘贵峰等,2011)㊂根据调查数据和已有报道(胡尔査,2013),将胸径小于2.5cm的白桦和辽东桤木幼苗划定为第1径级,其后以5cm为步长增加1级,即2.5cmɤDHB<7.5cm,作为第2径级,依次类推,其中白桦种群划分为7个等级,辽东桤木种群共划分为5个等级,径8041广㊀西㊀植㊀物37卷级与龄级相对应,第1径级对应第I龄级,第2径级对应第Ⅱ龄级,以此类推㊂由于针叶树种长白落叶松的生活史特征与阔叶树种白桦㊁辽东桤木存在较大差异性,所以不能采用相同的径级划分标准,但同时缺少长白落叶松径级划分的标准和依据,因此运用研究区域内不同林龄长白落叶松林分调查数据,建立长白落叶松种群的年龄结构模型:A=-9.0693+3.1434D-0.0390D2(R=0.9719,F=110.8585)(1)式中,A为长白落叶松个体年龄(a),D为长白落叶松个体胸径(cm)㊂依据调查资料及所建立的长白落叶松种群年龄结构模型,以10a年龄距,将长白落叶松种群划分为6个龄级,即龄级0ɤA<10a为第I龄级,10ɤA<20a)为第Ⅱ龄级,以此类推㊂统计白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群各龄级林木个体数,作白桦 长白落叶松优势种群龄级结构图㊂白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群生命表的编制和生存规律分析按照Wratten&Fry(1980)和吴承祯等(2000)的方法进行㊂2.3种群年龄结构数量的动态变化(Vpi)及谱分析采用陈晓德(1998)推导出的衡量种群年龄结构各动态指数来定量描述白桦 长白落叶松优势种群动态特征,计算得出白桦㊁长白落叶松以辽东桤木种群龄级间动态指数(Vn)㊁种群年龄结构的数量变化动态指数(Vpi)㊁考虑到种群年龄级数量(K)及种群年龄级个体数(Sn)因素的种群年龄结构动态指数(Vᶄpi)㊂谱分析是Fourier级数的展开,种群数量动态可以通过不同龄级个体数分布波动来展现,复杂的周期现象可以由不同振幅和相应的谐波组成,写成正弦波形式(洪伟等,2004;张志祥等,2008):Nt=A0+ðnt=1Aksin(ωkt+θk)(2)式中,A0为周期变化的均值,确定周期波动的基线,Ak(k=1,2,3, p)为各谐波的振幅,反映各个周期的作用大小,ωk及θk分别为各谐波的频率及相角,Nt为t时刻种群的大小㊂将种群各年龄个体分布看作为一个时间系列t,以Xt表示t年龄序列时的个体数(本文采用龄级序列作为其年龄序列);n为系列总长度;p=n/2是谐波的总个体数是已知的;T为时间系列t的最长周期(正弦波的基本周期),即资料的总长度,T=n为已知㊂因此,Fourier分解中的各个参数可以利用下式进行估计㊂A0=1nðnt=1Xt,A2k=a2k+b2k(3)ωk=2πk/T,θk=arctg(ak/bk)(4)ak=2nðnt=1Xtcos2πk(t-1)n(5)bk=2nðnt=1Xtsin2πk(t-1)n(6)2.4种群动态的时间序列预测采用一次移动平均法(肖宜安等,2004)对白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群动态进行预测分析,其模型如下:Mt=1nðtk=t-n+1Xk(7)式中,n表示需要预测的未来时间年限,t为龄级,Mt表示未来n年时t龄级的种群数量,Xk表示当前k龄级种群大小㊂应用以上模型预测白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群未来2㊁4和6个龄级的发展趋势㊂3㊀结果与分析3.1白桦 长白落叶松优势种群分布现状及结构特征3.1.1白桦—长白落叶松优势种群分布状况及年龄结构㊀在2400m2样地中共调查到DHBȡ1cm的林木373株,不同树种林木径级大小分布状况如表1所示㊂主要优势种白桦㊁长白落叶松和辽东桤木的个体数分别为125株㊁105株和61株,占个体数整体的78.02%,其中,白桦种群个体主要分布在8 20cm径级,而长白落叶松和辽东桤木种群个体主要分布在5 16cm径级(表1)㊂由图1可知,主要优势种群白桦㊁长白落叶松和辽东桤木的个体数随龄级的增加呈现出先增加而后降低的趋势,白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群均在第Ⅲ龄级达到峰值,分别为45㊁38和38株,分别占904111期巢林等:沼泽交错带白桦 长白落叶松优势种群的年龄结构及其动态表1 白桦—长白落叶松林个体径级分布Table1㊀DiameterdistributionofBetulaplatyphylla Larixolgensisforest树种Treespecies径级分布Diameterdistribution(cm)0 55 88 1212 1616 2020 2424 2828 32总计Total白桦Betulaplatyphylla1133931211271125山杨Populusdavidiana0001553014长白落叶松Larixolgensis527341812630105辽东桤木Alnushirsuta0113513110061蒙古栎Quercusmongolica81000000018茶条枫Acertataricumsubsp.ginnala430000007五角枫Acerpictumsubsp.mono5700000012紫花枫Acerpseudosieboldianum020000002水曲柳Fraxinusmandschurica3331010011稠李Padusracemosa033000006春榆Ulmusdavidianavar.japonica002010003紫椴Tiliaamurensis010001103红皮云杉Piceakoraiensis210000003红松Pinuskoraiensis010000001黄檗Phellodendronamurense100000001山荆子Malusbaccata100000001总计Total3082116644026141373种群总体的36.00%㊁36.19%和62.30%,随后第Ⅲ Ⅵ龄级,种群个体数目呈单调递减趋势,白桦和辽东桤木种群减少至5株,仅占其种群总体数量的0.80%和1.64%,长白落叶松种群个体数目逐步减少至20株,占种群总体的3.81%㊂白桦 长白落叶松优势种群表现出中龄级个体数所占比重大,老㊁幼龄级个体数所占比例小,表明白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群呈现衰退的趋势㊂对不同种群龄级和个体数目之间的关系采用不同数学模型进行回归分析,通过对实验数据的模拟,选择最优曲线模型,研究证明白桦㊁长白落叶松㊁辽东桤木种群的年龄结构分布规律可以用Lognormal函数表征,显著性检验表明,模型达显著或极显著水平(表2)㊂因此,可以用该模型预测不同种群龄级 株数分布㊂3.1.2白桦—长白落叶松优势种群年龄结构动态分析㊀由表3可以看出,白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群相邻龄级间个体数量变化动态指数V1㊁V2均小于0,表明第Ⅰ㊁Ⅱ龄级个体数目小于第Ⅲ龄级;整个种群年龄结构数量变化动态指数(Vpi)显示种群增长潜力为辽东桤木(47.84%)>白桦(28.16%)>长白落叶松(22.00%),在考虑种群受未来外部环境干扰时,整个种群龄级结构动态指数(Vᶄpi)表明种群增长潜力为辽东桤木(9.57%)>白桦(4.02%)>长白落叶松(1.51%),Vᶄpi均趋近于0,随机干扰风险极大值即种群结构对随机干扰的敏感性指数P为辽东桤木(0.200)>白桦(0.143)>长白落叶松(0.083),说明白桦㊁长0141广㊀西㊀植㊀物37卷表2㊀不同种群龄级与株数之间的回归关系Table2㊀Regressionrelationshipofdiameterclassesandindividualsindifferentpopulations种群Population回归模型Regressionmodel参数ParametersabcR2P白桦Betulaplatyphylla长白落叶松Larixolgensis辽东桤木Alnushirsutay=ax-0.5ln(x/c)b()2[]157.16320.32373.67510.98110.0026112.04750.38533.31300.95280.0103114.22460.21652.96330.99990.0088㊀注:x.龄级;y.株数㊂㊀Note:x.Ageclass;y.Number.表3㊀种群龄级结构动态变化指数Table3㊀Dynamicindexofpopulationsizesstructure种群PopulationV1V2V3V4V5V6VpiVᶄpi白桦Betulaplatyphylla-100-73.3322.2237.1454.5590.0028.164.02长白落叶松Larixolgensis-91.30-39.4744.7419.0576.47 22.001.83辽东桤木Alnushirsuta-100.00-71.0571.0590.91 47.849.57图1㊀白桦 长白落叶松优势种群的年龄结构Fig.1㊀AgestructureofthedominantspeciesinaBetulaplatyphylla Larixolgensisforest白落叶松和辽东桤木种群趋于稳定型,但呈现衰退形势,且对外界干扰较为敏感㊂3.2生命表与存活曲线分析根据各龄级个体数编制白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群生命表(表4),随龄级的增加,白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群标准化存活数lx在第I Ⅲ龄级逐步升高而后逐步降低,白桦和辽东桤木种群的生命期望ex均在第Ⅱ龄级达到最大,长白落叶松种群ex在第I龄级最大,随后逐渐降低㊂此外,白桦和辽东桤木种群第Ⅱ龄级的死亡率qx为负值,长白落叶松种群第Ⅰ㊁Ⅱ龄级qx均小于0㊂分别以存活量的对数值lnlx㊁死亡率qx为纵坐标,以龄级为横坐标作白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群存活曲线和死亡率曲线(图2)㊂由图2可知,白桦和辽东桤木种群的存活曲线趋于Odum⁃B3型(近似于S曲线型),长白落叶松种群的存活曲线基本呈Deevey⁃I型㊂死亡率曲线显示,白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群的死亡率qx均呈单调增加趋势,死亡率曲线变化趋势大体相同;白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群幼龄和老龄阶段个体数稀少,中龄级个体是维持种群稳定性的主要部分㊂3.3生存分析白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群的4个生114111期巢林等:沼泽交错带白桦 长白落叶松优势种群的年龄结构及其动态表4㊀白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群生命表Table4㊀StaticlifetableofBetulaplatyphylla,LarixolgensisandAlnushirsuta种群Population龄级Ageclass径级/年龄Diameterclass/AgeaxlxlnlxdxqxLxTxexKx白桦BetulaplatyphyllaⅠ0 2.5cm00 -267 1332778 -2.565Ⅱ2.5 7.5cm122675.586-733-2.7563326449.917-1.322Ⅲ7.5 12.5cm4510006.9082220.2288920112.0110.251Ⅳ12.5 17.5cm357786.6562890.3763311221.4430.464V17.5 22.5cm224896.1922670.553564891.0000.788Ⅵ22.5 27.5cm102225.4042000.901221330.6002.303Ⅶ27.5 32.5cm1223.101221.0011110.500长白落叶松LarixolgensisI0 10a2533.963-553-10.500329240845.750-2.442Ⅱ10 20a236056.406-395-0.65280323553.891-0.502Ⅲ20 30a3810006.9084470.44777616051.6050.593Ⅳ30 40a215536.3151050.1905008291.5000.211V40 50a174476.1033420.7652763290.7351.447Ⅵ50 60a41054.6561051.00053530.500辽东桤木AlnushirsutaⅠ0 2.5cm00 -289 1451605 Ⅱ2.5 7.5cm112895.668-711-2.4564514615.045-1.240Ⅲ7.5 12.5cm3810006.9087110.7116458160.8161.240Ⅳ12.5 17.5cm112895.6682630.9091581710.5912.398Ⅴ17.5 22.5cm1263.270261.00013130.500㊀注:ax.在x龄级内个体存活数;lx.在x龄级开始时标准化存活数(一般转化为1000);dx.从x到x+1龄级期间标准化死亡数;qx.从x到x+1龄级期间死亡率;Lx.从x到x+1龄级间隔期内尚存活的个体数;Tx.从x龄级到超过x龄级的个体总数;ex.进入x龄级个体的生命期望或平均期望生命;Kx.种群消失率(损失度)㊂㊀Note:ax.Numberofsurvivalindividuals;lx.Standardizednumberofsurvivorsfromthebeginningtoxagegrade;qx.Numberofmortalityfromagextox+1;Lx.Numberofsurvivalindividualsfromxtox+1agegrade;Tx.Totalnumberofsurvivalindividualsfromxagegrade;ex.Lifeexpectationofindividualatxagegrade;Kx.Disappearancerate.表5㊀白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群的周期性波动Table5㊀PeriodicfluctuationofBetulaplatyphylla,LarixolgensisandAlnushirsuta种群PopulationA1A2A3A4白桦Betulaplatyphylla1.77430.65980.16100.1610长白落叶松Larixolgensis1.17300.54450.0753辽东桤木Alnushirsuta1.83480.26980.2698 存函数曲线如图3所示㊂由图3可知,随着龄级增加,白桦和辽东桤木种群S(t)和F(t)曲线变化趋势相近,S(t)单调下降,F(t)单调上升,二者互补;长白落叶松种群S(t)第Ⅰ Ⅱ龄级上升,随后逐渐降低,F(t)则表现为先下降而后逐步上升的变化规律;白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群S(t)和F(t)升降幅度较大,这与生命表中幼龄个体较少甚至缺失的状况相吻合㊂2141广㊀西㊀植㊀物37卷图2㊀白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群存活曲线和死亡率曲线Fig.2㊀Survivalcurveandmortalityrate(qx)curveofBetulaplatyphylla,LarixolgensisandAlnushirsuta图3㊀白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群生存函数曲线㊀S(t).生存率函数;F(t).积累死亡函数;f(ti).死亡密度函数;λ(ti).危险率函数㊂Fig.3㊀SurvivalfunctioncurvesofBetulaplatyphylla,LarixolgensisandAlnushirsuta㊀S(t).Survivalratefunction;F(t).Cumulativemortalityratefunction;f(ti).Mortalitydensityfunction;λ(ti).Hazardratefunction.白桦种群的f(ti)曲线和λ(ti)曲线变化趋势差异较为明显,第Ⅰ Ⅱ龄级f(ti)骤增,第Ⅱ Ⅶ龄级f(ti)先缓慢升高而后逐步降低,而λ(ti)曲线第ⅠⅥ龄级呈单调增加趋势,而后急剧下降;长白落叶314111期巢林等:沼泽交错带白桦 长白落叶松优势种群的年龄结构及其动态图4㊀白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群动态变化时间序列预测Fig.4㊀TimesequenceanalysisofagestructureofBetulaplatyphylla,LarixolgensisandAlnushirsuta松种群第Ⅰ Ⅱ龄级f(ti)急剧上升,而后骤降直至平稳降低,λ(ti)在第Ⅰ Ⅲ龄级单调递增,第Ⅳ龄级有所下降,随后又呈现出增加的趋势,这与死亡率曲线变化趋势大致相同;辽东桤木种群f(ti)单调减少,λ(ti)单调增加㊂生存函数分析表明,白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群均呈现出前期增长,后期衰退的特点㊂3.4种群数量动态的谱分析谱分析结果如表5所示,由振幅Ak值可知,基波A1最大,表现为辽东桤木(1.8348)>白桦(1.7743)>长白落叶松(1.1730)㊂3.5时间序列预测以白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群各龄级个体数为原始数据,按照一次移动平均法预测各龄级在未来2㊁4和6个龄级后个体数目㊂从图4可以看出,在经历未来2㊁4和6个龄级后,白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木老龄个体数目均呈现上升趋势,表明白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群的中龄个体数目占总体的比重较大,能使后期个体得到一定数量的补充㊂而第Ⅱ和Ⅲ龄级在经历未来2个龄级后,白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群个体数由原来的12㊁45株下降到6㊁29株,23㊁38株下降到13㊁31株,11㊁38株下降到6㊁25株,这一结果表明,白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群幼苗较少,小树数量会有所下降㊂4㊀讨论与结论白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群年龄结构及数量动态是其自身生物学特性与环境因子相互作用的结果㊂研究发现白桦和长白落叶松种群年龄结构呈基部较宽顶部狭窄的非典型金字塔型,略呈纺锤状,白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群个体数随龄级增加而呈现的变化规律可以用Log⁃normal函数很好的表征㊂年龄结构动态指数分析表明,白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群的Vpi和Vᶄpi均大于0,说明种群呈增长趋势,这是由于中龄级个体数目较多,一段时期内可维持种群稳定,但Vᶄpi均趋近于0,种群增长潜力非常有限㊂从时间序列预测分析结果来看,白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群老龄个体数在未来2㊁4和6个龄级后均有一定程度的增加,但由于缺少幼龄个体的补充,白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群未来必然呈衰退趋势㊂森林 沼泽交错带水湿环境特殊,虽然白桦㊁长白落叶松和辽东桤木能够适应沼泽交错带有效养分不足以及土壤通气性差的生境条件(牟长城,2003),但同时也加剧了幼苗成功更新和生长的环境压力,此外,随着种群发展,林下光照不足,丰富的林下植被等都会给白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木等阳性先锋树种幼苗的更4141广㊀西㊀植㊀物37卷新带来困难,这是引起种群衰退的重要原因㊂白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群年龄结构㊁年龄结构动态指数及时间序列预测分析显示出较好的一致性,能够较为客观㊁精确地描述种群的数量动态规律㊂本研究采用 空间推时间 ㊁ 横向导纵向 的方法,以同一时期采集的白桦和辽东桤木种群所有个体的径级编制生命表,同时,由于缺少长白落叶松径级划分标准,故建立长白落叶松年龄结构模型,在此基础上进行生命表编制及相关分析,从而导致白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群生命表中产生死亡率小于零的状况,这与生命表编制的3个假设条件相悖,但仍能提供一些有重要的生态学信息反映种群的发展或衰落(Wratten&Fry,1980)㊂因此,本文在编制生命表及生存分析中,不对数据进行匀滑处理,直接使用负值分析(刘影等,2013;吕海英等,2014;解婷婷等,2014)㊂种群生命表及存活曲线分析显示,白桦和辽东桤木种群的存活曲线趋于Odum⁃B3型,北京东灵地区和山西七里谷白桦种群年龄结构的龄级划分与本文相同,但其存活曲线均为Deevey⁃I型(杨慧等,2007;靳静静等,2014),殷东生等(2009)研究表明小兴安岭白桦种群存活曲线为Deevey⁃Ⅱ型,本研究结果与前人相关研究存在差异的原因可能是:研究区域不同,受温度,降水等气候因子的影响;本文研究的对象为以白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群为优势种的森林群落,与前人所研究的群落类型相差较大;此外,本研究样地位于森林 沼泽交错带,森林 沼泽交错带这一独特生境在一定程度上导致种群存活曲线的差异性㊂白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群死亡率曲线呈上升趋势,这主要是由于随着种群的发展,植株对营养和空间的需求持续增加,种内㊁种间竞争加剧而导致㊂此外,诸如种子萌发力和散布能力㊁气候变化㊁动物啃食㊁致病菌等因素也是影响死亡率的重要因素(Arseneault&Payette,1997)㊂生存分析函数研究结果显示,白桦㊁长白落叶松和辽东桤木种群具有前期增长㊁中后期逐步衰退的特征㊂波动出现于所有植物群落中,周期性波动是种群维持自身稳定性的一个重要机制,谱分析方法可以表达这种机制㊂种群基本周期的波动通过基波来体现,其周期长度由种群波动特性所决定,为种群本身所固有㊂这说明白桦㊁长白落叶松以及辽东桤木种群整个生命周期生物学特征对种群数量动态变化有显著的控制作用㊂此外,种内和种间竞争也是影响种群动态的重要因素,今后,可以在森林 沼泽交错带开展白桦 长白落叶松优势种群的种内和种间竞争规律以及种群空间分布格局等相关研究,以期深入了解森林 沼泽交错带白桦 长白落叶松优势种群的发展规律㊂白桦㊁长白落叶松㊁辽东桤木等树种具有各自独特的生存策略和生长对策(牟长城等,2003),能够适应森林 沼泽交错带水湿㊁低有效养分㊁透气性差的生境条件,成为先锋树种,这也是森林 沼泽交错带群落进一步发育㊁发展及演变的前提及基础㊂森林 沼泽交错带群落演替的同时,也对群落生境产生显著影响,白桦㊁长白落叶松㊁辽东桤木等先锋阳性树种能够改造生境,促使沼泽湿地生境旱化,研究显示,长白山落叶松和白桦沼泽生态交错带经过50 60a的发展会演替为森林群落(牟长城,2003)㊂森林 沼泽交错带具有较大的空间异质性,物种资源丰富,对气候变化以及人为干扰具有强烈的敏感性和脆弱性㊂如果人为破坏森林 沼泽交错带的植被,会使群落蒸腾作用减弱,降低森林群落改造沼泽生境作用的能力,增加森林沼泽化的风险㊂因此,长白山东北亚植物园在建设过程中要注重林中廊道规划的科学性,最大限度地减少对森林 沼泽交错带的扰动与破坏㊂此外,植物园在对社会开放过程中,也要加强对园区的管理,避免人类活动对森林 沼泽交错带生境的污染与毁坏,防治森林 沼泽交错带地区进一步沼泽化㊂参考文献:ARSENEAULTD,PAYETTES,1997.Reconstructionofmillen⁃nialforestdynamicsfromtreeremainsinasubarctictreelinepeatland[J].Ecology,78(6):1873-1883.BIXL,HONGW,WUCZ,etal,2002.PopulationstatisticanalysisofPinustaiwanensis[J].SciSilvSin,38(1):61-67.[毕晓丽,洪伟,吴承祯,等,2002.黄山松种群统计分514111期巢林等:沼泽交错带白桦 长白落叶松优势种群的年龄结构及其动态。

黄龙山白桦桦木醇与桦木酸含量研究

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*种生境!分不同生境分别 取 样' 选 择 林 相 均 一!树 干较 为 通 直!生 长 良 好!平 均 胸 径 为 !"=6!无 机 械 损伤的个体为对象!在 不 同 生 境 中 选 好 标 准 株 后 按

白桦林木单株生物量的研究

白桦林木单株生物量的研究

白桦林木单株生物量的研究引言:白桦(Betula platyphylla)是一种常见的落叶乔木,广泛分布于北半球的温带和寒带地区。

白桦林是我国重要的森林类型之一,对维持生态平衡和提供生态服务具有重要意义。

了解白桦林木单株生物量对于森林资源的合理管理和利用具有重要的理论和实践价值。

本文旨在探讨白桦林木单株生物量的研究现状、影响因素以及未来的研究方向。

一、研究现状白桦林木单株生物量的研究源远流长,早在20世纪初就已经有学者开始关注。

随着科学技术的发展和研究方法的改进,对白桦林木单株生物量的研究也取得了显著的进展。

目前的研究主要集中在以下几个方面:1.1 测量方法白桦林木单株生物量的测量方法有多种,常用的方法包括直径法、高度法、树木结构法和全株取样法等。

其中,直径法和高度法是最常用的方法,通过测量树木的直径和高度来估算生物量。

树木结构法则根据树木的形态特征和结构参数来预测生物量。

全株取样法则是将树木进行取样并进行称重,通过样品的生物量来估算全株的生物量。

1.2 影响因素白桦林木单株生物量的大小受到多个因素的影响。

土壤肥力、水分状况、光照强度、气候条件等环境因素是影响树木生物量的重要因素。

此外,树木的年龄、树冠形态、树木密度等内部因素也会对生物量产生影响。

研究表明,土壤肥力和光照强度是对白桦林木单株生物量影响最为显著的因素。

二、影响因素分析2.1 环境因素土壤肥力是白桦林木单株生物量的重要影响因素之一。

土壤中的养分含量和水分状况会直接影响树木的生长和发育,从而影响生物量的积累。

研究发现,土壤肥力较高的地区白桦林木单株生物量普遍较大。

光照强度也是影响白桦林木单株生物量的重要因素。

充足的光照可以提供光合作用所需的能量,促进树木的生长。

相反,光照不足会限制光合作用的进行,影响生物量的积累。

因此,生长在阳光充足的环境中的白桦林木单株生物量通常较大。

2.2 内部因素树木的年龄是影响白桦林木单株生物量的重要因素之一。

江苏省泰州市靖江第一中学高三生物上学期期末试卷含解析

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江苏省泰州市靖江第一中学高三生物上学期期末试卷含解析一、选择题(本题共40小题,每小题1.5分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

)1. 某基因型的植物个体甲与基因型为aabb的乙杂交,正交和反交的结果如下表所示(以甲作为父本为正交)。

则相关说法正确的是()A.正交和反交的结果不同,原因可能是甲为父本产生的AB雄配子一半没有活性B.正交的结果说明两对基因的遗传不符合基因自由组合定律C.可以通过甲自交后代性状分离比是否9:3:3:1判断两对基因的遗传是否符合自由组合定律D.正交和反交的结果不同是由于乙产生的配子类型的差异参考答案:A2. 下列物质或结构中含尿嘧啶“U”的是A.核糖体 B.RNA水解酶 C.噬菌体 D.ATP参考答案:A3. 右图表示一中间隔以半透膜(只允许水分子通过)的水槽,两侧分别加入等物质的量浓度的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液。

然后在半透膜两侧加入等质量的麦芽糖酶,在加入麦芽糖酶前后A、B两侧液面的变化是:A. 加酶前A侧上升,加酶后B侧上升并高于A侧高度B. 加酶前A侧上升,加酶后B侧上升并等于A侧高度C. 加酶前后A、B两侧液面不变D. 加酶前A、B两侧液面不变,加酶后B侧上升并高于A侧高度参考答案:D4. 下列有关克隆的叙述错误的是A.二倍体细胞的传代培养次数通常是有限的B.克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变C.每个体细胞中都携带整套遗传信息是动物克隆和植物克隆的物质基础D.单倍体克隆过程能够发生基因突变参考答案:B5. 如右图所示是某同学用紫色洋葱鳞片叶的外表皮做“植物细胞的质壁分离及复原”的实验中所观察到的细胞图,下列叙述正确的是: ()A.图中1、2、6组成了细胞的原生质层B.图中1是细胞壁,6中充满了蔗糖溶液C.图中细胞处于质壁分离状态,此时6处的浓度一定大于7处的浓度D.图中7是细胞液,在细胞发生质壁分离过程中,其颜色逐渐变浅参考答案:B6. 组氨酸缺陷型沙门氏菌是由野生菌种突变形成的,自身不能合成组氨酸,将其接种在缺乏组氨酸的平板培养基上进行培养,有极少量菌落形成。

2022年山东省临沂市蒙阴县高都中学高三生物下学期期末试卷含解析

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2022年山东省临沂市蒙阴县高都中学高三生物下学期期末试卷含解析一、选择题(本题共40小题,每小题1.5分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

)1. 下图表示在不同生命活动过程中,细胞内染色体数目的变化曲线,下列有关叙述合理的是()A.只有a时期可能发生基因突变B.b时期产生的子细胞全能性最高C.c时期发生了着丝点分裂,染色体数目加倍D.在男性的d时期细胞中可以出现两条X染色体参考答案:D2. 关于线粒体和叶绿体的叙述,正确的是A. 生物体内无线粒体时,只能进行无氧呼吸B. 月季叶片中的细胞都有叶绿体,都能进行光合作用C. 有叶绿体的细胞一定有线粒体,而有线粒体的细胞不一定有叶绿体D. 两者的内膜和基质中都能产生ATP参考答案:C硝化细菌、蓝藻等生物的细胞中没有线粒体,也能进行有氧呼吸,A错误;叶的表皮细胞不含有叶绿体,叶肉细胞中含有叶绿体,B错误;有叶绿体的细胞为植物细胞,植物细胞含有线粒体,有线粒体的细胞可能是真菌或动物细胞,不含有叶绿体,C正确;线粒体的基质和内膜分别进行有氧呼吸的第二、三阶段,都能产生ATP,叶绿体的基质进行光合作用的暗反应阶段,消耗ATP,叶绿体的内膜也不产生ATP,D错误。

3. 下列有关生物学实验及研究的叙述正确的是①在观察细胞的DNA和RNA分布时,盐酸的作用是对细胞进行解离②经健那绿染液处理,可以使活细胞中的线粒体呈蓝绿色③用溴麝香草酚蓝水溶液能鉴定乳酸菌细胞呼吸的产物④探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,可用碘液替代斐林试剂进行鉴定⑤孟德尔的豌豆杂交试验中将母本去雄的目的是防止自花授粉⑥以人的成熟红细胞为观察材料可以诊断镰刀型细胞贫血症A.①②⑤ B.①③⑥ C.②⑤⑥ D.②④⑥参考答案:A4. 甲、乙、丙图为细胞间信息交流的几种方式,据图可得出的结论是( )A. 相邻细胞都可以通过细胞膜的直接接触传递信息B. 信号分子可以进入细胞内,直接参与细胞代谢C. 信号分子可以通过体液运输并作用于靶细胞D. 图中信息交流的方式均体现了细胞膜的选择透过性参考答案:C【分析】细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式:1、相邻细胞间直接接触,通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞,即细胞←→细胞,如精子和卵细胞之间的识别和结合。

白桦BpLHY、BpTOC1与BpGI节律基因生物信息学及表达分析

白桦BpLHY、BpTOC1与BpGI节律基因生物信息学及表达分析

白桦BpLHY、BpTOC1与BpGI节律基因生物信息学及表达分析孙丰坤;周姗;李蕾蕾;詹亚光;曾凡锁【期刊名称】《林业科学研究》【年(卷),期】2016(029)005【摘要】[目的]探究白桦生物钟基因运行机制及在生长发育、胁迫应答中的作用。

[方法]运用生物信息学方法对白桦BpLHY、BpTOC1、BpGI节律基因进行分析,预测其编码蛋白的结构功能。

利用RT-PCR方法检测白桦BpLHY、Bp-TOC1、BpGI基因昼夜表达模式,在非生物胁迫重金属Cd、低温(4℃)、与盐(NaCl)及信号诱导SA(水杨酸)、SNP(硝普钠)下的表达情况。

[结果]白桦BpLHY、BpTOC1、BpGI节律基因编码的均为疏水性非分泌型,具有跨膜能力的mixed蛋白。

白桦BpTOC1、BpLHY基因表达量均呈现白天低夜晚高的昼夜变化模式,而BpGI表达量则表现出白天高夜晚低的模式。

在重金属Cd、低温(4℃)、与盐(NaCl)非生物胁迫下,BpLHY、BpTOC1与BpGI均上调表达。

SA、SNP诱导白桦BpLHY与BpTOC1表达下调,而诱导BpGI表达上调。

[结论]白桦BpLHY、BpTOC1、BpGI节律基因昼夜表达模式及非生物胁迫、信号诱导下的表达特征为进一步研究白桦生物钟基因作用机制及其在植物生长发育和胁迫应答中的作用奠定了基础。

%Objective]To clarify the mechanism and functions in regulating plant growth and stress response of cir-cadian clock genes in Betula platyphylla Suk.[Method]The sequences of BpLHY,BpTOC1 and BpGI were ana-lyzed,and the structure and functions of coding proteins were predicted by bioinformatics method.The expression levels ofBpLHY,BpTOC1 and BpGI were quantified using qRT-PCR.[Result]BpLHY,BpTOC1 and BpGI genes in B.platyphylla were 2283bp,1 623bp,and 3 507bp,encoding 760,540,and 1 168 aminoacids,respectively. The proteins encoded by these genes were hydrophobic,non-secreted transmembrane protein.BpTOC1 and BpLHY transcript levels were low during the daytime,but high at night.In contrast,BpGI expression was low during the daytime,and high at night and its highest expression levels increased by 29.28 times at 9:00 am.The expressions of BpLHY,BpTOC1 and BpGI increased by 105%to 2 390%in the abiotic stress of heavy metal cadmium,low tem-perature (4℃),salt (NaCl);SA and SNP induced the transcription levels of BpLHY,BpTOC1 genes reducing by 70.1% to 97.75% while the expression of BpGI increasing by 150%to 280%.[Conclusion]This study may pro-vide some references for further study of BpLHY,BpTOC1 and BpGI function in regulation of plant growth and stress response and the mechanism of circadian clock in B.platyphylla.【总页数】8页(P638-645)【作者】孙丰坤;周姗;李蕾蕾;詹亚光;曾凡锁【作者单位】东北林业大学生命科学学院;东北林业大学生命科学学院;东北林业大学生命科学学院;东北林业大学生命科学学院; 林木遗传育种国家重点实验室,黑龙江哈尔滨 150040;东北林业大学生命科学学院; 林木遗传育种国家重点实验室,黑龙江哈尔滨 150040【正文语种】中文【中图分类】S792.153【相关文献】1.11条白桦BpSPL家族基因的生物信息学和表达分析 [J], 宁坤;杨洋;马述山;李慧玉2.NaHCO3胁迫下吉尔吉斯白桦MADS基因家族生物信息学及表达分析 [J], 刘伟莹; 张雨晴; 王丹玉; 李佳妮; 杨成君3.葡萄基因组无内含子基因生物信息学及其表达分析 [J], 李傲;崔梦杰;刘众杰;陈立德;贾海峰;上官凌飞;房经贵4.转基因白桦的花粉活力及外源基因的遗传表达分析 [J], 曾凡锁;王晓风;骆薇;詹亚光5.白桦BpCesA基因的生物信息学及表达分析 [J], 申婷婷;姜静;刘桂丰;许思佳;李慧玉;袁红梅因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

2022年湖南省湘潭市新泉中学高三生物下学期摸底试题含解析

2022年湖南省湘潭市新泉中学高三生物下学期摸底试题含解析

2022年湖南省湘潭市新泉中学高三生物下学期摸底试题含解析一、选择题(本题共40小题,每小题1.5分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

)1. 如图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化.下列叙述中,正确的是()A.若图1表示减数分裂,则图1的CD段表示同源染色体分开B.若图1表示减数分裂,则图1的BC段一个细胞中可能含有0个或1个Y 染色体C.若两图均表示有丝分裂,则两图的DE段一个细胞内含有染色体数目一定相同D.若图1表示减数分裂、图2表示有丝分裂,则两图的CD段都发生着丝点分裂参考答案:B【考点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;有丝分裂过程及其变化规律;细胞的减数分裂.【分析】分析图1:图1表示每条染色体上DNA含量变化曲线,其中AB段形成的原因是DNA的复制;BC段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝点分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期.分析图2:图2表示有丝分裂过程中DNA含量变化曲线,其中AB段表示分裂间期,BC段表示前期、中期和后期,DE段表示末期.【解答】解:A、若图l表示减数分裂,则图1的CD段表示着丝点分裂,A错误;B、若图1表示减数分裂,则图l的BC段表示减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期,其中减数第一次分裂时,一个细胞中含有1条Y染色体;减第二次分裂前期或中期时,一个细胞中可能含有O或1条Y染色体,B正确;C、若两图均表示有丝分裂,则图1中DE段表示有丝分裂后期和末期,图2中DE 段表示有丝分裂末期,其中后期细胞中染色体数目是末期细胞中染色体数目的2倍,C错误;D、图1表示减数分裂时,CD段会发生着丝粒分裂;图2表示有丝分裂时,CD段会发生细胞质分裂,D错误.故选:B.2. 下列有关免疫的说法中,正确的是A.能特异性识别抗原的细胞只有T细胞、B细胞、效应T细胞三种B.吞噬细胞仅在特异性免疫的抗原识别、加工和呈递过程中发挥重要作用C.发生过敏反应的人在初次接触过敏原时不会发生免疫反应D.体液免疫和细胞免疫均可以有吞噬细胞和T细胞的参与参考答案:D3. 如图是某生物的一个体细胞进行有丝分裂的示意图,下列相关叙述错误的是()A. 图甲细胞中配对的同源染色体彼此分离,分别向细胞两极移动B. 有些植物细胞也可以由中心体发出星射线形成纺锤体C. 图甲细胞中有4对同源染色体,4个染色体组D. 图乙细胞处于有丝分裂中期,染色体的着丝点排列在赤道板上参考答案:A【分析】分析题图:甲细胞含有同源染色体,且着丝点已经分裂染色体位于细胞两极,处于有丝分裂后期;乙细胞含有同源染色体,且染色体的着丝点排列在赤道板上,处于有丝分裂中期.【详解】由于甲进行的是有丝分裂,有丝分裂过程中同源染色体不配对也不分离,A错误;低等植物细胞可以由中心体发出星射线形成纺锤体,B正确;据图可知,图甲细胞中有4对同源染色体,4个染色体组,C正确;由分析可知,图乙细胞处于有丝分裂中期,染色体的着丝点排列在赤道板上,D正确.4. 图为种群数量增长曲线,有关叙述不正确的是A.J形和S形曲线均是数学模型的一种表现形式B.J形所示增长仅决定于种群的内在因素C.bc段种群增长速率逐渐下降,出生率小于死亡率D.改善空间和资源条件有望使K值提高参考答案:C5. 从某植物幼苗上切取一段幼茎,纵切至约3/4处,浸没在蒸馏水中,观察到半边茎向外弯曲生长.若该茎段中的生长素浓度都是促进生长的,且放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都无明显变化.(1)推测出现该现象的三种可能原因a.内侧细胞中的生长素浓度比外侧高,且其促进生长作用更明显,所以内侧细胞生长较快.b._____,但其促进生长作用更明显,所以内侧细胞生长较快.c.内外两侧细胞中的生长素浓度相同,但内外侧细胞对生长素的_____不同,该浓度的生长素更有利于内侧细胞的生长.(2)进一步的研究表明,c是正确的.某同学设计如下实验对此进行验证.Ⅰ.实验器材:某植物长势一致的等长幼茎段、大小相同的琼脂块、_____、刀片、测量角度的工具.Ⅱ.实验步骤①将幼茎段对半纵切,再将所有半边茎自下向上对称纵切至约3/4处.②取半边茎切段,在其底端的_____,外侧的琼脂小块标记为A,内侧的琼脂小块标记为B.③一段时间后,将琼脂小块A、B分别放置在_____的顶端左侧,在适宜条件下培养.④待胚芽鞘出现明显的_____现象后,测出每个胚芽鞘的弯曲度并记录.Ⅲ.预期实验结果:_____.参考答案:(1). 内侧细胞中的生长素浓度比外侧低(2). 敏感性(3). 去除尖端的胚芽鞘(4). 外侧和内侧分别放置琼脂小块(5). (去除尖端的)胚芽鞘(6). 弯曲生长(7). 两组胚芽鞘的弯曲度基本相同【分析】生长素的产生部位:幼嫩的芽、叶和发育的种子。

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第36卷 第12期西北农林科技大学学报(自然科学版)Vol.36No.12 2008年12月Journal of Northwest A&F University(Nat.Sci.Ed.)Dec.2008黄龙山白桦种群结构及其时间序列预测分析3薛瑶芹a,张文辉b,何景峰b(西北农林科技大学a.生命科学学院,b.林学院,陕西杨凌712100)[摘 要] 【目的】阐明黄土高原南部地区白桦种群未来的发展趋势,为其合理经营利用提供依据。

【方法】以群落物种重要值为依据,通过聚类分析,将黄龙山地区的白桦林划分为4个群落类型,每个类型中的全部白桦个体为一个种群,分析白桦不同种群的年龄结构、存活曲线及静态生命表,并应用时间序列模型预测了种群的发展趋势。

【结果】黄龙山地区白桦种群幼龄个体较少,中老龄个体较多,基本呈衰退趋势;种群A幼龄株数相对较多,有一定更新能力;种群C、D衰退特征较为明显,其中种群D只在Ⅲ、Ⅳ龄级具有一定数量个体,几乎没有更新幼苗。

种群A、B、C、D的生命表和存活曲线表现出相似的特征,即Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ龄级死亡率高,除种群A外,标准化最高存活量均出现在Ⅲ或Ⅳ龄级。

时间序列预测分析表明,在未来20,30,40和50年中,多数种群均呈现幼龄个体减少而老龄个体增加的态势,老化趋势较为明显。

【结论】黄龙山白桦种群表现出明显的衰退特征,属于该地区的过渡种群,逐渐会被更加稳定的松栎混交林所取代,应根据各种群的特点采取不同的经营措施,以促进群落演替。

[关键词] 白桦;年龄结构;存活曲线;时间序列预测[中图分类号] Q948[文献标识码] A[文章编号] 167129387(2008)1220121208St udy on t he population struct ure and time sequence prediction ofB et ul a pl at y p hy ll a in Huanglong MountainXU E Yao2qin a,ZHAN G Wen2hui b,H E Jing2feng b(a.College of L i f e Sciences,b.College of Forest ry,N ort hwest A&F Universit y,Yangling,S haanx i712100,China)Abstract:【Objective】B et ul a.pl at y p hy ll a forest is t he general forest type dist ributed in t he sout h Loess Plateau.In order to characterize t he age struct ure and dynamics of t he B.pl at y p hy ll a pop ulation and to p rovide some scientific basis for reasonable exploitation and utilization,18sample fields in Huanglong Mount were investigated and st udied.【Met hod】U sing Statistic software,cluster analysis was made based on t he importance value of every species in different sample fields,and t hen t hese sample fields were seg2 mented into4community types when t he linkage distance was0.8,and all B.pl at y p hy ll a individuals of every type were regarded as a pop ulation.The age st ruct ure,static life table,survival curve and t he time se2 quence prediction of number dynamics of different B.pl at y p hy ll a pop ulations were st udied based on t he investigation.【Result】Most B.pl at y p hy ll a pop ulations had relatively small young individuals but rela2 tively rich old ones,so t hey presented declining tendency.Only pop ulation A,which had comparatively rich young individuals,had limited ability of regeneration.Pop ulation C and pop ulation D bot h showed more ob2 vious declining tendency,and t he latter just had individuals onⅢandⅣclass.Even under different envi2 ronmental conditions,static life table and survival curves of4different pop ulations showed similar fea23[收稿日期] 2008201202[基金项目] 国家科技支撑计划项目(2006BAD09B03)[作者简介] 薛瑶芹(1982-),女,陕西府谷人,硕士,主要从事生物多样性保护与利用研究。

E2mail:yaoqinxue@[通讯作者] 张文辉(1955-),男,陕西岐山人,教授,博士生导师,主要从事植物生态学与植物保护生物学研究。

E2mail:zwhckh@t ures:relatively high mortality rate was displayed in age classⅠ,ⅤandⅥ,and except pop ulation A,t he maximum standard living number was found on age classⅢorⅣof t he ot her pop ulations.Time sequence p rediction models for different pop ulations after20,30,40and50years indicated t hat t he number of old in2 dividuals would increase and t hat young individuals would decrease,all4pop ulations showed apparently ag2 ing tendency.【Conclusion】B.pl at y p hy ll a pop ulation wo uld be substit uted gradually by Pi nus tabul aef or2 mis and Quercus w ut aishanica forest which is more stable,and all t he analyses indicate t hat B.pl at y p hy ll a is transient pop ulation in t his area.And in order to promote t he community succession,various management measures should be taken according to t he feat ures of different B.pl at y p hy ll a pop ulations in Huanglong Mountain.K ey w ords:B et ul a pl at y p hy ll a;age st ruct ure;survival curve;time sequence p rediction 种群年龄结构是种群生物学特性与环境因素相互作用的结果。

研究群落优势乔木种群的结构状态,分析其生命表和存活曲线,不仅可以了解优势种群现在的状态,也可以对群落的未来发展作出预测[1]。

白桦(B et ul a pl at y p hy ll a)喜光、耐寒、耐贫瘠、生长较快、适应性强,是次生裸地的先锋树种,在我国东北、华北地区及黄土高原南部地区形成大面积纯林或以白桦为主的混交林。

有关白桦林群落的特征、地理分布以及个体的生理生态、生长规律等方面已有不少研究[229],且一般研究认为,白桦在分布区内属于过渡种群,随着演替的进行会被更稳定的松栎林取代[2,10211]。

黄龙山林区为白桦林在黄土高原地区发育最充分的地区[12],但尚未见到对该地区白桦种群动态的系统研究。

白桦林能否持续发育的关键是其种群能否正常更新,因此本研究通过对黄龙山地区白桦纯林和以白桦为主混交林的调查,系统分析了白桦种群的年龄结构、生命表和存活曲线,并应用时间序列模型对种群的未来发展进行了预测,旨在阐明该地区天然白桦种群的基本特性,分析不同群落类型和生境条件下白桦种群的动态,以揭示不同群落的发展趋势,为黄土高原白桦林的合理经营利用提供参考。

1 研究地区与研究方法1.1 研究区概况黄龙山林区位于陕西北部,黄土高原东南部,属陕北黄土高原沟壑区,处于暖温带半湿润与半干旱气候的过渡区,海拔1000~1300m,年平均气温8.6℃,最高气温36.7℃,最低气温-22.5℃,年均降水量611.8mm。

森林土壤以褐土为主,p H为7.5~8.0。

地带性植被是暖温带落叶阔叶林。

主要森林群落为:油松林、松栎混交林、辽东栎林、桦木林、山杨林、沙棘林和山桃林。

不同群落类型依据生境条件呈镶嵌性分布,约有植物580种,其中乔木100种,藤本30种,灌木130种,草本320种。

主要乔木有白桦(B.pl at y p hy ll a)、油松(Pi nus t abul ae2 f ormis)、辽东栎(Quercus w ut ais hanica)、山杨(Pop ul us davi di ana)、茶条槭(A cer gi nnal a);主要灌木有华北绣线菊(S pi raea f ritschi ana)、栓翅卫矛(Euony m us p hellom anus)、胡颓子(El aea gnus p un gens)、榛(Cory l us heterop hy ll a)、葱皮忍冬(L onicera f er di nandii)、冻绿(R ham nus utilis)、陕西荚蒾(V iburnum schensi anum)、虎榛子(Os2 t ryopsis davi di ana)、黄蔷薇(Rosa hu gonis)、胡枝子(L es pedez a bicolor);主要的草本植物为苔草(Carex sp.)、羊茅(Fest uca ovi na)、野棉花(A nem2 one u pehensis)等[12]。

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