克隆多樣性對竹林群落穩定性的影響機制

《克隆多樣性對竹林群落穩定性的影響機制》是宋會興為項目負責人，四川農業大學為依託單位的面上項目。

基本介紹

• 中文名：克隆多樣性對竹林群落穩定性的影響機制
• 項目類別：面上項目
• 依託單位：四川農業大學
• 項目負責人：宋會興

項目摘要

森林群落穩定性一直是森林培育學者關注的重點內容。群落穩定性與生物多樣性密切相關。但現有研究多集中於群落穩定性與物種多樣性，有關基因型（遺傳）多樣性與群落穩定性的關係尚缺乏實驗證據。在克隆植物居優勢的群落中，克隆多樣性可能顯著影響群落乃至生態系統的結構與功能。本項目通過分別構建拐棍竹、白夾竹單優實驗群落，結合模擬大熊貓咬食干擾處理，從結構（群落中優勢種／建群種拐棍竹的種群動態）和功能（群落生產力）綜合分析克隆多樣性與群落穩定性的相關性，揭示克隆多樣性對白夾竹、拐棍竹單優群落穩定性的影響機制。本研究為探討遺傳（基因型）多樣性在群落穩定性方面的生態效應提供了直接實驗證據，對於推進生物多樣性與生態系統關係的認識具有重要意義。同時豐富和發展了群落水平上克隆生態學理論，對於改善、提升我國大熊貓保護水平和能力具有重要現實意義。

結題摘要

竹類植物是大熊貓的主要食物來源，竹林群落結構與功能的穩定對維持大熊貓生存和種群繁衍至關重要。植物群落穩定性與生物多樣性密切相關。現有研究集中於物種多樣性層次，有關基因型（遺傳）多樣性與群落結構與功能穩定性的關係不清楚，存在諸多爭議。項目以大熊貓主食竹——白夾竹、冷箭竹為研究對象，通過利用AFLP分子標記技術對臥龍國家自然保護區不同基株年齡的冷箭竹竹林群落的遺傳多樣性和克隆結構及其與種群演替（發育）階段的關係進行分析研究；採用移栽構建白夾竹實驗群落方法，結合模擬干擾處理，研究克隆多樣性與結構和功能的相關性，揭示克隆多樣性對竹林單優群落穩定性的影響機制。結果發現，1、克隆繁殖的2個不同林齡的冷箭竹種群均為多基因型構成，基因型個數在種群間分布不均，種群具有很高的克隆多樣性；2、克隆生長特徵促進了遮蔭白夾竹分株根際土壤的C有效性和微生物生物量，進而影響到了根際土壤生物過程；並且同化產物的傳輸方向（頂向，基向）對遮蔭分株根際氮素轉化過程有著不同影響，同時遮蔭分株根際土壤功能基因豐度的變化以及功能菌群在土壤的微弱比例可能某種程度上解釋了根際土壤微生物群落並沒有受到克隆整合作用的現象；3、克隆整合作用影響處於遮蔭環境的白夾竹遠端分株的光合氮分配格局，使得處於逆境中的克隆分株依舊維持較高的光合能力，保證了處於逆境條件下克隆分株的生存與生長。研究為探討基因型（遺傳）多樣性在群落穩定性方面的生態效應提供直接實驗證據，對於提高生物多樣性與生態系統關係的認識，改善、提升我國大熊貓保護水平具有重要現實意義。