适应性进化和对不同形态氮素添加的响应
生物入侵不仅威胁着全球的生物多样性，而且影响着生态系统的结构和功能，是当今生态学研究的焦点问题。本课题以北美车前为研究对象，通过同质园种植比较入侵地和原产地种群的表型及其对不同形态及水平的氮素添加响应差异，进而揭示该入侵物种的适应性进化及其和入侵成功的关系。结果表明1.不同氮形态只对北美车前叶片形态特征（叶长、叶宽）有显著影响；2.不同水平的氮素添加对北美车前的生长有显著影响; 3.在高氮素水平处理下，入侵地种群地下部生物量、叶片干重、叶面积显著高于原产地种群。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract. 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1 材料 2
1.1.1 植物种子 2
1.1.2 试验试剂以及仪器 3
1.2 试验方法 3
1.2.1 育苗 3
1.2.2 培养 3
1.2.3 物候观察 3
1.2.4 植物生物量 3
1.2.5 叶面积、叶长、叶宽、比叶重测定 3
1.3 技术路线 4
2 结果与分析 4
2.1 不同形态及水平氮添加对不同种群生物量的影响 5
2.2 不同形态及水平氮素添加对不同产地北美车前生物量的影响 6
2.3 不同水平氮添加对不同产地北美车前叶片特征的影响 7
3 讨论 8
3.1 不同形态及水平氮素添加对北美车前入侵的影响 8
3.2 原产地与入侵地北美车前种群的适应性进化 8
致谢 9
参考文献 9
入侵植物北美车前（Plantago vriginica L.）的适应性进化和对不同形态氮素添加的响应
引言
引言 外来植物入侵是指将原产地的植物，通过人为的抑或是自然的进入到新栖息地，并失去控制而产生急剧扩散，造成农业林业等减产，生物多样性降低，危害生态系统稳定性的现象[1]。近年来，随着全球化过程的不断推进，人类对自然界的影响日益加剧，外来植物入侵现象越来越多，其造成的危害也
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
越来越严重，外来植物入侵已经成为全球的研究热点。近年来，不少研究从上述过程中的各个环节及相关因素出发，初步阐明了一些外来植物入侵的机制或假说。
其中快速适应性进化机制认为外来种之所以能迅速扩展，一个很重要的原因就是其在入侵地发生了适应性进化，进化出适应新的环境的生物学特征，使之更能适应和充分利用当地的环境条件，促进了其在入侵地的生长和扩散，最终在竞争中占据主导地位而得以扩散[2, 3]。适应性表型可塑性是入侵种适应新的生境的重要手段，也是适应性进化的一个重要方面。适应性表型可塑性是指同一个基因型的个体为适应环境变化而表现出不同的外在特点，这是生物界普遍存在的现象之一，是生物适应和表型进化的基础，通常包含生长变异、代谢变化以及生活应对等各个方面[4]。适应性表型可塑性被认为是物种个体对环境变化或影响的最明显的反应特征，可以拓宽其生态幅，扩展其可利用的潜在资源，有利于生物获得更多的营养，从而占据更加多样化的生境，使外来入侵种与土著种相比获得选择上的优势，是生物入侵的重要机制之一[5]。适应性表型可塑性在入侵植物的快速适应过程中起了关键作用，使其在有利的环境条件下提高竞争力。
在大量对入侵植物的调查中发现外来植物入侵更倾向于入侵荒地和废弃农田，而多数荒地和废弃农田土壤中是铵态氮(NH4N)的供应占优势[6]，暗示某些入侵植物对铵态氮有选择性偏好，但这种对铵态氮的选择偏好是否在入侵植物中具有普遍性，以及对氮素形态的选择是否也是发生适应性进化的结果，相关研究还很缺乏。而众所周知，氮是限制植物生长的主要元素，不同形态氮素对植物生长发育所造成的影响不同[7]，因此研究不同形态氮素对入侵植物的影响可以补充认识入侵植物的入侵性特征。
同质园实验是将不同生境群居的个体引种栽植在同一园地，保持其生境一致性，剔除表型变异中的环境因素而单独考察遗传因素的效应，可检测种群间表型差异是否为表型可塑性的地方适应分化的结果[8]。通过研究不同基因型的物种在同一环境下的初生和次生代谢,或者同一基因型的物种在不同的环境下的初生和次生代谢的响应来单独考察遗传因素或者环境因素的效应,从而为生产实践提供指导和建议[9]。同质园实验近几年来多次被用来研究遗传和环境因素对植物初生生长和次生代谢的影响。
北美车前（Plantago virginica L.）原产北美洲，目前在我国东南地区已经是一种常见的外来杂草，分布于荒山草坡路边宅旁及部分蔬菜地，是一种典型的外来种，呈现爆发式繁衍趋势，对当地生态系统具有很大的危害性[10]，被纳入中国主要农林外来入侵植物[11]。目前有关北美车前的研究主要集中在对其生物和生态学特性的分析以及对其入侵性评估[10, 12]。本课题以原产于北美、入侵中国的一年生杂草－北美车前为研究对象，通过同质园种植比较入侵和土著种群的表型及其对不同氮素形态不同水平添加的响应差异，进而揭示该入侵物种的适应性进化及其与入侵成功的关系。
材料与方法
材料
1.1.1 植物种子 本实验选用3个原产地北美车前种群（编号为UFA、UGA、UNB）和3个入侵地北美车前种群（编号为CFA、CJB、CNA）。种子采集地点如表1所示。
种群编号
国家
城市
纬度(北)
经度*
CFA
中国
福建
26.0282
119.2071
CJB
中国
江西
28.6873
115.9340
CNA
中国
江苏
32.0519
118.8275
UFA
美国
Gainesville
29.6352
82.3389
UGA
美国
Statesboro
32.4023
81.7551
UNB
美国
Greensboro
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract. 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1 材料 2
1.1.1 植物种子 2
1.1.2 试验试剂以及仪器 3
1.2 试验方法 3
1.2.1 育苗 3
1.2.2 培养 3
1.2.3 物候观察 3
1.2.4 植物生物量 3
1.2.5 叶面积、叶长、叶宽、比叶重测定 3
1.3 技术路线 4
2 结果与分析 4
2.1 不同形态及水平氮添加对不同种群生物量的影响 5
2.2 不同形态及水平氮素添加对不同产地北美车前生物量的影响 6
2.3 不同水平氮添加对不同产地北美车前叶片特征的影响 7
3 讨论 8
3.1 不同形态及水平氮素添加对北美车前入侵的影响 8
3.2 原产地与入侵地北美车前种群的适应性进化 8
致谢 9
参考文献 9
入侵植物北美车前（Plantago vriginica L.）的适应性进化和对不同形态氮素添加的响应
引言
引言 外来植物入侵是指将原产地的植物，通过人为的抑或是自然的进入到新栖息地，并失去控制而产生急剧扩散，造成农业林业等减产，生物多样性降低，危害生态系统稳定性的现象[1]。近年来，随着全球化过程的不断推进，人类对自然界的影响日益加剧，外来植物入侵现象越来越多，其造成的危害也
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
越来越严重，外来植物入侵已经成为全球的研究热点。近年来，不少研究从上述过程中的各个环节及相关因素出发，初步阐明了一些外来植物入侵的机制或假说。
其中快速适应性进化机制认为外来种之所以能迅速扩展，一个很重要的原因就是其在入侵地发生了适应性进化，进化出适应新的环境的生物学特征，使之更能适应和充分利用当地的环境条件，促进了其在入侵地的生长和扩散，最终在竞争中占据主导地位而得以扩散[2, 3]。适应性表型可塑性是入侵种适应新的生境的重要手段，也是适应性进化的一个重要方面。适应性表型可塑性是指同一个基因型的个体为适应环境变化而表现出不同的外在特点，这是生物界普遍存在的现象之一，是生物适应和表型进化的基础，通常包含生长变异、代谢变化以及生活应对等各个方面[4]。适应性表型可塑性被认为是物种个体对环境变化或影响的最明显的反应特征，可以拓宽其生态幅，扩展其可利用的潜在资源，有利于生物获得更多的营养，从而占据更加多样化的生境，使外来入侵种与土著种相比获得选择上的优势，是生物入侵的重要机制之一[5]。适应性表型可塑性在入侵植物的快速适应过程中起了关键作用，使其在有利的环境条件下提高竞争力。
在大量对入侵植物的调查中发现外来植物入侵更倾向于入侵荒地和废弃农田，而多数荒地和废弃农田土壤中是铵态氮(NH4N)的供应占优势[6]，暗示某些入侵植物对铵态氮有选择性偏好，但这种对铵态氮的选择偏好是否在入侵植物中具有普遍性，以及对氮素形态的选择是否也是发生适应性进化的结果，相关研究还很缺乏。而众所周知，氮是限制植物生长的主要元素，不同形态氮素对植物生长发育所造成的影响不同[7]，因此研究不同形态氮素对入侵植物的影响可以补充认识入侵植物的入侵性特征。
同质园实验是将不同生境群居的个体引种栽植在同一园地，保持其生境一致性，剔除表型变异中的环境因素而单独考察遗传因素的效应，可检测种群间表型差异是否为表型可塑性的地方适应分化的结果[8]。通过研究不同基因型的物种在同一环境下的初生和次生代谢,或者同一基因型的物种在不同的环境下的初生和次生代谢的响应来单独考察遗传因素或者环境因素的效应,从而为生产实践提供指导和建议[9]。同质园实验近几年来多次被用来研究遗传和环境因素对植物初生生长和次生代谢的影响。
北美车前（Plantago virginica L.）原产北美洲，目前在我国东南地区已经是一种常见的外来杂草，分布于荒山草坡路边宅旁及部分蔬菜地，是一种典型的外来种，呈现爆发式繁衍趋势，对当地生态系统具有很大的危害性[10]，被纳入中国主要农林外来入侵植物[11]。目前有关北美车前的研究主要集中在对其生物和生态学特性的分析以及对其入侵性评估[10, 12]。本课题以原产于北美、入侵中国的一年生杂草－北美车前为研究对象，通过同质园种植比较入侵和土著种群的表型及其对不同氮素形态不同水平添加的响应差异，进而揭示该入侵物种的适应性进化及其与入侵成功的关系。
材料与方法
材料
1.1.1 植物种子 本实验选用3个原产地北美车前种群（编号为UFA、UGA、UNB）和3个入侵地北美车前种群（编号为CFA、CJB、CNA）。种子采集地点如表1所示。
种群编号
国家
城市
纬度(北)
经度*
CFA
中国
福建
26.0282
119.2071
CJB
中国
江西
28.6873
115.9340
CNA
中国
江苏
32.0519
118.8275
UFA
美国
Gainesville
29.6352
82.3389
UGA
美国
Statesboro
32.4023
81.7551
UNB
美国
Greensboro
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/hxyhj/247.html
