苔藓植物生殖生态学研究
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我国苔藓植物研究现状简述作者:李晓鹏张新刚来源:《南方农业·下旬》2014年第06期摘要苔藓植物在生态环境中的出色表现让研究者们对其有着深深的好奇心,我国苔藓植物研究工作也在不断深化。
基于此,主要探讨一下苔藓植物的区系、生态学、分子系统和其在不同领域的应用。
关键词苔藓植物;研究;现状中图分类号:Q948 文献标志码:B 文章编号:地球的生态系统中有着各种各样的植物,每个植物都有其各自的功能。
苔藓植物在生态系统中发挥着其自身的优势造福人类。
其分布范围广泛,有其独特的演化过程。
苔藓植物其独特的生理生态适应机制让其有着别样的生存方式,即从水生到陆生。
在全球范围内有超过23 000种苔藓植物,占植物总数的5%左右。
因其独特的生态性使其在人类生活中发挥着无可替代的作用。
苔藓植物的重要性,尤其是对苔藓植物在生态系统的具体功能,人类还不是很了解,连同它的重要性也处在一知半解的状态,这种情况将导致大量的稀有的苔藓植物濒临灭绝还会导致生物多样性的降低,并且会影响整个生态系统的健康和稳定。
1 区系和专科专属因为我国对苔藓植物的研究调查还不是很全面,所以相对的苔藓植物的研究还没达到一定的深度。
自1980年代以来,在科属中的影响较大的有花叶藓科、紫萼藓科、锦藓科、绢藓属、缩叶藓属及风尾藓属等。
在过去的时间里,我国的专家学者对苔藓植物的科属有了相对深入的研究,使得苔藓植物的研究工作有了突飞猛进的发展,但是与其他国家相比还是有些落后。
在前几年吴玉环、白占奎利用了同工酶研究数据明确了薄罗藓科、青藓科和羽藓科这几个属的亲密关系。
我国境内的部分省份以及保护区都在以不同的方式对其地区进行相关的苔藓植物资源的调查研究,比如崔明昆等《云南鸡足山苔藓植物区系的研究》。
长白山自然保护区的苔藓植物是我国温带地区的苔藓植物的代表,这里的苔藓植物可以让专家学者全面且系统的研究。
迄今为止,苔藓植物的资源调查研究在多数省份和保护区是起步阶段,所以我国苔藓植物的资源,尤其是特有的种、属的研究还不是很完善。
苔藓植物的微观结构和功能分析苔藓植物是一种原始的非裸子植物,生长在全球范围内,通常就在岩石、树皮或泥土表面。
苔藓植物的微观结构和功能对于理解植物的生态学、进化和生理学具有重要的意义,本文将对苔藓植物的微观结构和功能进行详细的分析。
一、苔藓植物的细胞与细胞壁苔藓植物的细胞具有典型的细胞结构,包括细胞膜、细胞质、细胞核和细胞壁。
苔藓植物的细胞壁主要由纤维素、半纤维素、木质素和多糖组成,具有高度透明性和微纤维纹理,可保护植物细胞、维持细胞形态和提供机械支持。
在苔藓植物的细胞壁中,木质素是一类高聚物,由苯环和其它环组成,具有极强的耐用性和抗氧化性,可能有助于苔藓植物在恶劣环境中生存。
另外,多糖也是苔藓植物细胞壁的成分之一,包括红藻糖、鞘糖和葡萄糖等,具有保水、保护细胞和提供能量的作用。
二、苔藓植物的叶片和叶绿体苔藓植物的叶片是非常特殊的器官,通常很小很薄,但非常密集地分布在植物表面。
苔藓植物的叶片通常具有一层厚厚的细胞层和少量的叶绿素,这样能够使得植物在低光强度下进行光合作用,并使得植物对水分和营养的吸收更有效率。
苔藓植物的叶绿体是植物细胞中的特殊器官,含有大量的叶绿素和其他色素,主要用于光合作用。
苔藓植物的叶绿体可能比其它植物的叶绿体更加简单和小型,但是它们仍然能够进行光合作用,这表明苔藓植物可适应于较为低强度的光照条件。
三、苔藓植物的生殖器官苔藓植物的生殖器官通常包括叶腋苔丝和蓟被,它们是苔藓植物的繁殖方式之一。
在生殖季节,苔藓植物会形成孢子囊,这些孢子囊会产生大量的孢子,使得苔藓植物得以繁殖。
孢子通常很小,只有微米级别大小,它们能够很快地扩散到便于定殖的区域,并发育成新的苔藓植物体。
苔藓植物的生殖器官内部也有其它细胞和组织,包括雌雄配子体、生成孢子的孢子母细胞和形成孢子囊的分生组织。
这些组织和细胞都具有其特殊形态和功能,它们的研究有助于理解苔藓植物的生殖机制和进化历程。
四、苔藓植物的生态学和重要性苔藓植物是一个非常重要的生态体系,它们对于地球生态系统的维持具有重要的作用。
苔藓生长光谱-概述说明以及解释1.引言1.1 概述苔藓作为一类特殊的植物,具有极强的生存能力和适应性。
它们可以在各种环境条件下生长,甚至在极端环境下也能存活。
而光谱作为影响植物生长的重要因素之一,对苔藓的生长也有着重要的影响。
本文将探讨光谱对苔藓生长的影响,并介绍苔藓生长光谱的研究方法,以期为深入理解苔藓生长机制提供一定的参考和借鉴。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分,将介绍苔藓的概述、文章的结构和撰写目的。
接着在正文部分,将详细探讨苔藓的生长特点以及光谱对苔藓生长的影响,并介绍苔藓生长光谱的研究方法。
最后在结论部分,将对上述内容进行总结,探讨其意义,并展望未来的研究方向。
整体结构清晰,逻辑性强,旨在全面探讨苔藓生长光谱这一主题。
1.3 目的:本文旨在探讨苔藓生长的光谱特性及其对生长的影响。
通过对苔藓生长特点、光谱影响、研究方法等方面进行系统性分析和总结,旨在深化对苔藓生长机理的理解,帮助更好地利用光谱调控苔藓生长的方法,为苔藓生长的应用提供理论参考与实践指导。
同时,通过本文的探讨,也可为苔藓生长光谱研究领域的未来发展方向提供一定的参考和启示。
2.正文2.1 苔藓的生长特点苔藓是一类低等植物,具有一些特殊的生长特点。
首先,苔藓植物体呈现片状或丝状结构,没有真正的根、茎和叶。
它们通过吸收水分和养分来生长,并且一般生长在潮湿的环境中。
其次,苔藓具有较低的生长速度,通常需要较长的时间才能形成较大的苔藓地衣体。
此外,苔藓在适宜的环境条件下可以持续生长,并且可以在各种不利的环境中生存下来,具有一定的抗逆性。
另外,苔藓还具有很强的吸水性能,可以吸收大量的水分来维持生长。
它们通常生长在阴湿的岩石、土壤或树皮上,以便更好地吸收周围的水分。
此外,苔藓的生殖方式也很特殊,有的通过配子体的产生进行有性生殖,有的通过孢子的散布进行无性生殖,这使得苔藓具有较强的适应性和繁殖能力。
总的来说,苔藓具有特殊的生长特点,适应性强,能够在各种环境条件下生长繁衍。
苔藓植物世代交替特点苔藓植物是一类非常古老的植物,它们在地球上已经存在了数百万年,是最早出现的陆地植物之一。
与其他植物相比,苔藓植物有一种独特的世代交替生命周期,此种生命周期有很多显著的特点。
首先,苔藓植物的生命起始于一个单细胞的孢子,孢子在适宜的条件下萌发成为一个叫做原体(gametophyte)的生物体。
原体是苔藓植物的主体,它们可以分化出各种不同的组织,如叶状体和生殖体等。
原体的生长和繁殖都依赖于水分和阳光,因此它们通常生长在潮湿而阴暗的环境中,如树皮、岩石和泥土等。
其次,苔藓植物的生殖方式具有明显的异世代生活史。
在苔藓植物生命周期的下一阶段中,原体会产生两种不同的单细胞生殖体:雌生殖体和雄生殖体。
这些生殖体在适宜的条件下结合,形成一个叫做子体(sporophyte)的新生物体。
子体是苔藓植物的次要体,它生长在原体上,靠着原体的养分供给来维持生命。
而子体所产生的孢子,成为下一个原体的前身,从而完成异世代生活史的循环。
此外,苔藓植物的世代交替生命周期也表现出一些复杂的遗传学特征。
在原体中,雌生殖细胞和雄生殖细胞都只具有半数染色体数目,它们结合之后才能形成具有完整染色体数目的子体。
在子体中,若干个染色体配对,形成一个叫做二倍体(diploid)的细胞,这个细胞再产生孢子进入到原体中,保持半数染色体状态。
这种二倍体与半数染色体之间相互转变的遗传现象,称为交替现象(alternation of generations)。
这种交替现象是苔藓植物世代交替生命周期的关键所在,它也为后续植物进化的发展奠定了基础。
最后,苔藓植物的生命周期具有经济学和生态学意义。
苔藓植物广泛生长于北极、高山和亚热带等多个气候带,它们是许多动物的重要食物和棲息地。
另外,苔藓植物在环境保护和生命科学等领域的研究中也有着广泛的应用。
例如,在生物技术研究中,苔藓植物可被用作基因工程、药品合成和环境污染检测等方面。
总之,苔藓植物世代交替生命周期具有很多独特的、神奇的特点,它们不仅可以帮助我们更加深入地了解植物的进化历程和遗传机理,也可以为环境保护和生物技术研究等许多领域提供重要的参考信息。
第23卷第11期2003年11月生 态 学 报ACT A ECOLOGICA SINICA V ol.23,No.11N ov.,2003苔藓植物生殖生态学研究王中生1,安树青1,方炎明2(1.南京大学生命科学学院,南京 210093;2.南京林业大学森林资源与环境学院,南京 210037)基金项目:科技部973重点资助项目(2002CB111504);国家自然科学基金资助项目(30270110)收稿日期:2003-06-08;修订日期:2003-09-10作者简介:王中生(1972~),男,安徽桐城人,博士,讲师。
主要从事植物生态学及分子系统学研究。
E -mail :W an gzs @nju Foundation item :T he 973-project of the M inis try of S cience an d Tech nology (No.2002CB111504)an d the National Natu -ral S cience Foundation of China(No.30270110)Received date :2003-06-08;Accepted date :2003-09-10Biography :W ANG Zhong -Sh eng ,Ph .D .,mainly en gaged in th e res earch of plant ecology and molecular sys tematics .E -mail:Wangzs @摘要:近年来苔藓植物生殖生态学研究主要集中于繁育系统、生殖代价与对策,以及不同生殖方式对种群遗传变异的影响等方面。
生殖结构的原始性及其对水分的独特需求,以及雌雄异株比例较高等导致苔藓植物中有性生殖比例偏低;雌配子体很少完成整个有性生殖过程,其“真实的生殖代价”主要指雌性性表达(雌配子发生)的能耗,并且显著低于雄性性表达;基于对资源有效分配的生殖对策而导致雌性偏向及部分孢子体败育。
苔藓植物资源保护利用中的生态环境效应研究进展艾应伟;刘浩;李伟;答竹君;张卫东;周南华;宋婷【摘要】苔藓植物资源丰富、种类繁多、分布广泛,是一类以孢子繁殖,由水生向陆生过渡的高等植物.苔藓植物的结构相对简单,对环境变化的反应较为敏感,被广泛应用为环境污染的指示植物.苔藓植物生长与所处的环境有关,而它的生长对土壤结皮形成、水土保持、生态小环境改善等方面又发挥着重要的促进作用.综述了苔藓植物的资源分布、苔藓植物对环境污染的响应、苔藓植物的生态效应等方面的研究进展,但是目前的研究领域及其研究角度还存在着各自的不足.随着经济建设快速发展,世界各地大最的矿山开采、水电开发等工程建设对土地、自然环境的破坏日益严重,非农业建设以及农产品需求不断增加造成了农田的生态结构与功能发生着不断变化.针对各地经济社会发展以及城乡建设现状,积极开展工程建设领域以及农田生态系统苔藓植物的生态环境效应研究是今后值得十分重视的研究方向.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2010(019)001【总页数】6页(P227-232)【关键词】苔藓植物;资源保护;生态环境效应【作者】艾应伟;刘浩;李伟;答竹君;张卫东;周南华;宋婷【作者单位】四川大学生命科学学院,四川,成都,610064;四川大学生命科学学院,四川,成都,610064;中国科学院成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041;四川大学生命科学学院,四川,成都,610064;四川省乐山市农业局检测中心,四川,乐山,614000;四川省绿色食品发展中心,四川,成都,610041;四川大学生命科学学院,四川,成都,610064【正文语种】中文【中图分类】Q914.84苔藓植物是植物界中的一大类群,是种数仅次于种子植物的高等植物,有其特殊的生理适应机制,是许多初生演替阶段的先锋植物和拓荒者,可在高寒、高温、干旱和弱光等其它陆生植物难以生存的环境中生长繁衍,能生活在裸露的岩石和沙丘上,在生物监测、水土保持、植被类型的指示和演替方面起着重要的作用[1-3]。
小秦岭自然保护区苔藓植物群落数量分类、排序及多样性垂直格局陈云;冯佳伟;牛帅;许宁;韩军旺;叶永忠;袁志良【摘要】Bryophytes are widely distributed and constitute an important part in vegetation diversity.More than 20,000 species of bryophytes are found worldwide.Bryophytes play important roles in theecosystem,particularly in water balance and nutrientaccumulation.However,bryophytes are smaller than vascular plants and are often ignored in ecological studies.Spatial patterns of species diversity along the elevation gradient are of great significance in illuminating community ecology.What is the distribution pattern of bryophyte species diversity along an elevation gradient? We do not find the related research in China.The Xiaoqinling National Nature Reserve is located in Lingbao (34°23′-34°31′N,110°23′-110°44′ E,Henan Province,China).This nature reserve covers 31 km from east to west and 12 km from north to south,and spreads over a total area of 15,160 km2.The reserve harbors the highest peak in Henan,with an elevation of 2413.8 m.The area has rich biological resources with a diverse and complex vegetation composition.We constructed 53 plots in a 400m2 area (20 m × 20 m) along the altitudinal gradient in Xiaoqinling,collected all bryophyte species encountered in these 53 plots,and recorded habitat types such as ground,treetrunks,roots,and rotten wood.Investigators carefully checked every comer of each plot to collect all bryophyte species growing on the plot.A total of1378 specimens were collected.All specimens were transported back to the laboratory and identified.The bryophyte community was classified using multiple regression trees.Ordination analysis was conducted by canonical correspondence analysis,and the generalized linear model was used to study the distribution pattern of species diversity along elevation gradients.Results were as follows.(1) The collected 1378 bryophyte specimens belonged to 33 families,89 genera,and 240 species,including 226 species of mosses and 14 species of liverworts.(2) The bryophyte community was divided into four categories by crossvalidation:Ⅰ:Brachythecium populeum + Plagiomnium succulentum + Plagiomnium vesicatum;Ⅱ:Brachythecium albicans + Brachythecium curtum + Thuidium kanedae + Mnium laevinerve;Ⅲ:Thuidium kanedae + Jungermannia leiantha + Leskea polycarpa + Trachyphylluminflexum;Ⅳ:Brachythecium curtum + Plagiothecium nemorale + Plagiomnium integrum.(3) The interpretation of the elevation,slope,and aspect to the distribution of the bryophyte species was 7.29%.(4) The bryophyte species diversity increased with the increase in altitude.In this study,we examined the species composition,classification,and distribution range along elevation gradients of the bryophyte species in Xiaoqinling.The diversity of the bryophyte species along the altitude showed an increasing tendency and differed from the distribution patterns of trees,shrubs,and herbs.Thus,this study provides a reference for research on bryophyte species coexistence and protection of speciesdiversity.Vascular plants and bryophytes coexist in an ecosystem and therelationship between vascular plants and the bryophyte community is complex.However,we did not consider the effect of vascular plants on the bryophyte community and these factors need furtheranalysis.Environmental factors,such as climatic conditions,physical and chemical properties of bark,and light intensity,must also be considered in future studies.%苔藓物种多样性沿海拔梯度呈什么样的分布格局?基于53个20 m×20 m样地,采集并鉴定了样地内所有生境中的苔藓物种;采用多元回归树(multivariate regression trees,MRT)对苔藓植物进行分类;采用典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)进行排序分析;用广义线性模型(Generalized Linear Model,GLM)研究苔藓物种多样性沿海拔的分布格局.结果如下:(1)采集的1378份苔藓植物标本经过鉴定,共有33科89属240种,其中藓类226种,苔类14种;(2)经交叉验证认为本区苔藓植物可分为4类,Ⅰ长肋青藓(Brachythecium populeum)+大叶匐灯藓(Plagiomnium succulentum)+圆叶匐灯藓(Plagiomnium vesicatum)群落,Ⅱ灰白青藓(Brachythecium albicans)+宽叶青藓(Brachythecium curtum)+短肋羽藓(Thuidium kanedae)+平肋提灯藓(Mnium laevinerve)群落,Ⅲ短肋羽藓(Thuidium kanedae)+光萼叶苔(Jungermannia leiantha)+薄罗藓(Leskea polycarpa)+叉肋藓(Trachyphyllum inflexum)群落,Ⅳ宽叶青藓(Brachythecium curtum)+垂蒴棉藓(Plagiothecium nemorale)+全缘匐灯藓(Plagiomnium integrum)群落;(3)海拔、坡度和坡向对苔藓物种分布的解释量为7.29%;(4)苔藓物种多样性随海拔的变化成明显的上升格局.通过研究了解了小秦岭国家级自然保护区苔藓物种组成、群丛划分以及每种苔藓植物的海拔分布范围;苔藓物种多样性随海拔的上升呈显著的上升格局,与乔木、灌木和草本的分布格局不同.希望此研究能为苔藓植物生态学研究和物种多样性保护提供参考.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2017(037)008【总页数】12页(P2653-2664)【关键词】多元回归树;典范对应分析;海拔;物种多样性;苔藓【作者】陈云;冯佳伟;牛帅;许宁;韩军旺;叶永忠;袁志良【作者单位】河南农业大学林学院,郑州450002;河南农业大生命科学学院,郑州450002;河南农业大生命科学学院,郑州450002;河南农业大生命科学学院,郑州450002;河南小秦岭国家级自然保护区管理局,灵宝472500;河南农业大生命科学学院,郑州450002;河南农业大生命科学学院,郑州450002【正文语种】中文苔藓是森林生态系统的重要组分,在森林动态变化过程中扮演着重要的作用[1]。
1.比较三类生态学研究方法的利弊。
答:生态学的研究方法可以分为野外的(田间的)、实验的和理论的三大类。
野外的研究方法是首先的,并且是第一性的。
但是采集数据时各种误差较大,而且野外条件下影响因子很多我们关注的未必就是关键性的因子,从而得出不正确结论。
实验研究是分析因果关系的一种有用的补充手段,实验研究的优点是条件控制严格,对结果分析比较可靠,重复性强,但实验室条件不可能完全模拟野外自然状态,因此这些数据的规律在野外条件下可能不成立。
利用数学模型进行模拟研究是理论研究最常用的方法。
模型研究的预测,必须通过现实来检验其预测结果是否正确,同时,也可以通过修改参数再进行模拟,使模型研究逐步逼近现实。
同样的原因,模型关注的通常也是一些因子而不是全部,结论只是近似而达不到准确。
2.生物对极端高、低温会产生哪些适应?答:生物对低温适应的生理变化表现如下:在低温下生活的植物,通常减少细胞中的水分,增加糖类、脂肪和色素等物质以降低植物的冰点,使细胞液冰点常在-5—-1°C,增加了抗寒防冻力;动物中鱼类通过依赖同功酶参与调解激活代谢来适应寒冷;生活在温带及寒带小型鸟兽之类的哺乳动物在寒冷季节通过依靠生理调节机制,增加体内产热量来增加御寒能力和保持恒定的体温,包括增加基础代谢产热和非颤抖性产热,颤抖性产热只在急性冷暴露中其非常重要作用;北方内温动物对寒冷的适应的另一种生理表现为异温性,除此之外还有迁徙和集群方面等等。
生物对高温的适应生理适应表现如下:降低细胞含水量,增加糖或盐的浓度,这有利于减慢代谢率,增加原生质的抗凝剂能力。
其次,靠旺盛的的蒸腾作用避免植物体过热。
动物对高温适应的重要途径是放松恒温性,使体温有较大幅度的波动,在高温炎热的时候,将热量储存于体内,使体温升高,等夜间环境温度降低时或躲到阴凉处后,再通过自然的对流、传导和辐射的方式将体内的热量释放出去。
3.生物对光照会产生哪些适应?答:光照有日周期和年周期的变化,日照长短对生物起了信号作用,导致生物出现日节律性的与年周期性的适应性变化其中有:1)、生物的昼夜节律;2)、生物的光周期现象:1)、植物的光周期现象:a、长日照植物 b、短日照植物c、中日照植物 d、日中性植物2)、动物的光周期现象:a、繁殖的光周期现象b、昆虫滞育的光周期现象c、换毛与换羽的光周期现象d、动物迁徙的光周期现象4.简述陆地上水的分布及规律?答:陆地上的水分布不均匀,潮湿冷空气遇冷形成降雨,降雨是陆地上重要的降水,占绝大部分,而在高纬度地区,降雪是主要的水分来源之一。
归纳起来,苔藓植物的主要特点包括以下几点:
1. 小型结构简单:苔藓植物体型通常较小,结构相对简单,没有真正的根、茎和叶的分化。
2. 假根和茎叶体:虽然没有真正的根,但有些苔藓植物具有假根,主要用于固定植株。
茎和叶通常不明显分化,有时表现为扁平的叶状体或丝状体。
3. 生殖方式多样:苔藓植物可以通过孢子进行无性繁殖和有性繁殖。
无性繁殖主要通过芽殖和裂殖等方式,有性繁殖则通过产生雌雄配子体并结合形成孢子。
4. 生活环境湿润:苔藓植物偏好生长在湿润的环境中,如湿地、沼泽、林地、岩石表面等,因为它们缺乏有效的水分和养分吸收系统。
5. 生态功能重要:苔藓植物在生态系统中扮演着重要的角色,如土壤稳定、水土保持、气候调节、生物多样性维持等。
6. 对环境敏感:由于其简单的结构和对环境条件的高依赖性,苔藓植物常被用作环境质量的指示物种,对空气污染、酸雨
和气候变化等环境变化非常敏感。
7. 演化地位独特:苔藓植物是最早从水生向陆生过渡的植物群体之一,它们在植物演化史上占据着重要的地位。
8. 种类丰富:苔藓植物种类繁多,全球已知的苔藓植物种类超过23000种,展现了高度的形态和生态多样性。
这些特点使得苔藓植物在生物学、生态学和环境科学等领域具有重要的研究价值。
苔藓植物的研究黄璐瑶2021214519摘要:在许多方面,苔藓植物已被人类所使用,如苔藓植物或药物直接使用,有用成分为医药和工农业生产原料的提取;此外,苔藓植物在水土保持中的农业,并作为一个景观,边坡植被的生态恢复被具有广泛应用。
不少藓类植物作为我国特产的、具有较高经济利用价值的五倍子的致瘿蚜虫(五倍子蚜虫)的冬寄主,在开展五倍子生产中表现出举足轻重的作用,更表达了苔藓植物的很高的经济价值。
但目前还没有很多关于苔藓的研究,本文将对苔藓植物的研究进展分析。
关键词:苔藓植物;多样性;生态学目录一、苔藓植物的概述1二、中国苔藓植物区系多样性研究概况2三、苔藓植物区系地理研究进展3四、苔藓植物生态学研究进展4五、苔藓植物的生态学作用5结语6参考文献7一、苔藓植物的概述苔藓植物是生物多样性的重要组成成分之一,其物种多样性在高等植物中仅次于被子植物居第二位.在养分循环、水土保持、生态修复、园林造景等方面发挥着重要作用。
不仅如此,苔藓植物主要依靠大气沉降吸收水分和营养物质,是良好的环境质量指示生物。
有研究说明,苔藓植物群落特征可以反映城市环境变化梯度。
因此,研究苔藓植物群落特征及其与环境关系具有重要科学价值。
世界上有一些种类的苔藓,在中国的资源丰富。
据报道,最近的构造是简单的,而最高的物种只有几十个。
苔藓植物可以开花,用孢子繁殖。
苔藓生长很快,吸水能力很强,有的吸水能力可以比自己的体重好几倍。
同时,他们必须能够发挥作用,固定在吸收和假根,莲花,叶片的光合作用可以使有机物质,可以直接从大气中吸收水分。
因此,他们有独特的适应能力,适应恶劣的环境。
在大自然中,苔藓植物是生物多样性的重要组成局部,具有特殊的生态功能,它们在植物界的“开拓者〞,因为它能分泌酸性物质,融化的岩石,岩石将让许多,许多年来的荒山、沙地土壤逐渐形成了丰富的有机质和土壤层薄,创造对其他植物的生长条件。
在沼泽地的改造中,苔藓有特殊的技能。
苔藓植物生长快,吸水力强,往往会使沼泽干了,身体也可以填补的低地,并不断向沼泽中心扩,草本植物和木本植物,使原来的投标泽地逐渐转变为土地。
《鄂尔多斯及其毗邻地区生物结皮层苔藓植物物种组成、地理分布及生态学研究》篇一一、引言鄂尔多斯及其毗邻地区,作为我国西北地区的典型生态环境,其生物结皮层苔藓植物的物种组成、地理分布及生态学研究,对于理解该区域的生物多样性和生态平衡具有重要意义。
本文旨在通过系统的研究方法,对这一区域的苔藓植物进行深入探讨,以期为区域生态保护和生物多样性保护提供科学依据。
二、研究区域概况鄂尔多斯及其毗邻地区位于我国西北部,地势复杂,气候类型多样。
该区域的生物结皮层是地表生态系统的重要组成部分,其中的苔藓植物对于维持土壤稳定、防止风蚀、提高土壤肥力等方面具有重要作用。
三、苔藓植物物种组成经过系统的调查和采样,我们发现鄂尔多斯及其毗邻地区的生物结皮层苔藓植物种类丰富,主要包括多种藓类、苔类等。
其中,XX科、XX科和XX科等科的植物种类最为丰富。
这些苔藓植物在生态系统中扮演着重要的角色,对于维持生态平衡和生物多样性具有重要意义。
四、地理分布鄂尔多斯及其毗邻地区的苔藓植物分布受到地形、气候、土壤等多种因素的影响。
总体来说,这些苔藓植物在区域内的分布呈现出一定的规律性。
在山区,由于气候湿润、土壤肥沃,苔藓植物的种类和数量都较为丰富;而在平原和沙漠地区,由于气候干燥、土壤贫瘠,苔藓植物的种类和数量相对较少。
此外,我们还发现,某些特定种类的苔藓植物在特定生境中具有明显的优势地位。
五、生态学研究鄂尔多斯及其毗邻地区的苔藓植物在生态系统中具有多种功能。
首先,它们能够通过固着作用,稳定土壤,防止风蚀和水蚀;其次,它们能够吸收和储存大量的水分和养分,提高土壤的肥力;此外,它们还能够为其他生物提供栖息地和食物来源,维持生态系统的稳定性。
同时,我们还发现,某些特定种类的苔藓植物对于环境变化具有较高的敏感性,可以作为区域生态环境变化的指示物种。
六、结论通过对鄂尔多斯及其毗邻地区生物结皮层苔藓植物的深入研究,我们了解了该区域的苔藓植物物种组成、地理分布及生态学特征。
第23卷第11期2003年11月生 态 学 报ACT A ECOLOGICA SINICA V ol.23,No.11N ov.,2003苔藓植物生殖生态学研究王中生1,安树青1,方炎明2(1.南京大学生命科学学院,南京 210093;2.南京林业大学森林资源与环境学院,南京 210037)基金项目:科技部973重点资助项目(2002CB111504);国家自然科学基金资助项目(30270110)收稿日期:2003-06-08;修订日期:2003-09-10作者简介:王中生(1972~),男,安徽桐城人,博士,讲师。
主要从事植物生态学及分子系统学研究。
E -mail :W an gzs @nju Foundation item :T he 973-project of the M inis try of S cience an d Tech nology (No.2002CB111504)an d the National Natu -ral S cience Foundation of China(No.30270110)Received date :2003-06-08;Accepted date :2003-09-10Biography :W ANG Zhong -Sh eng ,Ph .D .,mainly en gaged in th e res earch of plant ecology and molecular sys tematics .E -mail:Wangzs @摘要:近年来苔藓植物生殖生态学研究主要集中于繁育系统、生殖代价与对策,以及不同生殖方式对种群遗传变异的影响等方面。
生殖结构的原始性及其对水分的独特需求,以及雌雄异株比例较高等导致苔藓植物中有性生殖比例偏低;雌配子体很少完成整个有性生殖过程,其“真实的生殖代价”主要指雌性性表达(雌配子发生)的能耗,并且显著低于雄性性表达;基于对资源有效分配的生殖对策而导致雌性偏向及部分孢子体败育。
无性生殖有利于不同生境条件下有效种群的发展与维持,其多样化的繁殖方式导致复杂的种群动态。
苔藓植物具有较高的种群遗传多样性,生殖方式与种群遗传变异无直接因果关系,孢子与无性繁殖体不同的散布能力对于种群间遗传分化具有一定的影响。
关键词:苔藓;生殖生态;性比;生殖代价;遗传多样性Review of reproductive ecology of BryophytesWANG Zho ng -Sheng 1,AN Shu -Qing 1,FANG Yan -M ing 2 (1.S chool of L if e Science ,N anj ing U -niv ersity ,N anj ing 210093,Ch ina ; 2.College of F ore st R esour ces &Env ir onment ,N anj ing F or estry Univ ersity ,N an -j ing 210037,China ).Acta Ecologica Sinica ,2003,23(11):2444~2452.Abstract :Recently inv estig atio ns on r epro ductiv e ecolog y of Br yo phy tes hav e go t remar kably pro gr esses,mainly including breeding system,cost and stra tegy o f repr oduction,as w ell as influence o f r epr o ductiv e patter n o n g enetic diver sity of population .R atio s o f sex ual repro ductio n wer e lo w because o f prim itiv e re-pr oductiv e patt ern w ith part icular requirem ent o f wa ter and co mmon dioecio us pheno menon .F requency o f sexual repro ductio n was especially low in female (fro m gam ete pr oductio n thr oug h spor ophyt e matur atio n),so the co st o f r ealized sex ual r epr oductio n incur r ed by fem ale was restr icted t o sex expr essio n (gam ete pro ductio n ).O n aver age ,male incurr ed a g reat er co st in g amete pr oduct ion than female did ,so that female -dominat ed sex r atio might be a pro duct of a hig her aver age cost o f sex expr ession in ma le .Spor ophyte abor tio n w ould be influenced by reg ulat ion of resour ce allo catio n in mater nal seg ment.A sex ual repr oduction in heter og eneo us habit ats sho w ed a g r eater fitness v alue,w hich w as beneficial to po pulatio n dev elopment and maint enance .Hig her genetic diver sity w as discov ered in Br y ophy te po pulation using kinds o f m olecular mar ker ,and ther e w as no direct r elationship betw een repro ductive pat terns and g enet ic var iabilit y,but differ ent disper sal ability betw een spor e and v egetat ive fra gment wo uld ar ouse pr ofo und in-fluence on po pulation differentiatio n.Key words :Br yo phy te ;r epro ductiv e ecolog y ;sex r atio ;cost o f r epr oduct ion ;genetic div er sity文章编号:1000-0933(2003)11-2444-09 中图分类号:Q948.15 文献标识码:A 苔藓作为早期登陆的绿色植物,长期被视为进化“失败”或系统树“盲枝”,一些学者甚至称之为“流浪者”、“机会主义者”或“殖民者”,具有基因流弱、进化单调、成种缓慢等特征[1,2],这主要是由于苔藓植物多出现于相对临时的环境,配子体世代显著且受精过程受限于水,遗传变异机制相对消弱。
但最近有关苔藓生殖生态的研究结果表明苔藓植物同样具有多样化的生活史对策[3,4],性表达、生殖方式及种群动态在异质性微生境中表现出复杂的响应[5~8],并具有与维管植物相似的种群遗传多样性[9,10]。
作为生态系统完整性的重要组成,苔藓植物地理分布似乎比维管植物更为广泛[11],尤其在冻原、沼泽、沙漠、极地及高海拔地带,苔藓植物适应能力远胜于维管植物,表现出更为灵活的生殖对策,对于有效生态位的拓展及生态系统功能整合具有重要意义。
生殖生态学已成为苔藓生物学研究的热点内容,极大推进了苔藓生物多样性的深入研究。
我国作为苔藓植物多样性的热点地区之一,相关研究仍非常缺乏,本文将重点综述近年来有关苔藓植物繁育系统、生殖方式与代价,以及不同生殖方式对遗传结构的影响等研究进展,以促进国内苔藓植物生殖生态学的研究。
1 苔藓植物生活史及繁育系统苔藓植物生活史比其它陆生植物更为均衡(包括孢子体、配子体大小以及生活史周期长短),单倍配子体较发达、营独立生活,而且行使主要的同化功能;二倍孢子体生命短暂或为多年生,附生于配子体上,不能营独立生活。
一般认为由于二倍体胚胎在单倍配子体组织中发育延迟而导致苔藓植物孢子体附生于配子体,并且多数苔藓植物的配子体具有非常精巧的结构以支持和保护孢子体。
苔藓植物保留了早期陆生植物原始的生殖结构,游动精子需借助水的媒介才能完成生殖过程,这对苔藓植物的生殖方式及生活史产生了深刻影响,其有性生殖能力受到限制;尤其是在干旱环境中,苔藓种群延续与扩展更多的依赖于式样复杂的无性生殖[5]。
苔藓植物繁育系统多样,不同繁育系统的遗传内涵已被广泛讨论,自体受精产生完全纯合的孢子体,减数分裂后形成的孢子是有效的无性繁殖体,这与种子植物自花受精具有完全不同的遗传学意义[6]。
雌雄异株是强制进行远交的简单途径,有趣的是雌雄异株比例在苔藓植物中高达60%[7],而在种子植物中仅有5%[12]。
自交不亲合性提供了另一种远缘杂交的可能,但关于苔藓植物种间的杂交关系知之甚少,而一些雌雄同株藓类的自交不亲和障碍已有较多研究[13]。
有关苔藓植物性别进化极性的讨论一直存在分歧[13],L ongt on 等[7]认为苔藓植物中雌雄异株原始,该论点似乎占主导地位;而Wy att [8]赞同雌雄同株原始的观点。
Ducket t 等[14]长期致力于苔藓繁育系统的研究,发现精子器经常表现为幼态成熟,在执行正常生殖功能之前就已经退化,这对于探讨苔藓植物的性别分化及功能表达具有启发意义。
开展苔藓植物繁育系统及其进化极性的研究,尤其是分子调控机制,对于深入探讨早期陆生植物的性别分化具有重要的理论价值,这将是今后苔藓生殖生物学的研究热点之一。
2 苔藓植物的生殖方式2.1 有性生殖很多研究表明,多数苔藓植物在其整个生活史中并没有性别的表达,雌雄异株种类有性生殖的比例更低[5,7,15],普遍推断在苔藓谱系进化过程中出现了有性生殖功能的退化[7,8]。
T iffney 、N iklas [16]发现在早期陆生植物中无性生殖非常普遍,并逐渐演变至有性生殖,但在苔藓植物中却出现了有性生殖相对频率进一步降低的现象。