烏魯木齊河源區(qū)不同海拔地衣分布及其分子進(jìn)化研究.pdf

1、本研究首次以生長(zhǎng)于烏魯木齊河源區(qū)高海拔、強(qiáng)輻射、溫度波動(dòng)大的極端環(huán)境下的地衣為研究對(duì)象，通過對(duì)該地區(qū)地衣種類統(tǒng)計(jì)、生活型分析、區(qū)系比較、不同海拔的地理分布以及分子進(jìn)化的研究，得到以下幾點(diǎn)結(jié)論： 1.該地區(qū)地衣分布有35種，隸屬于14屬，10科，其中，中國(guó)新記錄種1種，即Rhizoplaca haydenii，揭示了極端環(huán)境下地衣分布數(shù)量較之其他地區(qū)較少，作為“先鋒植物”的地衣，在高海拔、強(qiáng)輻射、溫度波動(dòng)大的極端環(huán)境下其抗逆性依然

2、會(huì)下降。 2.比較烏魯木齊河源區(qū)與內(nèi)蒙古賽罕烏拉自然保護(hù)區(qū)、新疆喀納斯自然保護(hù)區(qū)、內(nèi)蒙古半干旱區(qū)、河北駝梁山山區(qū)、新疆托木爾峰自然保護(hù)區(qū)的共有種得出該地區(qū)與其它地區(qū)地衣的共有屬、種現(xiàn)象不明顯，其中內(nèi)蒙古賽罕烏拉自然保護(hù)區(qū)與烏魯木齊河源區(qū)具有最高相似系數(shù)，但僅為17.14％，即共有種為六種。說明該地區(qū)地衣與其他地區(qū)的地衣種相似性很低，這也從一個(gè)方面說明了極端環(huán)境下地衣分布的特殊性，以及對(duì)該地區(qū)地衣研究意義重大。 3.烏魯木

3、齊河源區(qū)地衣區(qū)系研究發(fā)現(xiàn)該地區(qū)北極分布種占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，有明顯的東亞性質(zhì)，并與環(huán)北極一高山區(qū)系有一定的聯(lián)系。這與該地區(qū)所處的地理位置、氣候特征是一致的。 4.對(duì)該地區(qū)生活型分析，得出該地區(qū)的地衣植物生活型主要為石生固著型，殼狀地衣為主，占82.85％。烏魯木齊河源區(qū)年水份蒸發(fā)量大，干旱指數(shù)高，土壤含水量較之其他地區(qū)較低，而從使得該地區(qū)地衣分布種類較之其他地區(qū)較少，并且以典型的旱生種類--殼狀地衣為主。土壤有機(jī)質(zhì)含量和礦物養(yǎng)分的可利用

4、性對(duì)地衣的生長(zhǎng)和分布存在較大影響。由于該地區(qū)是以殼狀石生地衣為主，地面生地衣只占5.71％，因此我們認(rèn)為干旱氣候?qū)υ摰貐^(qū)地衣分布的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土壤對(duì)地衣的影響。 5.烏魯木齊河源區(qū)地衣的垂直分布具有明顯的正態(tài)分布特征：3000m以下，地衣種類僅為5種；3900-3200m范圍內(nèi)分布地衣35種，是種類最豐富的垂直帶；3900m以上，地衣減少至12種。其中麗石黃衣、石黃茶漬、盾臍鱗、多盤石耳，絨毛石耳分布最為廣泛，分布于海拔410

5、0-2200m，扁枝衣分布范圍較小，只位于海拔3900-3600m之間。我們認(rèn)為地衣在不同海拔的分布與其對(duì)高海拔、強(qiáng)輻射、溫度變化的耐受性有關(guān)。同時(shí)我們認(rèn)為雖然在海拔2200m處的氣候、土壤質(zhì)量、輻射都適合地衣生長(zhǎng)，但是由于人為活動(dòng)頻繁，自然植被遭到破壞、大氣污染等因素，地衣的分布種類極少，我們認(rèn)為影響地衣分布的最大因素是環(huán)境的破壞，因此保護(hù)減少污染，保護(hù)地依賴以生存的環(huán)境是目前刻不容緩的任務(wù)。 6.利用Ⅰ型內(nèi)含子分布模式研究不

6、同海拔的分子進(jìn)化，得出在墊臍鱗中，3700m的NS18，NS19區(qū)域片段大小明顯大于其他海拔，盾臍鱗中，3800m，3700m的內(nèi)含子數(shù)目明顯要比3600m，3500m，3200m多，紅臍鱗中，3700m和3500m的內(nèi)含子數(shù)目高于其他海拔，島衣型地衣和扁枝衣的3700m含有的內(nèi)含子數(shù)目也明顯大于其他海拔，紅盤鱗茶漬中，3600m的內(nèi)含子數(shù)目小于其他海拔，只有麗石黃衣表現(xiàn)出明顯的正態(tài)分布，在3800m處具有最多的內(nèi)含子數(shù)目，其他四個(gè)海拔

7、均具有相同的分布模式，在3000m左右地衣的生長(zhǎng)狀態(tài)和分布也明顯差于較高海拔。地衣在內(nèi)含子的數(shù)目上并沒有表現(xiàn)出對(duì)極端環(huán)境的適應(yīng)性。 7.相同種不同海拔地衣的Ⅰ型內(nèi)含子分布模式的研究，得出：在不同海拔，I型內(nèi)含子的分布并不具有地理特異性，也沒有種的特異性，因此在進(jìn)行種間進(jìn)化關(guān)系研究時(shí)，使用I型內(nèi)含子的分布作為系統(tǒng)研究的依據(jù)仍然缺乏充分的證據(jù)。 8.在種內(nèi)不同個(gè)體之間，具有較近親緣關(guān)系或者說具有較相似基因型的個(gè)體之間，其Ⅰ型

8、內(nèi)含子的分布模式相同或相似。在一些親緣關(guān)系較近的地衣體之間Ⅰ型內(nèi)含子通過插入一丟失的機(jī)制維持著其相同的分布模式，獲得和丟失機(jī)制達(dá)到一個(gè)平衡。不具有內(nèi)含子的基因，通過有性繁殖從具有內(nèi)含子的等位基因獲得內(nèi)含子，使得地衣體個(gè)體間的內(nèi)含子分布模式保持一致。不同的I型內(nèi)含子分布模式發(fā)現(xiàn)于不同的單系群，表示單系群之間沒有基因的交換，并且建立了一個(gè)隔離機(jī)制。 總之，生長(zhǎng)在烏魯木齊河源區(qū)極端環(huán)境下的地衣與其他環(huán)境下的地衣有著明顯的差異，說明地衣