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地理条件和气候影响植物物候与系统发育的关系

文献类型:学位论文

作者KHURRAM SHAHZAD
答辩日期2024-06
文献子类博士后出站报告
授予单位中国科学院地理科学与资源研究所
授予地点中国科学院地理科学与资源研究所
导师戴君虎
关键词气候变化 地理条件 植物物候学 系统发育保守性 海拔和纬度 植物功能性状 温带和亚热带气候
学位名称博士后
学位专业自然地理学
英文摘要植物物候受系统发育和气候因子共同影响,但目前尚不清楚植物物候对其响应的生物学机制。物候特征,如展叶和开花,已被证明具有系统发育保守性。系统发育保守性、植物物候、气候因子和地理条件之间的关系尚不明确。本研究分析了不同植物的物候特征的系统发育保守性,即亲缘关系越近的物种的生态和生物学属性越相似。本人参与了2个研究项目,具体详细信息如下: (i) 项目一:在该研究中收集了 1968 年至 2018 年西安(温带气候)和贵阳(亚热带气候)65种乔木和49种灌木的春季物候数据,以了解植物物候特征与系统发育的关系。利用完整的叶绿体基因组数据,建立进化模型,检验春季物候特征对气候敏感物候特征响应的系统发育保守性。研究发现,西安植物的物候性状具有显著的系统发育保守性,而贵阳植物的物候性状不显著。系统发育广义最小二乘(PGLS)模型与西安的物候特征显著相关,与贵阳的物候特征相关不显著。根据分子测年结果,贵阳植物种于大约4600万年前从其亲缘种中分化出来,形成第三纪新生代中始新世,而西安植物种则具有较长的进化史,于大约9500万年前的中生代白垩纪晚期与其亲缘种分化。展叶始期(FLD)用于指示春季物候,结果表明西安植物种的春季物候结束时间晚于贵阳植物种。开花始期 (FFD) 的结果与 FLD 不同,贵阳开花时间晚于西安。研究表明系统发育、植物生活型和功能性状与当地气候共同影响开花物候期的多样性。这些结果有助于理解不同气候和地区进化过程中植物物候的保守机制。 (ii)项目二:在该研究中综合了 107 篇已发表文献,以检验全球不同区域中植物物候是否受到系统发育和气候变化的影响。物候观测数据包括全球71个地点的52,463种植物,结果显示90% 的物候记录表现出系统发育保守性,即亲缘物种表现出相似的物候特征。为探索植物物候之间显著和非显著的系统发育保守性,基于52,463种植物物种的四种物候事件(叶芽、叶、花和果实)的5,47,000条观测记录在不同经度、纬度和海拔分析表明,植物物候可能在特殊尺度下(最佳环境条件)表现出系统发育信号,而这些信号在高海拔和高纬度地区会消失。此外,气候敏感性分析表明,系统发育信号与植物物候期有关,在理想温度(7-18°C)和光周期(10-14 小时)的地区较强,在恶劣气候条件下较弱。这些结果表明,植物物候性状的系统发育保守性经常受到恶劣气候条件和地理范围相互作用的影响。这种荟萃分析有助于更好的理解和预测不同气候条件下物种对地理梯度的响应。
语种英语
页码65
源URL[http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/217366]  
专题地理科学与资源研究所_研究生部
推荐引用方式
GB/T 7714
KHURRAM SHAHZAD. 地理条件和气候影响植物物候与系统发育的关系[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2024.

入库方式: OAI收割

来源:地理科学与资源研究所

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