扩散生境面积和配置对景观—遗传相关性影响的模拟研究

发布时间：2020-11-06 02:16

　　 日趋严重的生境丧失及破碎化己成为生物多样性的首要威胁,使得景观连接度的研究日益受到关注。景观遗传学是一门新兴的交叉学科,它结合了景观生态学和种群遗传学的方法,研究景观的结构连接度对功能连接度的影响,使景观连接度的研究完整化,对于生物多样性的保护具有重要意义。景观遗传学的核心是把遗传变异的空间格局与高度随机的时空过程联系起来,这个领域可以运用计算机模拟的方法,把个体和环境的随机性相整合。模拟能够明确控制格局-过程关系,可以使导致遗传分化的因素和因素的评估严格分布,这在实际的研究中是无法做到的。为景观遗传学研究提供了有力的工具。种群连接度是影响动物种群区域生存能力的关键因素,增加种群间的连接度对于生物多样性的保护至关重要。扩散生境对于物种在生境斑块间的迁移扩散起着重要作用,其面积和配置对于种群的遗传分化具有重要影响。本文采用基于个体、空间显性的模型,模拟了不同扩散生境面积和破碎度下的种群遗传结构,并检验了景观格局和遗传结构间的相关性,量化了不同扩散生境面积和阻力下破碎化对遗传多样性的影响；选择斑块密度、相关长度、类型聚合块状指数、斑块聚集度和聚合指数等景观破碎化指标来表征景观配置,分析了不同破碎度情况下的景观格局；通过回归分析评估了扩散生境面积和配置对景观—遗传相关性的影响,并建立应用景观格局指标预测遗传分化的最佳模型。研究表明：(1)破碎化对种群遗传多样性的影响存在阈值,当扩散生境阻力较小(R≤4)且面积较大(P≥0.25)时,破碎化对于种群遗传多样性无明显影响。当扩散生境面积较小(P≤0.15)或阻力较大(R=8)时,破碎化对遗传多样性的影响随扩散生境面积的增大而减小,随扩散生境阻力的增大而增大,且中度破碎度的景观对遗传多样性的影响最大,破碎化的遗传效应最强。(2)当扩散生境面积较大时,破碎化程度的改变对其景观指数的影响较小,随着扩散生境面积的减少,破碎化程度的加剧对其景观指数的影响增大；当破碎化程度较低时,扩散生境面积的改变对其景观指数的影响较小,随着破碎化程度的加剧,扩散生境面积的改变对其景观指数产生的影响加剧。(3)当生境面积固定时,遗传分化主要受扩散生境面积和配置的影响,就单个指标而言,面积的影响力最大,其次是相关长度；生境配置对于遗传分化的影响随扩散生境阻力的增加而增加,扩散生境面积和配置对遗传分化的影响随其阻力的增加而降低；当扩散生境面积及相关长度较小时,遗传分化主要受扩散生境面积和配置的影响,当面积和相关长度较大时,遗传分化主要受阻力影响。(4)扩散生境阻力、斑块密度、相关长度、生境相关长度是预测景观—遗传相关性的最佳变量组合。
【学位单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：P901;Q346
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
    0.1 研究背景、目的和意义
    0.2 景观遗传学的国内外研究进展
        0.2.1 景观特征对遗传结构的影响
        0.2.2 环境因素对适应性遗传变异的影响
        0.2.3 计算机模拟在景观遗传研究中的应用
        0.2.4 动植物景观遗传学研究的异同
        0.2.5 目前研究中存在的问题
    0.3 主要研究内容与技术路线
        0.3.1 主要研究内容
        0.3.2 技术路线
第1章 研究材料与方法
    1.1 设置景观情景
        1.1.1 中性景观模型Qrule
        1.1.2 景观情景设置
    1.2 景观遗传学模拟
        1.2.1 用UNICOR计算最小成本距离
        1.2.2 用CDPOP计算遗传距离
    1.3 景观格局指数的计算
    1.4 杂合度分析
    1.5 统计分析
        1.5.1 R语言
        1.5.2 局部Mantel检验
        1.5.3 皮尔逊相关系数
        1.5.4 回归分析
第2章 研究结果与分析
    2.1 不同扩散生境面积和阻力下破碎化程度对遗传多样性的影响
    2.2 景观格局分析
        2.2.1 生境类型水平的景观格局指数变化
        2.2.2 扩散生境类型水平的景观格局指数变化
    2.3 单个景观格局指数对景观—遗传相关性的影响
        2.3.1 单变量回归
        2.3.2 皮尔逊相关分析
        2.3.3 预测分析
    2.4 景观-遗传相关性最佳预测模型的建立
第3章 结论与展望
    3.1 结论
    3.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 施永彬;李钧敏;金则新;;生态基因组学研究进展[J];生态学报;2012年18期

2 李纪宏;刘雪华;;基于最小费用距离模型的自然保护区功能分区[J];自然资源学报;2006年02期

本文编号：2872520