生物学野外实习论文汇编 vertical, error bar使用 Mean with SeM。作图后进行T检验,对应参数为 Unpaired test, Two tailed, Confidence Intervals=95%。有显著性的结果均已在柱形图中标明。散点图作图方法: 开始界面选择XY, points only,选择 Enter and plot a single Y value for each point。作图后进行 线性拟合,在 analysis界面选择 fit a line with linear regression,即得到线性拟合结果 表1枝条类型与枝条叶片完整度的关系 Table 1. Relationship between Branch Type and Leaf Integrity on the branch 枝条叶片完整度μ 0%20% 20%≤u<80% Leaf Integrity on the Branch 枝条类型 全裂 半裂 不裂 Total-cracked branch ked bran None- cracked branch 2实验结果 2.1构树组植物的生境展示 初 图1构树和小构的生境展示 ig 1. A Display of the Habitats of B. papyrifera and B kakinoki Sieb. AB,构树和小构(藤构)的不同光照条件生境,我们将整株在整个白天均能接受阳光直射的植株定义为全阳生,整个白天均被 遮萌的定义为全阴生,其余情况下定义为半阴半阳。A,构树生境,左,全阳生构树,右,半阴半阳生构树。B,小构生境,左, 半阴半阳生小构,右,全阴生小构。 AB, The habitats with different lighting situation of B. papyrifera and B. kacinoki Sieb. We defined that the habitats is all in sunlight when the entire plant growing in this habitat can receive direct sunlight throughout the day, while the habitat is all in shade when the entire plant is shaded throughout the day. Then defined the rest of all is in partly blocked sunlight. A, The habitats of B papyrifera, left, all in sunligh right, in partly blocked sunlight. B, The habitats of B. kakinoki Sieb., left, in partly blocked sunlight, right, all in shade
生物学野外实习论文汇编 4 vertical，error bar 使用 Mean with SEM。作图后进行 T 检验，对应参数为 Unpaired T test, Twotailed, Confidence Intervals=95%。有显著性的结果均已在柱形图中标明。散点图作图方法： 开始界面选择 XY, points only, 选择 Enter and plot a single Y value for each point。作图后进行 线性拟合，在 analysis 界面选择 fit a line with linear regression, 即得到线性拟合结果。 表 1 枝条类型与枝条叶片完整度的关系 Table 1. Relationship between Branch Type and Leaf Integrity on the Branch 枝条叶片完整度 μ Leaf Integrity on the Branch 0%≤μ≤20% 20%＜μ＜80% 80%≤μ≤100% 枝条类型 Branch Type 全裂 Total-cracked branch 半裂 Semi-cracked branch 不裂 None-cracked branch 2 实验结果 2.1 构树组植物的生境展示 图 1 构树和小构的生境展示 Fig 1. A Display of the Habitats of B. papyrifera and B. kazinoki Sieb. AB，构树和小构（藤构）的不同光照条件生境，我们将整株在整个白天均能接受阳光直射的植株定义为全阳生，整个白天均被 遮荫的定义为全阴生，其余情况下定义为半阴半阳。A, 构树生境，左，全阳生构树，右，半阴半阳生构树。B, 小构生境，左， 半阴半阳生小构，右，全阴生小构。 AB, The habitats with different lighting situation of B. papyrifera and B. kazinoki Sieb. We defined that the habitats is all in sunlight when the entire plant growing in this habitat can receive direct sunlight throughout the day, while the habitat is all in shade when the entire plant is shaded throughout the day. Then defined the rest of all is in partly blocked sunlight. A, The habitats of B. papyrifera, left, all in sunlight, right, in partly blocked sunlight. B, The habitats of B. kazinoki Sieb., left, in partly blocked sunlight, right, all in shade. A B
生物学野外实习论文汇编 在天目山景区内构树组植物的生境大体类似,主要生长在低海拔的山坡林下及山谷沟边 经过野外调查,我们发现构树组植物的生境差异主要在于光照情况的不同,在全阳、全阴及 半阴半阳的生境下构树组植物均有生长(图1AB),但主要为全阳和半阴半阳。构树与小构 的差异在于:构树是乔木,主要生长在开阔地:小构为低矮灌木,主要生长在疏林或周围无 较高遮挡物的草丛中。两者均有异形叶特征。 2.2构树组植物不同深裂叶片的展示 四裂三裂 不裂 叶片 边缘 B 五裂 三裂二裂不裂 片 RC 边缘 图2构树和小构不同深裂叶片展示 Figl. A Display of the Different Kinds of Deep Cracked Leaves of B. papyrifera and B. kazinoki sieb AB,构树和小构不同深裂叶片,其中以深裂最靠近的叶脉为准线,我们定义:叶裂痕不小于此准线与还原后叶形的边缘距离的 45时,即算一裂。第一排,叶片原始照片和还原后完整卵圆形叶的轮廓(黄线),第二排,真实叶片的轮廓。黑色箭头,裂后的 分叶片。A.构树,标尺,5厘米。B,小构,标尺,3厘米 AB, the different kinds of deep cracked leaves of B. papyrifera and B. kaeinok Sieb. We defined that with the veins closest to the deep crack as the directrix, a leaf crack is counted as one deep crack when the distance between the directrix and the deformed edge is no less The first row, the oniginal pictures of leaves and reduced outlines of complete leaves (yellow lines ), the second row, the real es of leaves. A. B. papyrifera, scale bar, Scm. B. B. kacinoki Sieb, scale bar, 3cm. 构树组植物的叶片具有不同程度的深裂。经过野外调査,我们发现构树、小构叶片不分 裂或具2-5裂(图2A,B),与《天目山植物志》上描述的并不完全相同。这些不同程度深裂
生物学野外实习论文汇编 5 在天目山景区内构树组植物的生境大体类似，主要生长在低海拔的山坡林下及山谷沟边。 经过野外调查，我们发现构树组植物的生境差异主要在于光照情况的不同，在全阳、全阴及 半阴半阳的生境下构树组植物均有生长（图 1A,B），但主要为全阳和半阴半阳。构树与小构 的差异在于：构树是乔木，主要生长在开阔地；小构为低矮灌木，主要生长在疏林或周围无 较高遮挡物的草丛中。两者均有异形叶特征。 2.2 构树组植物不同深裂叶片的展示 图 2 构树和小构不同深裂叶片展示 Fig1. A Display of the Different Kinds of Deep Cracked Leaves of B. papyrifera and B. kazinoki Sieb. AB，构树和小构不同深裂叶片，其中以深裂最靠近的叶脉为准线，我们定义：叶裂痕不小于此准线与还原后叶形的边缘距离的 4/5 时，即算一裂。第一排，叶片原始照片和还原后完整卵圆形叶的轮廓（黄线），第二排，真实叶片的轮廓。黑色箭头，裂后的 分叶片。A. 构树，标尺，5 厘米。B，小构，标尺，3 厘米。 AB, the different kinds of deep cracked leaves of B. papyrifera and B. kazinoki Sieb. We defined that with the veins closest to the deep crack as the directrix, a leaf crack is counted as one deep crack when the distance between the directrix and the deformed edge is no less than 4/5. The first row, the original pictures of leaves and reduced outlines of complete leaves (yellow lines), the second row, the real outlines of leaves. A. B. papyrifera, scale bar, 5cm. B. B. kazinoki Sieb., scale bar, 3cm. 构树组植物的叶片具有不同程度的深裂。经过野外调查，我们发现构树、小构叶片不分 裂或具 2-5 裂（图 2A,B），与《天目山植物志》上描述的并不完全相同。这些不同程度深裂 A 叶片 边缘 四裂 三裂 二裂 不裂 叶片 边缘 五裂 三裂 二裂 不裂 B
生物学野外实习论文汇编 的叶片可能出现在同一植株上,也可能出现在具有不同生长情况的不同植株上。构树的叶片 普遍宽、大,小构的叶片通常窄、长,由于构树叶深裂较浅,深裂的比例往往小于小构(附 图1) 2.3构树组植物同一枝条上叶片深裂程度与叶片位置的关系 图3构树及小构不同深裂程度的叶片在同一枝条上的分布情况 Figure 4. Distribution of Deep Cracked Leaves on Branches of B. papyrifera and B. kasinoki Sieb AB,随机选择枃树和小构枝条,在枝条的上、中、下部分别选取一张叶片进行深裂程度的计算,并做柱形图,上,枝条顶端第 片完整展开叶,中,枝条中端完整叶,下,枝条下端第一片完整展开叶( I test,*,P<0.05,·,P<0.01,··,P<0.001)。A,构 树,样本量,31根枝条。B.小构,样本量,75根枝条。 AB, selected mulberry and small branches randomly, and divided them into upper, middle and lower parts, and respectively selected one piece for deep crack degree calculation, left column, the first leaf fully extended at the top of the branch, middle column, the middle leaf at papyrifera, sample size, 31 branches. B. B. kakinoki Sieb., sample size, 63 branches. 构树或小构同一枝条上叶片深裂程度的情况为:枝条顶端的叶片深裂程度大,枝条底端 的叶片的深裂程度小,但并不排除特殊情况(图3AB)。其中,构树枝条顶端叶片和底端叶 片之间深裂程度具有显著性差异,小构枝条顶端叶片和底端叶片之间以及中部叶片和底端叶 片之间具有显著性差异 2.4构树植株整体深裂情况与光照环境的关系
生物学野外实习论文汇编 6 的叶片可能出现在同一植株上，也可能出现在具有不同生长情况的不同植株上。构树的叶片 普遍宽、大，小构的叶片通常窄、长，由于构树叶深裂较浅，深裂的比例往往小于小构（附 图 1）。 2.3 构树组植物同一枝条上叶片深裂程度与叶片位置的关系 图 3 构树及小构不同深裂程度的叶片在同一枝条上的分布情况 Figure 4. Distribution of Deep Cracked Leaves on Branches of B. papyrifera and B. kazinoki Sieb. AB, 随机选择构树和小构枝条，在枝条的上、中、下部分别选取一张叶片进行深裂程度的计算，并做柱形图，上，枝条顶端第一 片完整展开叶，中，枝条中端完整叶，下，枝条下端第一片完整展开叶（T test, *,P＜0.05, **,P＜0.01，***，P＜0.001）。A, 构 树，样本量，31 根枝条。B.小构, 样本量，75 根枝条。 AB, selected mulberry and small branches randomly, and divided them into upper, middle and lower parts, and respectively selected one piece for deep crack degree calculation, left column, the first leaf fully extended at the top of the branch, middle column, the middle leaf at the branch, right column, the first leaf fully extended at the bottom of the branch (T test, *,P＜0.05, **,P＜0.01，***，P＜0.001). A. B. papyrifera, sample size, 31 branches. B. B. kazinoki Sieb., sample size, 63 branches. 构树或小构同一枝条上叶片深裂程度的情况为：枝条顶端的叶片深裂程度大，枝条底端 的叶片的深裂程度小，但并不排除特殊情况（图 3A,B）。其中，构树枝条顶端叶片和底端叶 片之间深裂程度具有显著性差异，小构枝条顶端叶片和底端叶片之间以及中部叶片和底端叶 片之间具有显著性差异。 2.4 构树植株整体深裂情况与光照环境的关系 A B
生物学野外实习论文汇编 B 8±0,身7)+(-2±2 枝条总数 图4构树全株的深裂情况与光照情况的关系 Figure 4. The Relationship between the conditions of whole plant crack and sunlight conditions in B. papyrifera A,构树不同深裂情况枝条上叶片深裂程度与枝条类型关系图。全,全裂枝条,半,半裂枝条。样本来源为图3中构树上中下所 有叶片。B,构树全株深裂程度和环境光照情况的关系。构树全株深裂程度=(A中所得全裂枝条上叶片深裂程度的平均值×全 裂枝条书+半裂枝条上叶片深裂程度的平均值×半裂枝条数)/全株枝条总数( T test,·,P<0.05,·,P<0.01 P<0001)。C. 各类枝条在枃树枝条上的分布情况。图中每个点代表单棵构树植株的一种枝条,横轴代表此构树植株的枝条总数,纵轴代表单棵 植株各类枝条分别对应的数目。经分析,全裂枝条数与枝条总数呈一定线性关系,所对应的斜率为0.8±007,R=09。 A Relationship between the degree of leaf depth cracks and branch types in tree. Left column, the total-cracked branches, right column, the semi-cracked branches. The sample source is all the upper, middle and lower leaves on the trees in Figure 3. B. Relationship between the degree of the whole plant of B papyrifera and environmental sunlight conditions. The deep-cracking level of the whole plant=( the average of deep cracks degree of all leaves in total-cracked branches x the number of total-cracked branches the average of deep cracks degree of all leaves in semi-cracked branches x the number of semi-cracked branches)/the total number of branches (T test,, P<0.05 P<0.01,***, P<0.001). C. Distribution of various types of branches on the whole plant. Each point in the figure represents one typ of branches of one tree, the horizontal axis represents the total number of branches of the plant, and the vertical axis represents the respective numbers of the vanous types of branches. After analysising, there is a linear relationship between the number of total-cracked branches and the total number of branches, the slope is 0. 8+0.07, R2=0.9 我们将构树枝条根据其全部叶片的深裂情况分为了全裂、半裂和不裂,通过随机采样的 方式,对具有不同深裂程度的枝条上叶片的深裂程度进行了全面的统计,结果经检验,说明 全裂枝条上叶片深裂的程度和半裂枝条上叶片深裂的程度具有显著性差异,这说明我们对构 树枝条类型进行的划分是可靠的(图4A)。由于不裂枝条的样本量<3,未对其进行统计分 析 进一步来说,天目山构树植株上占比最多的枝条种类为全裂枝条(图4C)。通过对12 株树的线性拟合发现,全裂枝条约占枝条总量的80%,可见天目山的构树倾向于生成全裂的 枝条 天目山构树整体深裂程度与其所处环境的光照情况也有密切联系。由于图4A中证明
生物学野外实习论文汇编 7 图 4 构树全株的深裂情况与光照情况的关系 Figure 4. The Relationship between the conditions of whole plant crack and sunlight conditions in B. papyrifera A, 构树不同深裂情况枝条上叶片深裂程度与枝条类型关系图。全，全裂枝条，半，半裂枝条。样本来源为图 3 中构树上中下所 有叶片。B, 构树全株深裂程度和环境光照情况的关系。构树全株深裂程度 =（A 中所得全裂枝条上叶片深裂程度的平均值×全 裂枝条书+半裂枝条上叶片深裂程度的平均值×半裂枝条数）/ 全株枝条总数（T test, *,P＜0.05, **,P＜0.01，***，P＜0.001）。C. 各类枝条在构树枝条上的分布情况。图中每个点代表单棵构树植株的一种枝条，横轴代表此构树植株的枝条总数，纵轴代表单棵 植株各类枝条分别对应的数目。经分析，全裂枝条数与枝条总数呈一定线性关系，所对应的斜率为 0.8±0.07，R²=0.9。 A. Relationship between the degree of leaf depth cracks and branch types in tree. Left column, the total-cracked branches, right column, the semi-cracked branches. The sample source is all the upper, middle and lower leaves on the trees in Figure 3. B. Relationship between the degree of the whole plant of B.papyrifera and environmental sunlight conditions. The deep-cracking level of the whole plant = ( the average of deep cracks degree of all leaves in total-cracked branches ×the number of total-cracked branches + the average of deep cracks degree of all leaves in semi-cracked branches ×the number of semi-cracked branches) / the total number of branches (T test, *,P＜0.05, **,P＜0.01，***，P＜0.001). C. Distribution of various types of branches on the whole plant. Each point in the figure represents one type of branches of one tree, the horizontal axis represents the total number of branches of the plant, and the vertical axis represents the respective numbers of the various types of branches. After analysising, there is a linear relationship between the number of total-cracked branches and the total number of branches, the slope is 0.8±0.07, R2=0.9. 我们将构树枝条根据其全部叶片的深裂情况分为了全裂、半裂和不裂，通过随机采样的 方式，对具有不同深裂程度的枝条上叶片的深裂程度进行了全面的统计，结果经检验，说明 全裂枝条上叶片深裂的程度和半裂枝条上叶片深裂的程度具有显著性差异，这说明我们对构 树枝条类型进行的划分是可靠的（图 4A）。由于不裂枝条的样本量＜3，未对其进行统计分 析。 进一步来说，天目山构树植株上占比最多的枝条种类为全裂枝条（图 4C）。通过对 12 株树的线性拟合发现，全裂枝条约占枝条总量的 80%，可见天目山的构树倾向于生成全裂的 枝条。 天目山构树整体深裂程度与其所处环境的光照情况也有密切联系。由于图 4A 中证明， A B C
生物学野外实习论文汇编 对全裂和半裂枝条进行的人为定义是有效的,因此可以通过一株构树植株上全裂和半裂枝条 数,与全裂、半裂枝条的深裂程度(图4A中得出的平均值)进行加权平均数的计算,得到 整棵植株的深裂水平。结果显示生长于阳区的构树与生长于半阴半阳区域的构树的深裂程度 具有显著性差异,阳区构树植株的深裂程度明显更深(图4B) 同时在考察中我们发现,构树更喜欢生长在阳光充足的地方,在禅源寺、天目书院和红 庙发现的12株构树当中,仅有一株生长于全阴的环境中,且植株矮小。其他11株均生长于 全阳或半阴半阳的环境。 3分析与讨论 3.1将小构和藤构的实验结果进行统一分析的原因 如前所述,根据《天目山植物志》对小构和藤构的描述,我们发现这两种物种的生存环 境、植株特征都十分相似,最大的不同点在于它们的雄花,但是我们野外考察的时间是夏季, 已经过了这两种物种的花季,故雄花无法作为区分物种的依据。除此之外,我们在野外考察 的时候发现,天目山存在一些植物,兼具有《天目山植物志》中所描述的小构和藤构的部分 特征。我们猜测天目山构树组的植物之间可能存在一些复杂的杂交关系。由于亲缘关系相近 构树组的多种植物之间可能并不具有严格的生殖隔离,它们杂交产生的后代可以继续繁殖, 或者和其他旁系的物种杂交,形成更加复杂的种群关系,这加大了野外鉴别物种的难度。于 是我们在野外考察的时候采回了部分既有小构的特征、又有藤构特征的植物样本,尝试用分 子系统学的手段分析鉴别它们,经过尝试,最终失败了。在此过程中我们发现:由于构树组 的植物叶片含有丰富的多糖(构树组的三种植物都可以用来造纸),提取基因组DNA有困 难:大部分植物通用的IS引物对于扩增构树组植物DNA的IS序列可能并不适用。这些 问题也增加了利用分子手段鉴定天目山构树组植物的难度 另外,根据2017年一项庞大的工作,研究者们利用分子系统学的手段,重新鉴定了中 国、日本等地分布的构树属的三个物种,发现构树属的三个物种分别是 broussonetia papyrifera, Broussonetia monoica和 Broussonetia kaempferi,其中B. papyrifera即构树,B. monoIca是一种雌雄冋株的植物,应为小构,B. kaempferi是一种雌雄异株的植物,为藤葡 蟠,而《天目山植物志》和《中国植物志》中记录的小构 Broussonetia ko= inoki sieb.,应为 B. papyrifera和B. monoIca的自然杂交种,《天目山植物志》和《中国植物志》中记录的藤构 Broussonetia kaempferi Sieb.var. australis suzuki,则是小构B. monoIca的同物异名( Chung K-Feal,2017)。同时我们发现,台湾生物多样性咨询入口网、台湾生命大百科等网站已将 小构树的学名由B. kazinoki sieb更改为了B. monoica Hance 由此我们认为,《天目山植物志》和《中国植物志》中对于小构的学名的记录是过时的, 而且关于藤构的学名的记录是有问题的。天目山的藤构与小构是否为同一个物种,天目山是 否存在藤构,根据现有的资料我们无法得出确切的答案,且我们野外考察的结果也无法回答 这两个问题。这些问题都需要等待之后的研究人员来解决。 综上所述,我们决定将小构和藤构的实验结果进行合并讨论。 3.2使用两种不同方法论证光照情况对构树叶片深裂程度的影响 通过对构树组植物进行样本分析我们可以看到,就一根枝条来说,枝条上部的叶片通常 比枝条下部的叶片裂的更深(图3A,B)。由于枝条底端的叶片通常会被同植株更高部分遮住
生物学野外实习论文汇编 8 对全裂和半裂枝条进行的人为定义是有效的，因此可以通过一株构树植株上全裂和半裂枝条 数，与全裂、半裂枝条的深裂程度（图 4A 中得出的平均值）进行加权平均数的计算，得到 整棵植株的深裂水平。结果显示生长于阳区的构树与生长于半阴半阳区域的构树的深裂程度 具有显著性差异，阳区构树植株的深裂程度明显更深（图 4B）。 同时在考察中我们发现，构树更喜欢生长在阳光充足的地方，在禅源寺、天目书院和红 庙发现的 12 株构树当中，仅有一株生长于全阴的环境中，且植株矮小。其他 11 株均生长于 全阳或半阴半阳的环境。 3 分析与讨论 3.1 将小构和藤构的实验结果进行统一分析的原因 如前所述，根据《天目山植物志》对小构和藤构的描述，我们发现这两种物种的生存环 境、植株特征都十分相似，最大的不同点在于它们的雄花，但是我们野外考察的时间是夏季， 已经过了这两种物种的花季，故雄花无法作为区分物种的依据。除此之外，我们在野外考察 的时候发现，天目山存在一些植物，兼具有《天目山植物志》中所描述的小构和藤构的部分 特征。我们猜测天目山构树组的植物之间可能存在一些复杂的杂交关系。由于亲缘关系相近， 构树组的多种植物之间可能并不具有严格的生殖隔离，它们杂交产生的后代可以继续繁殖， 或者和其他旁系的物种杂交，形成更加复杂的种群关系，这加大了野外鉴别物种的难度。于 是我们在野外考察的时候采回了部分既有小构的特征、又有藤构特征的植物样本，尝试用分 子系统学的手段分析鉴别它们，经过尝试，最终失败了。在此过程中我们发现：由于构树组 的植物叶片含有丰富的多糖（构树组的三种植物都可以用来造纸），提取基因组 DNA 有困 难；大部分植物通用的 ITS 引物对于扩增构树组植物 DNA 的 ITS 序列可能并不适用。这些 问题也增加了利用分子手段鉴定天目山构树组植物的难度。 另外，根据 2017 年一项庞大的工作，研究者们利用分子系统学的手段，重新鉴定了中 国、日本等地分布的构树属的三个物种，发现构树属的三个物种分别是 Broussonetia papyrifera, Broussonetia monoica 和 Broussonetia kaempferi，其中 B. papyrifera 即构树，B. monoica 是一种雌雄同株的植物，应为小构，B. kaempferi 是一种雌雄异株的植物，为藤葡 蟠，而《天目山植物志》和《中国植物志》中记录的小构 Broussonetia kazinoki Sieb.，应为 B. papyrifera 和 B. monoica 的自然杂交种，《天目山植物志》和《中国植物志》中记录的藤构 Broussonetia kaempferi Sieb. var. australis Suzuki，则是小构 B. monoica 的同物异名（Chung K-F et al., 2017）。同时我们发现，台湾生物多样性咨询入口网、台湾生命大百科等网站已将 小构树的学名由 B. kazinoki Sieb.更改为了 B. monoica Hance。 由此我们认为，《天目山植物志》和《中国植物志》中对于小构的学名的记录是过时的， 而且关于藤构的学名的记录是有问题的。天目山的藤构与小构是否为同一个物种，天目山是 否存在藤构，根据现有的资料我们无法得出确切的答案，且我们野外考察的结果也无法回答 这两个问题。这些问题都需要等待之后的研究人员来解决。 综上所述，我们决定将小构和藤构的实验结果进行合并讨论。 3.2 使用两种不同方法论证光照情况对构树叶片深裂程度的影响 通过对构树组植物进行样本分析我们可以看到，就一根枝条来说，枝条上部的叶片通常 比枝条下部的叶片裂的更深（图 3A,B）。由于枝条底端的叶片通常会被同植株更高部分遮住