论文部分内容阅读
珙桐(Davidia involucrata)是我国特有的第三纪古热带植物区系的孑遗植物,被誉为“活化石”植物,属国家重点保护的珍稀濒危植物。珙桐树姿优美,花序基部有一对白色的纸质苞片,盛花时节,如群群白鸽展翅欲飞,因而有“中国鸽子树”之美称。珙桐具有重要的科学研究与园林开发利用价值。本文主要研究了珙桐的群落类型、分布格局、种群结构、遗传多样性、繁殖与物种回归,旨在明确珙桐的种群动态和遗传结构,为珙桐资源保护提供理论基础。主要研究结果如下：1.珙桐群落结构分析。在大相岭龙苍沟高桥河、清水河、黄沙河流域采用典型抽样的方法,根据林分组成和生境的差异,设置样地三块,分别测定胸径大于2.5cm以上的木本植物的树高、胸径和冠幅,在每个5m×5m样方的左下角划出lm×lm小样方,记栽草本层植物的种类,平均高度和总盖度。根据各层片植物的重要值,划分群落类型和命名。结果将本次调查的三个珙桐样地划分为3个新的类型,群落的物种组成丰富、结构稳定。2.珙桐空间分布格局研究。根据样地调查的相关数据,采用离散分布的理论拟合和聚集强度指数测定等方法,讨论了珙桐种群的空间分布格局类型及其成因,研究结果表明珙桐种群的空间分布格局由幼苗和幼树阶段的聚集分布,逐渐过渡到大树阶段的随机分布。在幼苗和幼树阶段具有较强的聚集度,主要是因为珙桐种子较大,常散落在母树周围,而且发芽率极低,主要靠母树萌蘖更新,而呈现出数株幼苗围绕母树的聚集分布状况。在幼苗向大树发育的过程中,种内、种间竞争不断加剧,环境因子作用加强,幼苗、幼树呈现出较高的死亡率,林木的自然稀疏作用,导致分布格局逐渐过渡到随机分布。3.珙桐种群结构研究。采用径级结构代替年龄结构的方法,编制珙桐种群的静态生命表,绘制存活曲线,并探讨珙桐种群的结构及其发展趋势。研究结果表明：在龙苍沟珙桐种群结构处于增长或较稳定状态,该地区的珙桐种群主要以萌蘖方式更新,在幼苗和幼树较多的情况下,幼苗和幼树的死亡率较高,数量极不稳定,到达一定径级后种群数量保持相对稳定的状态。4.珙桐遗传结构分析。采用ISSR分子标记方法,运用POPGENE、STRUCTURE软件、AMOVA分析、UPGMA分析和PCA分析等方法对八个珙桐种群的遗传多样性和遗传结构进行了分析。POPGENE分析显示珙桐在物种水平和种群间都存在相对较高的遗传多样性,其中以四川荥经种群最高,云南维西种群最低。珙桐种群具有相对较高的遗传多样性水平,主要是因为：(1)珙桐主要分布于破坏相对较小的野生环境中；(2)相对较少的人类活动干扰；(3)珙桐的繁殖主要通过传播杂交种子或根蘖；(4)珙桐起源古老,曾广泛分布于世界各地,个体具有较长的寿命。AMOVA分析显示种群间的遗传变异为33.21%,种群内的遗传变异为66.79%。STRUCTURE软件分析、UPGMA聚类分析和PCA分析的结果基本一致。通过mantel测验虽然遗传距离与地理距离之间无显著的相关性,但遗传距离的聚类基本符合其地理分布。因此,维持珙桐相对稳定的特殊生境并进行与此相应的就地保护,和采取有效的种子繁殖措施进行珙桐的迁地保护是进行珙桐种质资源存的最佳途经。5.珙桐繁殖技术与物种回归。用机械破损、化学试剂处理、人畜尿液浸泡以及湿沙层积等多种种子催芽方法,对珙桐种子进行反复的发芽试验,结果显示以至少16个月以上的长时间湿沙层积种子的效果最好,既能解除坚硬内果皮对种子萌发的机械阻力,又能完成种子的后熟作用,既能显著提高种子的发芽率,可达85%,又能提高发芽的整齐度。用长时间湿沙层积的方法繁育了珙桐苗木10000多株,并将2000余株分别回归到湖北星斗山、七姊妹山和湖南的八大公山自然保护区。