珍贵用材树种闽楠和桢楠的界定及种群结构与动态研究

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驰名中外的楠木主要来源于楠属树种,但目前具体来源于哪些树种并不明确,作为最主要来源的闽楠和桢楠的系统分类关系仍存有争议。此外,由于长期砍伐和生态环境退化,闽楠与桢楠目前仅零星地分布在一些偏远的山区,同时还遭受着非法砍伐的压力,目前人们对两个物种的种群概况缺乏足够的认识。本研究在对楠木用材树种进行编目整理的基础上,综合形态特征数据和RAD-seq数据对闽楠与桢楠进行了界定,在此基础上,对这两个物种进行了广泛的种群调查,分析了它们的种群结构和动态。主要研究结果和结论如下:  在对中国楠属物种编目整理的基础上,结合中国楠木的采伐历史,发现中国楠木用材主要来源于闽楠、桢楠、细叶楠和浙江楠等4个大乔木树种,以及紫楠和白楠2个乔木树种。  综合形态数据分析与最大似然分析构建的系统发育关系结果高度一致地支持闽楠和桢楠是两个独立的物种,Structure分析与AMOVA分析也表明这两个物种间存在着明显的遗传分化。通过形态比较发现闽楠与桢楠在叶柄粗、叶尖角、叶长宽比、叶柄长粗比、叶宽位叶长比、叶尖角叶基角比、三级脉清晰度、四级脉清晰度和叶形等9个性状上存在差异,其中,4个特征最为显著:闽楠的叶柄粗比桢楠的更大、闽楠的叶尖角渐尖而桢楠的叶尖角锐尖、闽楠的三级脉和四级脉比桢楠的更明显。在叶形上,闽楠多为披针形,而桢楠多为倒卵状披针形或倒卵状椭圆形。  基于闽楠和桢楠的标本和采样记录,拟合了两个物种的地理分布范围。结果发现,闽楠主要分布在中国亚热带东部,并集中分布在浙闽丘陵、江西南部、南岭山脉和武陵山脉地区;桢楠主要分布在中国亚热带西部,川南山地、邛崃山脉东缘和武陵山脉地区是桢楠的集中分布地;两个物种重叠分布区武陵山脉地区。通过对两个物种分布区的19个气候因子的主成分分析,发现它们各自占据着不同的生态位,其中,降水的不同是两个物种分布区最大的差异,闽楠的分布区降水更多,而桢楠分布区的降水则偏少  基于物种界定的结果,本研究一共调查了21个闽楠居群和27个桢楠居群,发现闽楠居群多分布在村落旁和自然保护区中,桢楠则多分布在寺庙、景区和国有林场,少数分布在村落旁。从种群结构、静态生命表和存活曲线,可以看出闽楠与桢楠的种群结构整体上呈现顶部宽基部窄的近似“倒金字塔形”结构,种群幼苗的数量缺乏,古树占较大比例,种群结构不平衡。通过动态指数的计算发现闽楠与桢楠种群数量增长十分缓慢,趋向停滞甚至衰退的边缘。同时,时间序列预测结果表明闽楠与桶木种群中的成年个体在短期内有死亡的可能,古树的个体数量能够在现有的基础上得到补充,短期内呈现增长的趋势,但由于幼苗的缺乏,整个种群未来必然趋于衰退的趋势。
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