中国特有植物巴山榧树的种群结构与动态

为了掌握中国特有裸子植物巴山榧树的种群现状,预测种群数量动态趋势,以分布于重庆、四川、陕西、湖北、安徽、河南和甘肃等省市的15个地点的残存巴山榧树种群为对象,建立巴山榧树种群径级结构和高度级结构图,编制种群静态生命表,绘制种群存活曲线、死亡率和消失率曲线,同时结合谱分析方法分析种群数量动态变化。结果表明:巴山榧树种群密度较低,平均为5.33株/100m^2,其中神农架种群(SN)密度最高,为9.58株/100m^2,城口种群(CK)密度最低,为2.75株/100m^2。径级结构中低龄级个体占有较高的比例,种群表现为增长型年龄结构;不同局域种群的径级结构差异明显,除宝兴种群(BX)外,其余种群的径级分布不完整。高度级结构中低于6m的个体占88.74%,绝大多数个体处于群落灌木层。种群的生命期望在不同龄级间波动明显,第3、7龄级的生命期望较低。巴山榧树种群存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型;死亡率曲线和消失率曲线变化趋势一致,均在第3、7龄级出现峰值。巴山榧树种群的数量动态除受基波的影响外,在3、5、7龄级还显示出明显的小周期波动。巴山榧树为长寿命孑遗植物,呈岛屿化斑块分布,种群规模小,自然更新能力差,面临灭绝的危险,应及时加以保护。

巴山榧树(Torreya fargesii)资源及其保护

在查阅相关文献资料和标本采集记录的基础上,采用实地调查和走访调查相结合的方法,对巴山榧树(Torreya fargesii)资源进行调查研究。结果表明:巴山榧树地理分布较广,间断分布于重庆、四川、贵州、陕西、湖北、湖南、安徽、河南、甘肃等海拔在800～2 700 m的亚热带山区,散生于针阔叶混交林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、灌丛及沟谷地带,湖北省为巴山榧树分布最为密集的地区。巴山榧树种群数量较多,但各种群分布区域狭窄,种群密度小,开花结实率低,幼苗极少,种群自然更新能力差。应加强巴山榧树种质资源的保护和人工繁育工作。

巴山榧树地理分布格局及潜在分布区

基于文献资料、标本资料和实地考察,收集巴山榧树县级分布点57个,在此基础上,使用生态位模型(GARP)预测巴山榧树在中国的潜在分布区,分析其地理分布及濒危原因。结果表明:汇流累积量、年均气温、雨日频率和水汽压对巴山榧树分布的影响较小,而太阳辐射、极端低温、极端高温和霜日频率对其分布影响显著;巴山榧树间断分布于海拔800～2700m的亚热带山区,散生于针阔叶混交林、灌丛及沟谷地带;预测我国中部地区为巴山榧树良好生长区;目前巴山榧树的实际分布远小于其适生区;巴山榧树虽然仍有不少种群,但各种群分布区域狭窄、种群密度小、人类破坏极为严重,应加强保护和繁育。

大娄山区巴山榧树遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD技术对大娄山地区3个居群29个巴山榧树个体进行了遗传多样性分析。结果表明:12个10 bp寡核苷酸引物共检测到81个位点,其中多态性位点61个。在物种水平上,大娄山区巴山榧树的多态性位点百分率为75.31%,Nei’s基因多样性指数为0.243 7,Shannon’s信息指数为0.370 3;而在居群水平上,遗传多样性相对较低,依次为54.32%、0.197 0和0.293 1。3个居群间的基因分化系数为0.191 5,居群间的遗传分化程度较低,居群间的基因流为2.110 4。结果表明大娄山区巴山榧树的遗传多样性较高,绝大部分变异分布于居群内。

金佛山巴山榧树灌丛群落的种类组成及结构分析

基于野外调查资料,对金佛山自然保护区巴山榧树灌丛群落的种类组成及结构进行了分析.结果表明:该巴山榧树群落共有维管束植物64科136属176种,其中蕨类植物有4科6属7种,裸子植物2科3属3种,被子植物58科127属166种;蔷薇科、菊科、樟科、忍冬科、芸香科、茜草科、百合科和禾本科等在物种组成上占有较大的优势;群落中植物的生活型以落叶木本和多年生草本为主,两者共135种,占总种数的76.70%;种子植物的科、属地理成分中热带成分分别占56.00%和42.10%,温带成分分别占44.00%和57.02%;群落垂直结构分为灌木层和草本层,灌木层的物种较丰富,灌木层的主要伴生种为花椒属、悬钩子属、菝葜属、栒子属、荚蒾属、小檗属等植物种类,草本层以白苞蒿、芒、三脉紫菀、穹隆苔草、打破碗花花等植物为主.

巴山榧树及近缘种的psbA-trnH序列分析

采用PCR产物直接测序法对巴山榧树12个地理种群的叶绿体psb A-trn H序列进行了测定,并从Gen Bank搜索并下载巴山榧树近缘种的psb A-trn H序列,运用Clustal X和MEGA 4.1软件分析和构建系统发育树。结果表明,巴山榧树12个地理种群间的遗传分化程度较低;巴山榧树与云南榧、日本榧树的亲缘关系较近,而与长叶榧、榧树、加州榧和佛罗里达榧的亲缘关系较远。研究结果为进一步探讨巴山榧树分子谱系地理学及榧树属的分子系统发育提供了理论依据。

金佛山喀斯特山地灌丛巴山榧树群落特征

以金佛山自然保护区的巴山榧树灌丛群落为研究对象,采用群落学方法对该群落的种类组成、外貌、结构和物种多样性进行分析,以期为巴山榧树的保护提供科学参考.结果表明:1)在沿海拔梯度设置的5个样地20个5 m×5 m样方中,共记录到维管束植物64科136属176种,其中蕨类植物有4科6属7种,裸子植物2科3属3种,被子植物58科127属166种;2)群落的外貌主要由中小型草质、单叶为主的高位芽植物所决定,高位芽植物在区系谱、频度谱和植被谱中所占百分比分别为68.75%、73.13%、67.48%;3)群落垂直结构可划分为灌木层和草本层.灌木层的优势种有巴山榧树、异叶花椒、插田泡、棣棠花、平枝栒子等;草本层的优势种为芒、穹隆苔草、白苞蒿、蕨、冷水花、三脉紫菀等;4)灌木层的物种丰富度(S)、Simpson指数(D)、Shannon-Wiener指数(H')和Pielou均匀度指数(Jsw)均高于草本层;群落中物种分布具有明显的不均匀性,群落物种丰富度指数和多样性指数随海拔升高而增加.

巴山榧树种子特性与幼苗生长规律

采用室内和田间试验,研究了巴山榧树3个地理种群种子形态特征、种子萌发特性及幼苗生长规律。结果表明,巴山榧树种子形态特征在种群内和种群间均存在一定程度的变异,重庆南川种群种子变异较大,甘肃武都种群相对较小;3个种群种子大小顺序表现为,甘肃武都>四川万源>重庆南川,长度、宽度和重量在种群间差异显著或极显著,长宽比在重庆南川种群和甘肃武都种群间差异显著,重庆南川种群种子在形状上趋向椭圆形,甘肃武都种群种子则更趋圆球形。巴山榧树种子具有休眠现象,萌发率较低;1年生幼苗苗高呈"S"型曲线增长;3个种群种子萌发率、幼苗苗高与种子大小顺序表现一致,种子大小对种子萌发和幼苗生长有明显影响。应加强巴山榧树的保护和繁育。

金佛山喀斯特山地巴山榧树灌丛群落优势灌木种群的种间关系

基于2×2列联表,采用方差比率法、χ2检验、Jaccard指数和Spearman秩相关系数检验等数量分析方法对金佛山巴山榧树灌丛群落中优势灌木种群的种间关系进行定量研究.结果表明:17个优势灌木种群间的总体关联性呈显著正关联;66个种对呈正关联,54个种对呈负关联,正负关联比为1.22;104个种对的Iaccard指数(I)值介于0.2≤I≤0.6之间,表明大多数种对间的联结程度居中,关系紧密的种对较少;正相关81个种对,负相关55个种对,正负相关比为1.47.绝大多数种对间的联结性和相关性均不显著,种对间关系松散,独立性相对较强.

巴山榧树枝和叶提取物的抗氧化能力、抑菌活性与挥发性成分

探究巴山榧树枝和叶提取物的抗氧化能力、抑菌活性和枝叶挥发性成分,为开发利用巴山榧树的食用或药用价值提供科学依据。利用90%乙醇超声提取巴山榧树枝和叶,采用自由基清除率测定抗氧化能力,牛津杯法分析抑菌活性,顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用法检测枝叶挥发性成分及其相对含量。结果发现,巴山榧树枝和叶的提取物对DPPH、ABTS^(+)和羟基自由基有不同程度的清除作用,以开州区的巴山榧树枝提取物对DPPH和ABTS^(+)自由基清除率最高,分别达到39.9%和95.3%;开州区巴山榧树叶提取物的羟基自由基清除率最高,达到69.8%。巴山榧树枝和叶的提取物显著抑制大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的生长和繁殖,以开州区巴山榧树枝提取物对枯草芽孢杆菌的抑菌活性最强,抑菌圈直径达到26.9 mm。巴山榧树枝和叶的挥发性成分中98%以上为萜烯类化合物,以单萜和倍半萜为主。巴山榧树枝和叶提取物具有较强的抗氧化能力与抑菌活性,其枝叶挥发性成分主要为单萜和倍半萜。

安徽黄山首次发现巴山树巴山榧树

(Torreya fargesiiFranch.)是我国特有的裸子植物。乔木,树皮深灰色,不规则纵裂。一年生枝绿色,2~3年生枝呈黄绿色或黄色,稀淡褐黄色。叶条形,稀条状披针形,通常直,长1.3~3.0cm,宽2.0~3.0mm,先端微凸尖或微渐尖,具刺状短尖头,基部稍偏斜,宽楔形,上面亮绿色,无明显隆起的中脉,通常有2条较明显的凹槽,延伸不达中部以上,下面淡绿色,中脉不隆起,气孔带较中脉带为窄,干后呈淡褐色,绿色边带较宽,约为气孔带的1倍。

金佛山巴山榧树灌丛群落主要木本植物种群生态位特征

应用Levins、Hurlbert生态位宽度及Pianka生态位重叠计测公式,对金佛山巴山榧树(Torreya fargesii)灌丛群落中主要木本植物种群的生态位特征进行了研究。结果表明:巴山榧树种群的重要值高于其他种群,且具有较高的生态位宽度;小蜡(Ligustrum sinense)、插田泡(Rubus coreanus)、巴山榧树、平枝栒子(Cotoneaster horizontalis)、金丝桃(Hypericum monogynum)、掌叶梁王茶(Nothopanax delavayi)、异叶花椒(Zanthoxylum ovalifolium)和金山荚蒾(Viburnum chinshanense)等种群具有较大的生态位宽度;物种的生态位宽度与重要值之间呈弱正相关,而与重要值变异系数之间呈显著负相关;在253个种对中,有160对的生态位重叠值>0.6,占总对数的63.24%,大多数种群间的生态位重叠程度较高,平枝栒子、小蜡、金丝桃、插田泡、异叶花椒和金山荚蒾等生态位宽度较高的种群与巴山榧树的生态位重叠值较大,表明各种群间存在着较强的资源竞争。

不同地理种群巴山榧树及近缘种叶绿体trnL-trnF序列的分析

本文运用PCR产物直接测序法对巴山榧树10个地理种群的trnL-trnF序列进行了测定,并调用GenBank中6个近缘种的trnL-trnF序列,选用MEGA 4.1软件对巴山榧树不同地理种群及近缘种间的trnL-trnF序列进行分析。结果表明,巴山榧树10个地理种群间的遗传分化程度较低,只有34个变异位点,1个信息位点;7个近缘种间的遗传分化较显著,有75个变异位点,30个信息位点。聚类分析将巴山榧树10个地理种群与6个近缘种聚为2个分支,巴山榧树、云南榧和日本榧树聚为一支,榧树、长叶榧树、佛罗里达榧和加州榧聚为另一个分支。trnL-trnF序列系统树不支持将榧树属分为皱乳榧组和榧树组;赞同将云南榧并入巴山榧树,或作为巴山榧树的变种处理;不支持将巴山榧树和云南榧合并在榧树下作为变种的处理意见。

不同基质、插穗和生根剂对巴山榧树扦插生根的影响

为探讨不同处理对巴山榧树扦插生根的影响,分别研究了基质种类、插穗类型、生根剂不同质量浓度配比及处理时间对巴山榧树扦插生根的影响。结果表明,不同基质对巴山榧树插穗的生根率、生根数和根长的影响极显著,1年生枝条插穗经1 000 mg/L ABT1处理30 min后,扦插于V(泥炭土)∶V(蛭石)∶V(园土)=3∶1∶1混合基质中的生根率最高,达51.13%;不同插穗类型对生根率和生根数的影响差异达到极显著水平,1年生插穗的生根率明显高于2年生插穗,3年生插穗不生根,2年生插穗的生根数略高于1年生插穗;正交试验显示处理时间和ABT1浓度2个试验因素对巴山榧树插穗生根率的影响达到显著水平,IBA浓度对生根率的影响则不显著,经1 000 mg/L ABT1和200 mg/L IBA处理40 min的插穗生根效果最好,生根率达75.56%。该试验为巴山榧树扦插育苗技术的深入研究提供了参考依据,为巴山榧树快速繁育和推广应用提供了科学依据。

中国特有裸子植物巴山榧树的保护生物学研究进展

【目的】对中国特有裸子植物巴山榧树(Torreyafargesii)生物学特性、群落特征、濒危机制、资源保护的研究进展进行综述,为巴山榧树资源保护和合理利用提供参考。【方法】在查阅相关研究文献的基础上,分析巴山榧树的濒危机制,总结巴山榧树的保护措施,并提出今后的研究方向。【结果】1)巴山榧树濒危的原因主要有:历史气候变化导致巴山榧树数量大规模减少;巴山榧树遗传多样性低,种群间遗传分化程度低;巴山榧树生殖障碍大,种子萌发率低;巴山榧树群落内物种生态位重叠程度高,种群间竞争激烈;人类活动导致了巴山榧树生境的破碎。2)巴山榧树资源保护策略目前主要有迁地保护、就地保护等,但同时还应全面系统地开展科学研究,建立完善珍稀濒危植物保护法律法规,加强宣传教育。【结论】应深入研究巴山榧树濒危机制,开展巴山榧树繁殖技术和系统地理格局的研究。

四川花萼山巴山榧树不同世代种群的遗传多样性

为揭示巴山榧树遗传多样性在时间尺度上的变化规律,根据胸径大小将四川省花萼山国家级自然保护区巴山榧树群体划分为幼苗、小树和成树3个世代,利用ISSR分子标记技术对3个世代共70个个体的遗传多样性及遗传分化进行了分析。10条ISSR引物扩增共检测到125个多态位点,多态位点百分率为74.85%,表明花萼山巴山榧树群体具有较高的遗传多样性。ISSR分析显示3个世代的多态位点百分率、Shannon's信息指数(I)和Nei's基因多样性指数(H)均以成树最高,幼苗最低,幼苗的遗传多样性指数低于小树和成树,表明花萼山巴山榧树种群世代间的遗传多样性呈下降趋势。巴山榧树3个世代间的基因分化系数Gst=0.109 8,基因流Nm=4.053 7。3个世代间的遗传一致度以幼苗与小树间最大,遗传距离则以幼苗与小树间最小。上述研究结果为深入研究巴山榧树遗传资源和制定有效的保护措施提供了科学依据。

巴山榧树营养器官的解剖学研究

以2年生巴山榧树幼苗为试材,采用常规石蜡切片方法和光学显微技术,研究了巴山榧树根、茎、叶的解剖结构,以期为巴山榧树的深入研究与保护利用提供参考依据。结果表明:2年生巴山榧树幼苗根的结构由周皮、次生维管组织和初生木质部组成;根内无髓部和树脂道;次生韧皮部中无石细胞。茎的结构由周皮、皮层、次生维管组织、初生木质部和髓组成;木质部中无树脂道,有少量木薄壁组织细胞;木射线单列。叶片结构由上下表皮、叶肉组织和叶脉组成;表皮细胞壁显著增厚,具角质层;气孔仅分布于下表皮,下表皮气孔带区域具有分叉的角质钉;叶肉组织分化为栅栏组织和海绵组织,叶肉中具有分枝状石细胞;维管束1条,在维管束的远轴面内生树脂道1个,泌脂细胞2~3层。

四川花萼山不同海拔巴山榧树居群的遗传多样性

为揭示不同海拔巴山榧树居群的遗传多样性水平,实验利用ISSR分子标记对四川花萼山4个不同海拔(1 000 m, 1 200 m, 1 450 m, 1 700 m)巴山榧树居群的遗传多样性和遗传分化进行分析。结果表明,巴山榧树在物种水平上多态性位点百分率为77.84%,Nei's基因多样性指数(H)和Shannon's信息指数(I)分别为0.249 3和0.375 2,反映出巴山榧树保持有较高的遗传变异。巴山榧树在居群水平上仍具有较高的遗传多样性,平均多态性位点百分率为54.04%,H和I均值分别为0.176 2和0.266 1。4个居群的遗传多样性总体上随着海拔的升高而增加,遗传多样性与海拔高度呈不显著的正相关(p>0.05)。4个居群间的基因分化系数(Gst)为0.293 2,表明该地区巴山榧树居群的遗传分化程度较高,有29.32%的遗传变异位于居群间,70.68%的变异位于居群内。4个居群间的基因流(Nm)为1.205 1,较低的基因流可能是导致巴山榧树居群间遗传分化程度较高的重要因素。4个居群间的遗传距离介于0.073 2～0.197 9之间,遗传距离随着海拔高度差的增加总体呈现逐渐增大的趋势。上述结果有助于研究巴山榧树遗传资源的保护与利用。

承载“莲花湖精神”的弥江河湿地自然保护区

弥江河湿地自然保护区,主要位于盐亭县莲花湖乡,原名“盐亭县白鹤自然保护区”,于2001年经县人民政府批准设立。2019年12月23日,四川省政府批复,同意更名为“四川弥江河湿地自然保护区”,主要保护对象调整为湿地生态系统及野生动植物。据科学考察,弥江河湿地自然保护区有中国特有植物68种(含40科57属),四川特有植物3种(含3科3属)。保护区有中国特有野生动物11种,包括5种鱼类、2种爬行类、1种鸟类和3种兽类。国家重点保护动物主要有红腹锦鸡、雀鹰、黑鸢、斑头鸺鹠(均为二级),保护植物主要有巴山榧树、金荞麦、红豆树等。

小陇山林区重点保护野生植物资源状况及保护对策

小陇山林区植物种类丰富,有13个植被类型,89个群系,区内国家重点保护野生植物呈散生、零星或团块状分布,地域分布广,种群数量少,尚未形成商品性开发利用。现阶段只采取就地、迁地保护措施,保护力度不大、规模偏小。目前已批的迁地保护基地1个,就地保护基地2个。水楸、欧洲云杉等树种只有小面积人工培植。