珍稀濒危保护植物领春木(Euptelea pleiospermum)的生态调查研究

１．领春木为国家重点保护植物，河南省伏牛山区和太行山区有分布，其中伏牛山有小片群落，但其建群种生长发育受抑制，实际天然更新能力弱，有逐渐被其它速生阔叶树代替的趋势。２．树木解析表明，领春木生长速度缓慢，树高和材积增长前期平缓，后期渐高，胸经（Ｄ）和树龄（Ｙ）成线形关系，Ｄ＝０．３３９２Ｙ－１．６３８（ｒ＝０．９９８４）。３．严禁砍伐，规划保护和开展人工促进更新措施与繁殖栽培实验是恢复和扩大领春木种群数量的重要措施。

珍稀濒危植物领春木扦插繁殖技术

为优化珍稀濒危树种领春木(Euptelea pleiospermum)扦插生根困难的技术问题,以领春木1年生半木质化枝条为扦插材料,采用正交试验设计,通过对生根率、根系效果指数等指标的测算,探究不同基质、外源激素、激素质量浓度、处理时间对领春木扦插生根的影响,并应用隶属函数值法对16个处理组合(基质类型、激素种类、质量浓度、激素处理时间4个因素,每因素4个梯度)的生根效果进行综合评价,为领春木的扦插扩繁提供技术参考。4种扦插基质配比(100%泥炭;V(泥炭):V珍珠岩=5:2;V(泥炭):V(蛭石)=5:2;V(泥炭):V(珍珠岩):V(蛭石)=5:2:2,V代表体积比)中,泥炭:珍珠岩=5:2生根效果最好,其生根率、平均根长、最长根长、平均生根数、根平均直径分别达56.67%、6.74 cm、7.47 cm、5.73条/穗、0.31 cm,根系效果指数为1.74,远高于其他3种基质配比(P<0.05)。正交试验结果表明,用质量浓度1.0 g/L的生根粉(ABT-1)速蘸5 s的插穗生根效果最佳,生根率达65.73%,平均根长7.38 cm,平均生根数7.59条/穗,最长根长7.52 cm,根平均直径0.35 cm,根系效果指数为1.87。综合分析表明,生根效果最佳的处理组合为泥炭、珍珠岩体积比5:2为基质、在质量浓度为1.0 g/L的ABT-1号中速蘸5 s的平均隶属函数值最大,最低处理组合为泥炭、蛭石体积比5:2为基质、在质量浓度为0.8 g/L的吲哚丁酸(IBA)中浸泡12 h。

甘肃插岗梁省级自然保护区领春木种群结构和动态的研究

为了明晰甘肃插岗梁省级自然保护区领春木的种群动态特征,揭示其生存规律,以期为领春木的保护、种群恢复与资源管理提理论支撑,本研究以插岗梁省级自然保护区领春木种群为研究对象,通过野外样方调查法,对分布于插岗梁自然保护区的领春木种群进行种群结构和动态特征进行分析。结果表明,插岗梁领春木种群结构呈金字塔型,集中处于Ⅰ-Ⅴ龄级,总比高达75.69%,种群年龄结构的动态指数V Pi为25.10、V Pi'为1.95,均大于0,领春木种群目前属于增长型。领春木的存活曲线更接近DeeveyⅡ型,表明领春木种群各个年龄的死亡率基本相近。时间序列分析预测,随着时间的推移,老龄个体数量增加,幼龄和中龄个体缺乏补充,种群在未来会面临衰退。

不同处理对领春木种子萌发的影响

本试验通过设置吸水时间、不同贮藏时间、低温层积、温度和光照、外源激素等不同处理方式对领春木种子发芽率进行研究。结果表明,领春木种子在浸泡24 h时吸水率最高为15.3%;常温贮藏90 d的领春木种子萌发率最高,达到了83.33%;低温层积时间越长领春木种子萌发率越低;25℃恒温且在1000 Lux光照条件下领春木种子的发芽率达到了86.67%,且光条件更适合领春木种子的萌发;3种外源激素处理,500 mg/L浓度NAA与200 mg/L浓度ABT处理领春木种子发芽率差异不大,NAA浓度为500 mg/L时发芽率最高,为86.67%,IBA处理领春木种子的发芽率效果最差。

领春木种子萌发特性研究

为研究领春木(Euptelea pleiosperma)不同播种材料萌发特性的差异,采用种子、果实及去翅果实在20℃光照条件下进行播种试验,探讨温度、光照、播种基质对其去翅果实萌发特性的影响,在不同温度、光照和播种基质条件下进行播种试验,计算种子的发芽率、发芽势和发芽指数。结果表明,采用种子播种,其发芽率、发芽势和发芽指数最高,分别为59.33%、46.67%、2.51,均显著高于果实和去翅果实,果实与去翅果实间无显著差异。温度对领春木去翅果实的发芽率、发芽势和发芽指数有极显著影响,15~25℃和20~30℃变温条件下隶属函数值分别为0.95、0.93,为最适萌发温度。光照对领春木去翅果实发芽率、发芽势和发芽指数均无显著影响。泥炭土、沙子、珍珠岩、蛭石4种播种基质中,泥炭土中发芽率、发芽势和发芽指数分别为42.67%、26.67%、0.81,隶属函数值最高(0.76),为领春木最佳播种基质。

领春木(领春木科)导管穿孔板中纹孔膜残余的观察

对领春木(EupteleapleiospermumHook.f.etThoms.)次生木质导管穿孔板上穿孔中纹孔膜残留的观察表明,纹孔膜的残留非常丰富,类型多样,包括从接近具有完整的纹孔膜到基本完全消失的纹孔膜之间存在着连续的过渡类型。根据观察结果认为,领春木次生木质部中的导管可能代表了一种系统发育过程中的原始或过渡状态,因此领春木科也应该是一个比较原始的木本双子叶类群。

领春木幼苗形态及生物量分配对光环境的响应

研究了旷地、林窗和林下3种不同生境中,领春木(Euptelea pleiospermum Hook.f.et Thoms.)幼苗的生长、形态特性、生物量及其分配对不同光环境的响应。结果表明,光资源不足的情况下,领春木幼苗生长受到抑制。生长于林窗的领春木幼苗有更多纵向生长趋势以获取更多的光资源,并通过增加叶片数和总叶面积来提高对光能的利用。领春木幼苗通过提高根生物量比和降低比叶面积,减小强光对幼苗的损伤。光强较弱时,则是将更多的生物量投资于地上部分,主要用于高生长和叶生长,以增加对光辐射的吸收。领春木生长环境光照偏弱,但其幼苗适于生长于光照偏强的环境,这可能是领春木幼苗在其种群更新中受到光环境抑制的原因,加上对成年植株及其生长环境人为的破坏,可能是导致领春木数量减少的原因之一。

领春木茎次生木质部中导管穿孔板的变异

领春木Euptelea pleiosperma Hook. f. & Thoms.隶属领春木科Eupteleaceae。该科为东亚特有的单型科,其系统位置一直颇有争议。本文对中国产领春木茎次生木质部中导管穿孔板的变异进行了观察,以期为它的系统位置提供进一步的解剖学证据。结果表明,领春木茎次生木质部中包括无明显穿孔板的管胞状导管和典型的导管两种类型。在无明显穿孔板的导管中,穿孔中的纹孔膜全部或部分消失,但穿孔无规则排列或聚集,不形成具典型的形态特征的穿孔板;在典型的导管中,穿孔板形态变异较大,包括几个类型:网状穿孔板(含麻黄式穿孔板)、网状和梯状混合型穿孔板、梯状穿孔板、梯状穿孔板向单穿孔板的过渡。在上述导管穿孔板类型中,只有梯状穿孔板的穿孔中可以观察到纹孔膜的残余。在领春木次生木质部中也观察到了端壁多穿孔板及侧壁穿孔板。根据观察结果,我们认为领春木次生木质部导管穿孔板的许多特征说明该科可能处于毛茛目中比较原始的系统位置。

贵州大方喀斯特区领春木群落特征研究

采用植物群落学研究方法,对典型喀斯特区大方福建柏自然保护区内领春木(Euptelea pleiospermum)群落进行了研究。结果表明:群落植物种类丰富,科属组成极为分散,区系成分复杂。科级地理成分热带性质较强(45.28%),属级地理成分以温带性质为主(39.44%)。群落外貌以中、小型叶面积、单叶、落叶草质、革质、非全缘的高位芽植物组成为特征。垂直结构复杂,成层现象明显,可分为乔木层、灌木层、草本层和地被层,并有一定层间植物伴生。乔木层、灌木层、草本层的Shannon-Wiener指数分别为2.5561、2.6954、1.9145。

濒危植物领春木天然群体遗传多样性的SCoT分析

以领春木天然群体为试材,采用SCoT分子标记技术,研究了山西中条山领春木天然群体的遗传多样性,以期为领春木种质资源的评价和保护提供分子生物学依据。结果表明:23条SCoT共扩增出108条,其中多态性条带80条,多态性比例为74.07%;观察等位基因数平均为1.71,有效等位基因数平均为1.50,Nei′s基因多样性平均为0.2817,香农信息指数平均为0.4117;38份供试材料的平均相似系数为0.855。这说明38份领春木种质资源的遗传多样性不高,遗传基础相对较为狭窄。

从空间分布特征认识珍稀植物领春木的种群动态

领春木(Euptelea pleiospermum)系第三纪孑遗植物和东亚特有种,目前已被列为国家Ⅲ级重点保护植物。基于空间定位数据以最近邻体距离统计研究了神农架地区领春木的空间分布特征,比较幼苗(DBH≤2.5 cm)、幼树(2.5～7.5 cm)和成树(>7.5 cm)各径级(代表各生活史阶段)形成的时间序列上的空间格局差异,进而探讨空间格局与立苗、补员、种内竞争等种群动态过程的相互关系。结果显示,在邻域尺度上,领春木的空间格局呈聚集态;幼苗(或幼树)的大小与其距离最近幼树(或成树)的远近没有相关性,幼树(或成树)周围一定距离以内出现同等大小个体的概率约等于幼苗(或幼树)出现的概率,且幼树与最近幼苗(或成树与最近幼树)的平均距离与幼树之间(或成树之间)的平均最近邻体距离没有显著差异;任意个体的大小、任意个体与相应最近邻体的大小之和与相应的最近邻体距离均为显著的正相关关系,但幼树间的最近邻体距离并不大于幼苗随机死亡产生的最近邻体距离,成树间最近邻体距离也不大于幼苗+幼树随机死亡产生的最近邻体距离。这些结果表明,领春木的聚集分布可能与种子散布、生境异质性对立苗格局的作用有关;已定植的大个体可能不限制其邻域内小个体的布局与生长,但是长期的补员过程与邻体间的相互作用不无关系;邻体间存在一定程度的竞争作用,但是竞争强度并未充分激化至发生距离依赖的死亡。

小寨子沟自然保护区领春木种群数量特征与空间分布格局

领春木(Euptelea pleiospermum)是东亚特有珍稀濒危植物,在北川小寨子沟自然保护区主要沿河岸分布。本文采用样方法,从种群的大小级结构、静态生命表、存活曲线、空间分布格局4个方面分析了该自然保护区领春木种群的数量特征与空间分布格局。结果表明:1)幼龄期个体很少,中龄期个体相对较多,老龄期个体数量也很稀少。由此可知其大小级结构呈纺锤形,因此种群属于衰退型;2)I、II级个体数少,致使其在静态生命表中死亡率出现负值,个体在第Ⅳ级有一个死亡率高峰,而在第Ⅶ级死亡率达到了最高;3)虽然幼苗的存活率很低,但由于幼树的存活率较高,所以存活曲线接近Deevey I型,表明该地区沿河岸带的环境条件比较适合领春木的生长;4)种群空间分布格局为聚集分布。为了保护和维持种群,应对群落进行适度的干扰,开辟林窗,促进领春木种子萌发,幼苗和幼树正常生长。

多子领春木RAPD反应体系的研究

利用RAPD(随机扩增多态性DNA)技术对濒危植物多子领春木进行了RAPD反应体系的研究。以多子领春木叶片为材料,采用改良的CTAB法提取其基因组DNA,进行RAPD反应条件的优化。通过单因子试验,分别研究了模板DNA用量、Mg2+浓度、dNTPs浓度、Taq酶的用量和引物浓度对RAPD反应的影响,建立了适于多子领春木RAPD分析的有效稳定的反应体系,即在25μL总反应体系中,模板DNA的最适用量为10 ng、Mg2+的适宜浓度为2·0 mmol·L-1、dNTPs的适宜浓度2·2 mmol·L-1、Taq酶的用量为1U、随机引物的浓度以2·5μmol·L-1为佳。

领春木种子休眠与萌发特性

领春木种子(翅果)具生理休眠特性.对光和温度有特殊的要求,在光照条件下恒温和变温中均能萌发;在黑暗条件下,则仅能在变温中萌发.低温(5℃)层积40 d促进了种子的萌发,但仍不能使黑暗条件下恒温中的种子萌发.果翅存在抑制物质是引起种子休眠的主要因素,去掉果翅可使种子在光照下迅速而充分萌发.种子(翅果)最适的萌发条件是光照条件下15、20℃恒温和30℃日/20℃夜变温.

岩虱子RAPD反应体系的研究

利用RAPD(随机扩增多态DNA)技术对濒危植物岩虱子进行了RAPD反应体系的研究。以岩虱子叶片为材料,采用改良的CTAB法提取其基因组DNA,进行RAPD反应条件的优化试验。通过单因子试验分别研究了模板DNA用量、Mg2+浓度、dNTPS浓度、Taq酶的用量和引物浓度对RAPD反应的影响,建立了适于岩虱子RAPD分析的有效的稳定的反应体系,即在25μL总反应体系中,模板DNA的最适用量为10ng、Mg2+的适宜浓度为2.0mmol/L、dNTPs的适宜浓度2.2mmol/L、Taq酶的用量以1U、随机引物的浓度以2.5μmol/L为佳。

领春木枝叶化学成分的研究

为了研究领春木(Euptelea pleiospermum Hook.f.et Thoms)的化学成分,利用各种柱色谱及高压液相色谱等方法进行分离和纯化,根据理化性质和光谱数据分析鉴定了9个化合物。他们分别为:白桦脂酸(1);齐墩果酸(2);N-反式对羟基肉桂酰基-对羟基苯乙胺(3);N-反式阿魏酰酪胺(4);N-顺式阿魏酰酪胺(5);丁香脂素(6);N-顺式阿魏酰-3-甲氧基酪胺(7);N-反式阿魏酰-3-甲氧基酪胺(8);3-羟基-30-去甲基-20-酮基-28-羽扇豆酸(9)。所有化合物均为首次从领春木中分离得到。

领春木的遗传多样性分析

利用RAPD标记对重庆5个县的濒危植物领春木居群作遗传多样性分析,扩增出总多态位点百分率为87.18%,经Shannon指数和Nei指数估算的这5个居群的遗传多样性排列次序从大到小依次为城口、南川、开县、巫溪、万盛,其大部分的遗传分化存在于居群之内,均达到80%以上.遗传矩阵和聚类分析的结果显示遗传距离的大小和地理距离的远近一致.

濒危植物领春木的群落生态研究

对重庆市5个县(区)领春木的群落生态进行了调查研究,通过TWINSPAN分类的结果显示了领春的7个群丛:领春木-山矾-鸢尾群丛;领春木+杉木-三颗针-大百合群丛;领春木-山茱萸+尾叶樱-贯众+紫堇群丛;领春木+灯台树-短序荚蒾-紫花地丁+蛇莓群丛;领春木+腊莲绣球-沿街草群丛;领春木-构树-冷水花群丛;黑壳楠-领春木-蝴蝶花+贯众群丛.利用DCA对32个样方和91个物种进行排序结果均显示:海拔1 200m左右为领春木分布较广的区域.随着海拔降低,领春木分布也在减少,低于800m就难以找到它的踪迹.

珍稀濒危植物领春木愈伤组织的培养

以领春木茎段为外植体 ,成功地诱导出了愈伤组织 ,将获得的愈伤组织用于适宜增殖培养条件的研究。结果表明 :MS和 1/ 2MS作为愈伤组织诱导基本培养基较为适宜 ;愈伤组织增殖培养以MS培养基 +NAA 2mg/L + 6 BA 0 .1mg/L ,pH值 5～ 6较为合适。

气候变暖对领春木沿海拔分布潜在影响的实验模拟

在神农架山地不同海拔高度进行领春木(Euptelea pleiospermum)种子萌发实验和萌发后实生幼苗的存活状况研究,模拟气候变化对领春木分布的潜在影响。结果显示:(1)林窗内种子萌发率显著高于林下,林下的幼苗全部死亡;(2)在领春木的分布上限(2090 m)和以上区域种子萌发率高,且幼苗死亡率低,在领春木的分布下限(900 m)和以下区域种子萌发率低,且除620 m阳坡林下以外,幼苗均全部死亡;(3)种源对领春木种子萌发率和幼苗死亡率均无显著影响;(4)冬季播种的种子比春季播种种子萌发率低,萌发后幼苗死亡率高。研究结果表明,珍稀植物领春木具备向高海拔地区迁移的潜能,但向高海拔的迁移扩散可能会受到一定的限制;在低海拔区域,领春木幼苗更新受到威胁,但一些小生境可以缓冲气候变暖带来的威胁。