云南紅豆杉種群生物學(xué)研究.pdf

1、云南紅豆杉(Taxusyunnanensis)起源古老，系我國的國家一級保護(hù)植物。雖然分布狹窄、數(shù)量稀少，但它是我國紅豆杉植物中資源最豐富、紫杉醇含量較高的種類。它的保護(hù)與利用倍受全球關(guān)注，是國際松杉類專家組(CSG)和《國際瀕危動植物貿(mào)易公約》確定的保護(hù)物種。無論是從物種保護(hù)、資源開發(fā)，還是從系統(tǒng)學(xué)地位來看，云南紅豆杉種群學(xué)的研究均具有十分重要的意義。然而，有關(guān)云南紅豆杉種群生物學(xué)的研究卻十分薄弱，嚴(yán)重阻礙著它的科學(xué)保護(hù)與合理利用。本

2、文從自然地理分布、種群數(shù)量特性、遺傳多樣性和紫杉醇含量變異方面開展云南紅豆杉的種群生物學(xué)研究，以期為云南紅豆杉的保護(hù)和利用提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： (1)、我國的云南紅豆杉分布在滇西、滇西北、滇西南、滇中、川西、藏東南的13個地(州、市)的40個縣(區(qū))。垂直分布范圍為1400～4300m，集中分布地帶的海拔在2600～3300m之間。分布區(qū)濕潤溫涼，光照充足，年平均氣溫在6.756～11.881℃之間，最適范圍7.83

3、4～11.244℃，平均值為9.539℃；溫暖指數(shù)在39.989～82.872℃·月之間，平均值為61.287℃·月；寒冷指數(shù)在-19.123～0℃·月之間，平均值為-7.021℃·月；年均相對濕度在57～80％之間，平均值為70.594％；年日照時數(shù)在1322.9～2622.1h之間，平均值為2186.375h。低溫條件、濕度因子、高溫條件、光照因子4個主成分依次主導(dǎo)著它的地理分布。自然分布區(qū)分為中部、北部、西部、中南部和南部5小區(qū)。

4、其中，中部的永勝縣、鶴慶縣、洱源縣、寧蒗縣、麗江縣、鹽源縣、劍川縣、維西縣、蘭坪縣和木里縣等地氣候適宜、資源量大是云南紅豆杉的核心分布區(qū)。為適應(yīng)不同的水熱條件，云南紅豆杉形成了高大喬木、小喬木和灌木等生態(tài)型。 (2)、云南紅豆杉的種群密度在165～494株/ha之間，平均密度為252株/ha。種群的年齡結(jié)構(gòu)呈金字塔形，處于中、幼齡林階段。種群結(jié)構(gòu)雖具波動變化，但仍然為穩(wěn)定增長型種群。人為干擾嚴(yán)重影響種群幼苗和幼樹的補(bǔ)充量，使小徑

5、級和高度小于1m的個體數(shù)驟減。無論人為干擾存在與否，種群存活曲線屬于Deevey-Ⅲ型，樹齡小于10年的個體都很多，但僅有較少的個體能進(jìn)入下一齡級；20年以上個體數(shù)量的變化較小。除幼苗、幼樹階段外，種群還存在兩個死亡率和消失率高峰。重度人為干擾種群的第一個峰值出現(xiàn)在100～130a齡級階段，第二峰值出現(xiàn)在220～250a齡級階段。無人為干擾種群的相應(yīng)峰值出現(xiàn)較早，第一峰值發(fā)生在70～80a齡級階段，第二峰值出現(xiàn)在190～210a齡級階段

6、。云南紅豆杉種群動態(tài)具有的明顯周期性。重度人為干擾影響云南紅豆杉種群的天然更新過程，改變了種群的生境特點(diǎn)，延長了種群的基本周期，消除了中小周期波動。無人為干擾云南紅豆杉種群的增長性和穩(wěn)定性都優(yōu)于重度人為干擾種群。 (3)、云南紅豆杉具有豐富的遺傳多樣性，PPB值高達(dá)93.72％。種群內(nèi)、地區(qū)內(nèi)種群間和地區(qū)間的遺傳變異分別占總變異的68.23％、18.34％和13.46％。按遺傳距離聚類的結(jié)果與氣候聚類的結(jié)果一致，分布區(qū)可劃分為邊

7、緣區(qū)和核心區(qū)。15個種群中隨機(jī)抽取5個、8個和10個樣本可以分別捕獲96％以上、98％以上和99％以上的遺傳多樣性。種群的遺傳多樣性呈現(xiàn)隨種群個體數(shù)目增加而增加的趨勢。種群內(nèi)樣本的多態(tài)位點(diǎn)百分率(y)與抽取的樣本大小(xi)間存在著良好的回歸關(guān)系(R＞0.9812)，曲線擬合方程為：y=e(b0+b1/x1)。要達(dá)到95％以上的捕獲率，種群個體為20個、30個、40個和80個左右的抽樣強(qiáng)度分別在85％、85％、70％和50％左右。要達(dá)9

8、9％以上的捕獲率，則抽樣強(qiáng)度均大于90％。 (4)、云南紅豆杉樹皮、3年生小枝和1年生枝葉中紫杉醇的平均含量分別為0.0116％、0.0012％、0.0039％。樹皮、3年生小枝、1年生枝葉樣品間紫杉醇的含量差異達(dá)極顯著水平(p＜0.01)。樹皮的紫杉醇含量與年齡存在較好的回歸關(guān)系。3年生小枝和當(dāng)年生葉的紫杉醇含量與樹齡不相關(guān)，但樹齡在72年之前含量隨樹齡增加而遞增；3年生小枝和當(dāng)年生葉的紫杉醇含量在樹齡超過72年和114年生后

9、呈減少趨勢。與遺傳多樣性研究結(jié)果一致，云南紅豆杉紫杉醇含量在種群內(nèi)和種群間都存在豐富的變異，種群間變異占31.06％，在種群內(nèi)的占68.94％。在優(yōu)良種源和種群篩選基礎(chǔ)上選擇優(yōu)良單株可獲得較大的遺傳增益。主成分分析表明，“溫度因子”、“營養(yǎng)因子”和“光照因子”對云南紅豆杉紫杉醇含量的影響最大。相關(guān)研究取樣時，應(yīng)注意消除個體、地域、立地、樹冠部位、年齡、采樣時間等差異因素的干擾。 (5)、云南紅豆杉的保護(hù)應(yīng)注意科學(xué)地確定保護(hù)對象，