德保蘇鐵居群生物學(xué)及其保護(hù)生物學(xué)研究.pdf

1、所有蘇鐵屬植物都是國家一級(jí)保護(hù)植物，其中德保蘇鐵又是我國西南地區(qū)特有的蘇鐵種類。本研究通過居群生態(tài)學(xué)、居群形態(tài)學(xué)和居群遺傳學(xué)研究，深入探討了德保蘇鐵的地理分布，形態(tài)與遺傳多樣性。在此基礎(chǔ)上，提出了保護(hù)德保蘇鐵的具體策略和措施。德保蘇鐵主要分布在滇桂交界地區(qū)的狹窄區(qū)域。通過野外調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)了13個(gè)野生居群，其中三個(gè)居群為本研究首次報(bào)道。依據(jù)土壤基質(zhì)的性質(zhì)，可初步將所有居群劃分為石灰?guī)r類型與砂頁巖類型兩大類。其中石灰?guī)r地區(qū)是典型的峰林谷地地

2、貌，德保蘇鐵居群星散分布在各個(gè)孤立的石灰?guī)r山上；砂頁巖居群在地理上是連續(xù)分布的，主要沿滇桂交界河—谷拉河及其支流沿岸分布。 居群形態(tài)學(xué)研究結(jié)果表明，所有的石灰?guī)r居群以及谷拉河流域南端(450-1100m)的砂頁巖居群與產(chǎn)德保扶平(750-900 m)的模式居群之間沒有明顯的形態(tài)變異，各居群的變異都在該物種的變異范圍內(nèi)，葉多為三回羽狀復(fù)葉，大孢子葉不育頂片的側(cè)裂片較多（每側(cè)17-25）。而谷拉河流域北端(230-400m)新發(fā)現(xiàn)的

3、3個(gè)砂頁巖居群，在葉與大孢子葉形態(tài)特征上出現(xiàn)了較大的不同，多為二回（稀一回）羽狀復(fù)葉和大孢子葉裂片明顯較少（每側(cè)11-19）表現(xiàn)為不同的生態(tài)型。但葉綠體單倍型的證據(jù)支持形態(tài)上出現(xiàn)明顯分化的3個(gè)居群仍歸入德保蘇鐵，從地理分布上來看，這3個(gè)居群與德保蘇鐵居群也還是相連續(xù)的。這表明德保蘇鐵具有豐富的形態(tài)多樣性，物種變異幅度較大。 與叉葉蘇鐵復(fù)合群的其它分類群比較，發(fā)現(xiàn)與多羽叉葉蘇鐵的形態(tài)非常類似，結(jié)合多羽叉葉蘇鐵來源的推測(cè)，認(rèn)為這些居

4、群很可能就是一直沒有找到的多羽叉葉蘇鐵的野生居群。但這一推測(cè)包括多羽叉葉蘇鐵與德保蘇鐵之間的關(guān)系，都需更多的證據(jù)來進(jìn)行進(jìn)一步的探討。 基于葉綠體DNA的atpB-rbcL基因間區(qū)片段，13個(gè)野生居群的測(cè)序結(jié)果為：從所有的55個(gè)個(gè)體中共發(fā)現(xiàn)5個(gè)單倍型，單倍型Hb和Hc為兩種最常見的類型，其余的單倍型均只有一個(gè)個(gè)體。所有的石灰?guī)r居群與部分谷拉河流域南端的砂頁巖居群共有一個(gè)主要的單倍型；除新發(fā)現(xiàn)的三個(gè)居群外，其余的砂頁巖居群共有另一個(gè)

5、主要的單倍型；而谷拉河流域北端新發(fā)現(xiàn)的3個(gè)居群則是兩種主要的單倍型都有。所以可以推測(cè)，這三個(gè)居群所處的地區(qū)有可能是德保蘇鐵的現(xiàn)代分布中心或是第四紀(jì)冰期的避難所，隨著其后來居群的擴(kuò)散與遷移，由于偶然因素才進(jìn)入谷拉河流域兩側(cè)的石灰?guī)r地區(qū)。在此過程中，可能只有一個(gè)單倍體型遷移到該生境中，或者在新生境中發(fā)生遺傳飄變而導(dǎo)致了其他單倍體型喪失，因而在所有石灰?guī)r居群與沿谷拉河流域散布末端的砂頁巖居群中只檢測(cè)到一種主要的單倍型。 德保蘇鐵總的保

6、護(hù)策略是加強(qiáng)就地保護(hù)。依據(jù)居群遺傳學(xué)與居群形態(tài)學(xué)的研究結(jié)果，將擁有不同的主要單倍型組合的3組居群定義為3個(gè)保護(hù)單元（ESUs），即ESU1-3。其中居群間形態(tài)分化最大的ESU1，在實(shí)行就地保護(hù)時(shí)應(yīng)該處于優(yōu)先地位，保護(hù)重點(diǎn)放在那巖與冊(cè)外居群。其次為包括模式居群的ESU2，保護(hù)重點(diǎn)放在德保扶平的模式居群；也可考慮增加居群數(shù)量較大的弄懷居群。最后保護(hù)的是ESU3，保護(hù)的重點(diǎn)放在百維居群，就地保護(hù)亟待加強(qiáng)。 遷地保護(hù)也應(yīng)對(duì)劃分的三個(gè)保護(hù)