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個野生居群，其中三個居群為本研究首次報道。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個居群仍歸入德保蘇鐵，從地理分布上來看，這3個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，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個野生居群的測序結(jié)果為：從所有的55個個體中共發(fā)現(xiàn)5個單倍型，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個體。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主要的單倍型；除新發(fā)現(xiàn)的三個居群外，其余的砂頁巖居群共有另一個

5、主要的單倍型；而谷拉河流域北端新發(fā)現(xiàn)的3個居群則是兩種主要的單倍型都有。所以可以推測，這三個居群所處的地區(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，在實行就地保護(hù)時應(yīng)該處于優(yōu)先地位，保護(hù)重點(diǎn)放在那巖與冊外居群。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)對劃分的三個保護(hù)