千岛湖区岛屿生境苦槠种群的维持机制及生态恢复

摘要

千岛湖位于我国中亚热带东部青冈、苦槠林栽培植被区，于1959年新安江水电站建设蓄水形成，在水位达108米时，共有1078个面积大于2500m2的岛屿和许多更小的小岛。目前湖区岛屿植被主要以先锋树种——马尾松为优势种，该群落生态效益较低，同时易感病虫害(如松材线虫)，因此亟需开展恢复为常绿阔叶林的工作。 前期调查表明在一些岛屿上存在常绿阔叶树种，主要以苦槠为主。论文选择苦槠种群和岛屿分布相对集中、类型多样的千岛湖东南湖区展开研究。共调查31个岛屿和2个半岛，分析了种群的径级结构、结实状况和繁殖贡献，同时利用核和叶绿体微卫星分子标记进行种群遗传结构研究，调查了14个岛屿和2个半岛，共467个苦槠个体。通过人为引入种子和幼苗的方式，试图寻找并确定影响岛屿苦槠种群生态恢复的关键因子，并提出有效可行的生态恢复措施。论文主要得到以下研究结论： 1.苦槠分布最小岛面积为0.63hm2，分布海拔最低岛的海拔为105.4m，低于历史最高水位(108m)，这表明成熟的苦槠个体可以经受短时的水淹。岛屿上苦槠种群大小从4个到4000多个不等，种群个体数量与岛屿面积和海拔显著相关。 2.从基株径级结构来看，大岛(＞100hm2)和多数中岛(10-100hm2)的苦槠种群为稳定型或发展型，能够自我维持，而小岛(＜10hm2)和部分中岛的苦槠为衰退型，难以维持下去；然而若从分株种群来看，几乎所有的种群都为稳定型或发展型。 3.核微卫星标记结果显示，平均等位基因数(A)和采用稀化指数计算的等位基因丰富度(R)与种群大小显著相关。 4.用3个叶绿体微卫星标记发现7个叶绿体等位基因和5个单倍型。单倍型Ⅰ，Ⅱ在岛间普遍，将15个种群区分为两组，单倍型Ⅲ区分了AC种群。F统计说明种群间的差异远大于种群内，遗传多样性主要是种群间差异提供。 5.亲本分析结果显示，中岛(GM)6个个体中，外来花粉的贡献占到了33.33％，潜在亲本占所有可供选择个体的84.0％，从所有可能的亲本组合估计自交率达7.1％。 6.由核标记估算的基因流为3.039，说明苦槠种群的基因流状况已经足以弥补岛屿种群间的遗传分化状况。 7.各样地种子的平均出土率为29.98％，中岛显著高于小岛(p=0.02)，大岛高于小岛，达足苦槠生存和生长的条件。 3.核微卫星标记结果显示，平均等位基因数(A)和采用稀化指数计算的等位基因丰富度(R)与种群大小显著相关。 4.用3个叶绿体微卫星标记发现7个叶绿体等位基因和5个单倍型。单倍型Ⅰ，Ⅱ在岛间普遍，将15个种群区分为两组，单倍型Ⅲ区分了AC种群。 5.亲本分析结果显示，中岛(GM)6个个体中，外来花粉的贡献占到了33.33％，潜在亲本占所有可供选择个体的84.0％，从所有可能的亲本组合估计自交率达7.1％。 6.由核标记估算的基因流为3.039，说明苦槠种群的基因流状况已经足以弥补岛屿种群间的遗传分化状况。根据Ennos的模型估算苦槠基因流中的花粉-种子迁移率r为141.06∶1，说明在苦槠种群中，历史积累的花粉流远远超过了种子流的贡献，即目前状况下的历史基因流中，花粉流起到了主要作用。然而，由于一些小岛缺乏有效外来花粉流，可能使这些小种群依然无法克服小种群效应的作用。 7.各样地种子的平均出土率为29.98％，中岛显著高于小岛(p=0.02)，大岛高于小岛，达临界显著(P=0.06)。 8.小岛土壤含水量小于大岛，雨后土壤变动幅度大于大岛，说明小岛土壤持水能力有限。小岛无论是浅层还是深层土土壤温度高于大岛。

目录

文摘

英文文摘

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第1章前言

第2章千岛湖岛屿生境苦槠种群的维持机制

第3章生态恢复实践——寻找影响恢复的关键因子

第4章总结与措施

附录

附图

参考文献

在读期间论文情况及主要参与课题

后记