云南红豆杉种群生物学研究

论文摘要

云南红豆杉（Taxus yunnanensis）起源古老，系我国的国家一级保护植物。虽然分布狭窄、数量稀少，但它是我国红豆杉植物中资源最丰富、紫杉醇含量较高的种类。它的保护与利用倍受全球关注，是国际松杉类专家组（CSG）和《国际濒危动植物贸易公约》确定的保护物种。无论是从物种保护、资源开发，还是从系统学地位来看，云南红豆杉种群学的研究均具有十分重要的意义。然而，有关云南红豆杉种群生物学的研究却十分薄弱，严重阻碍着它的科学保护与合理利用。本文从自然地理分布、种群数量特性、遗传多样性和紫杉醇含量变异方面开展云南红豆杉的种群生物学研究，以期为云南红豆杉的保护和利用提供科学依据。主要研究结果如下： （1）、我国的云南红豆杉分布在滇西、滇西北、滇西南、滇中、川西、藏东南的13个地（州、市）的40个县（区）。垂直分布范围为1400～4300m，集中分布地带的海拔在2600～3300m之间。分布区湿润温凉，光照充足，年平均气温在6.756～11.881℃之间，最适范围7.834～11.244℃，平均值为9.539℃；温暖指数在39.989～82.872℃·月之间，平均值为61.287℃·月；寒冷指数在-19.123～0℃·月之间，平均值为-7.021℃·月；年均相对湿度在57～80％之间，平均值为70.594％；年日照时数在1322.9～2622.1h之间，平均值为2186.375h。低温条件、湿度因子、高温条件、光照因子4个主成分依次主导着它的地理分布。自然分布区分为中部、北部、西部、中南部和南部5小区。其中，中部的永胜县、鹤庆县、洱源县、宁蒗县、丽江县、盐源县、剑川县、维西县、兰坪县和木里县等地气候适宜、资源量大是云南红豆杉的核心分布区。为适应不同的水热条件，云南红豆杉形成了高大乔木、小乔木和灌木等生态型。 （2）、云南红豆杉的种群密度在165～494株／ha之间，平均密度为252株／ha。种群的年龄结构呈金字塔形，处于中、幼龄林阶段。种群结构虽具波动变化，但仍然为稳定增长型种群。人为干扰严重影响种群幼苗和幼树的补充量，使小径级和高度小于1m的个体数骤减。无论人为干扰存在与否，种群存活曲线属于Deevey—Ⅲ型，树龄小于10年的个体都很多，但仅有较少的个体能进入下一龄级；20年以上个体数量的变化较小。除幼苗、幼树阶段外，种群还存在两个死亡率和消失率高峰。重度人为干扰种群的第一个峰值出现在100～130a龄级阶段，第二峰值出现在220～250a龄级阶段。无人为干扰种群的相应峰值出现较早，第一峰值发生在70～80a龄级阶段，第二峰值出现在190～210a龄级阶段。云南红豆杉种群动态具有的明显周期性。重度人为干扰影响云南红豆杉种群的天然更新过程，改变

论文目录

• 第1章 引言
• 1 植物种群生物学的发展
• 1.1 种群与种群生物学
• 1.2 植物种群生物学发展概况
• 1.3 植物种群生物学发展趋势
• 2 云南红豆杉研究现状
• 2.1 红豆杉属的研究概况
• 2.2 云南红豆杉的研究现状
• 2.2.1 资源分布与数量研究
• 2.2.2 生物学生态学特性研究
• 2.2.3 栽培技术研究
• 2.2.3.1 插床、温棚和荫棚的设置
• 2.2.3.2 插穗的采集与插穗的处理
• 2.2.3.3 扦插及扦插后管理
• 2.2.3.4 苗木生长情况
• 2.2.4 不同构件紫杉醇含量的测定
• 2.2.5 遗传多样性
• 3 研究解决的问题及意义
• 第2章 研究方案
• 1 研究的目标
• 2 研究的主要内容
• 3 项目来源和经费支持
• 4 主要研究方法与技术路线
• 第3章 云南红豆杉的地理分布
• 1 研究方法
• 1.1 植物分布资料
• 1.2 气象资料
• 1.3 气候指标
• 1.4 气温直减率
• 1.5 热量指数分布的最适范围
• 1.6 数据处理
• 2 结果与讨论
• 2.1 云南红豆杉的地理分布
• 2.1.1 水平分布
• 2.1.2 垂直分布
• 2.1.3 分布生境
• 2.2 云南红豆杉分布与气候指标的关系
• 2.3 云南红豆杉分布界限的热量状况
• 2.4 水热指标的主成分分析
• 2.5 气候区划分
• 3 小结
• 第4章 云南红豆杉的种群数量特征
• 1 研究区概况
• 1.1 四川省木里藏族自治县
• 1.2 云南省宁蒗彝族自治县
• 1.3 西藏自治区察隅县
• 1.4 西藏自治区波密县
• 2 研究方法
• 2.1 野外调查方法
• 2.2 龄级与大小级的划分方法
• 2.3 生命表编制
• 2.4 生存分析
• 2.5 种群动态的量化分析方法
• 2.6 种群动态的谱分析方法
• 3 结果与讨论
• 3.1 种群密度
• 3.2 种群结构
• 3.2.1 年龄结构
• 3.2.2 大小级结构
• 3.2.3 高度级结构
• 3.2.4 年龄结构与大小结构的关系
• 3.3 种群生命表
• 3.3.1 特定时间种群生命表
• 3.3.2 种群存活曲线、死亡率及消失率曲线
• 3.4 生存函数分析
• 3.4.1 生存率函数与累计死亡率函数曲线
• 3.4.2 死亡密度函数与危险率函数曲线分析
• 3.4 种群数量动态分析
• 3.4.1 种群动态的量化分析
• 3.4.2 种群数量动态的谱分析
• 3.5 环境、人为干扰与种群的结构、动态
• 4 小结
• 第5章 云南红豆杉的遗传多样性
• 1 材料方法
• 1.1 取样
• 1.2 DNA的提取、纯化和定量
• 1.3 RAPD-PCR扩增
• 1.4 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 遗传多样性大小
• 2.2 种群间的遗传变异
• 2.3 种群间的相互关系
• 2.4 种群样本策略
• 2.5 个体样本策略
• 3 讨论
• 3.1 云南红豆杉的遗传多样性水平
• 3.2 遗传分化和种群结构
• 3.3 遗传多样性保护
• 第6章 云南红豆杉紫杉醇含量变异
• 1 材料与方法
• 1.1 材料来源
• 1.1.1 紫杉醇含量变异研究材料
• 1.1.2 紫杉醇含量与环境、年龄关系研究材料
• 1.2 含量测定
• 1.3 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 不同部位紫杉醇含量的差异
• 2.2 紫杉醇含量在种群间与种群内的差异
• 2.3 紫杉醇含量与树龄的关系
• 2.4 紫杉醇含量与生态因子的关系
• 3 小结
• 第7章 结论与讨论
• 1 主要结论
• 1.1 云南红豆杉的自然地理分布与气候
• 1.2 云南红豆杉的种群数量特征
• 1.3 云南红豆杉的遗传多样性
• 1.4 云南红豆杉紫杉醇含量变异
• 2 保护对策与建议
• 2.1 科学地确定保护对象
• 2.2 保护与培育结合
• 2.3 适度人为干扰
• 2.4 探索新的利用方式
• 3 研究展望
• 3.1 云南红豆杉生殖生态学研究
• 3.2 云南红豆杉集合种群特性的研究
• 3.3 云南红豆杉枝叶构件种群生态学研究
• 3.4 云南红豆杉紫杉醇次生代谢生态学研究
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 1 攻读博士学位期间参加的科研项目
• 2 攻读博士学位期间已发表的论文