濒危植物三棱栎的保护生物学与园林应用前景研究

论文摘要

本论文首次从生态、生殖、细胞和DNA分子等层次研究了国家2级重点保护植物三棱栎Trigonbalanus doichangensis的濒危状况，探明了致濒因子，提出了保护策略，并通过对其生长习性、观赏性状、繁殖栽培技术、园林应用前景等方面的研究，提出了三棱栎可在我国中亚热带及其以南地区进行园林应用，实现该物种保育的论点。 1．因“毁林开荒”和对三棱栎资源的过度利用，在我国分布的三棱栎的生境严重破碎化，种群极为脆弱，濒危生境已经形成，同时紫茎泽兰、飞机草和肿柄菊等外来植物已侵入三棱栎群落，威胁种群的发展。当地居民对三棱栎生境的破坏和三棱栎的砍伐仍在进行。 2．基于野外调查结果，依据IUCN最新的植物濒危等级的判断标准，首次对三棱栎在我国受威胁的等级进行了科学评估。 3．三棱栎的花药壁发育、小孢子发生及雄配子体形成过程未见异常，但其种胚高度败育，有的种子坚果不足10％，可育花粉不足40％，且花粉需8h后才能萌发。三棱栎的有性生殖过程存在障碍。 4．首次报道了三棱栎的染色体数目(2n=14)和该属的染色体基数(X=7)，并结合相关文献资料，讨论了三棱栎属植物的起源与演化。三棱栎在体细胞学水平上变异不显著，但在前期染色体中观察到多个可能导致其低育性的B染色体。 5．RAPD检测表明，与轮叶三棱栎和同科其它属的植物相比，三棱栎的遗传多样性水平低，居群遗传分化强烈，基因流值低。 6．三棱栎的树形、叶片、茎干和雄花序都具观赏性，是优良的园林树种。 7．解决了三棱栎组培快繁、胚状体诱导、播种繁殖及扦插繁殖的关键技术。 8．昆明地区的栽培试验显示，三棱栎表现出速生性。在园林上可作行道树、风景水源林、薪炭林、园景树等进行推广种植。 综上所述，从现象上看三棱栎的濒危可能更多的是人类活动对生境的破坏、当地人群过度的砍伐利用及生殖障碍，而从本质上讲应是其演化过程中的地史灾难、生态环境的恶化、遗传多样性散失和生理功能下降等因素的综合。在加强对其生境保护、回归引种和种群人工恢复的同时、应积极开展迁地保护。三棱栎可通过人工大量繁殖进行园林应用后，实现其种质资源异地保育。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一部分 三棱栎（属）的研究概述
• 1 三棱栎的一般特性
• 1.1 形态特征
• 1.2 生态习性、物候期和地理分布
• 2 三棱栎（属）建立及其系统地位
• 2.1 种（属）的建立
• 2.2 种（属）系统地位
• 3 三棱栎（属）的起源与现代分布格局的形成
• 4 三棱栎的研究现状及本研究的内容
• 4.1 研究现状
• 4.1.1 系统位置的研究
• 4.1.2 保护生物学研究
• 4.2 本研究的内容
• 第二部分 三棱栎的保护生物学研究
• 1 三棱栎的种群和群落生态学研究
• 1.1 研究方法
• 1.2 结果与分析
• 1.2.1 地理分布现状
• 1.2.2 种群及群落特征
• 1.2.3 人类干扰
• 1.2.4 外来植物入侵
• 1.2.5 破坏种群的恢复能力
• 1.2.6 三棱栎受威胁的等级
• 1.3 结论
• 2 三棱栎的生殖生物学及生殖生态学研究
• 2.1 研究方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 传粉媒介及传粉策略
• 2.2.2 小孢子的发生和雄配子体的形成特性
• 2.2.3 花粉育性
• 2.2.4 果实的形成及种子萌发策略
• 2.3 结论
• 3 三棱栎的遗传多样性研究
• 3.1 细胞水平遗传多样性研究
• 3.1.1 材料和方法
• 3.1.2 研究结果
• 3.1.3 讨论
• 3.2 DNA分子水平的遗传多样性研究
• 3.2.1 材料与方法
• 3.2.2 结果与分析
• 3.2.2.1 RAPD扩增产物的多态性
• 3.2.2.2 遗传多样性水平和居群遗传结构
• 3.2.2.3 遗传距离与聚类分析
• 3.2.3 讨论
• 3.3 结论
• 3.3.1 细胞水平的遗传多样性
• 3.3.2 DNA分子水平的遗传多样性
• 4 三棱栎的濒危特征及致濒因子分析
• 4.1 濒危特征
• 4.2 致濒因子分析
• 5 三棱栎的有效保护策略
• 5.1 有层次分重点的保护现有的每一个居群或单株
• 5.2 回归引种与种群人工恢复，创造基因交流和重组的机会
• 5.3 迁地保护与资源的合理利用
• 第三部分 三棱栎的繁殖栽培技术及其园林应用研究
• 1 濒危植物的园林应用与保护概述
• 1.1 园林植物资源的不合理利用与物种濒危
• 1.2 园林植物资源的合理利用与种质资源的有效保护
• 2 三棱栎的形态学及观赏性状
• 2.1 习性
• 2.2 形态及其观赏性状
• 2.2.1 树形和树姿
• 2.2.2 树皮和树干
• 2.2.3 叶片质地与色彩
• 2.2.4 花及花序
• 2.2.5 果实与种子
• 3 人工繁殖栽培的理论和技术
• 3.1 种子（坚果）繁育策略
• 3.1.1 种子采集的原则
• 3.1.2 播种育苗技术
• 3.2 营养繁殖策略
• 3.2.1 扦插繁殖
• 3.2.2 组培繁殖及种质离体保存
• 3.2.2.1 胚状体诱导及培养
• 3.2.2.2 离体培养
• 3.2.2.3 结论和意义
• 3.3 早期生长发育及栽培管理
• 3.3.1 幼树生长发育特征
• 3.3.2 人工栽培的早期管理
• 4 引种栽培及园林应用前景
• 4.1 引种栽培的适宜区域分析
• 4.2 园林应用评述
• 4.2.1 园林配置原则
• 4.2.2 园林应用
• 4.2.2.1 行道树（城市街道和公路）
• 4.2.2.2 薪炭林
• 4.2.2.3 风景水源林
• 4.2.2.4 居住小区、庭院、城市广场等场所的园林应用
• 5 结论
• 参考文献
• 附件
• 详细摘要