金沙江干热河谷地衣的物种组成及生物地理学研究

Lichen is a specialized fungus that composes of symbiotic mycobiont and photobiont, it is one of the component of the world biosphere. Hengduan Mountains from China is an important habitat and gene bank for the ancient, relict animals and plants, It is also one of the region which has the greatest diversity of lichens in China. The arid valley of Jinsha River from Hengduan Mountains is a specialized region with extreme drought and high temperature, and it is an important area that comprises the Chinese lichen flora. Till now, the lichen species and composition in this region is still not clear, and no research has ever been done on the community characteristics of lichens. This project, focusing on the unique arid valley ecosystem, will carry out the taxonomic and biogeographic research, based on the traditional taxonomic study (study of the type specimens, morphological research, identification of the lichen compound and geological distribution research), using floristic survey, together with HPLC to identify the specialized compounds, combining with molecular technique, aims at clarify the composition and distribution of the lichen species in this valley, and reflect the diversity and uniqueness of the lichens from Jinsha River arid valley. This work is meaningful to the floristic research of lichens from the Hengduan Mountains, not only enriches the lichen diversity data base of Hengduan Mountain, but also will be a useful approach to the ecological research in the Yangtze River.

地衣是共生菌与共生藻互惠共生形成的一类特异化真菌，是地球生物圈中生物多样性的组成部分。中国横断山地区是古老和孑遗类型动、植物的重要栖息地和天然基因库，也是全球地衣物种最丰富的地区之一。其中，金沙江干热河谷是横断山的一个极端干旱、高温的特殊生态地区，是中国地衣区系的重要组成部分，但本地区的地衣物种组成和地理分布不清。项目围绕金沙江干热河谷开展地衣分类与生物地理学研究，注重在经典分类基础上（模式标本借阅、形态特征描述、地衣特征化合物鉴定和地理分布讨论），结合DNA现代分子研究技术，并将HPLC化学指纹图谱研究方法应用于地衣特征化合物鉴定中，界定物种分类界限，澄清金沙江干热河谷地衣物种组成及分布规律、探讨它们的生物地理学特征，客观反映本地区地衣物种的多样性及独特性。本项目在充实横断山地衣资源本底数据的同时，对揭示横断山及中国地衣区系的组成具有重要意义，同时为长江流域综合生态评估提供相关科学依据。

研究背景：本项目是“中国横断山地衣物种多样性组成”的系列研究项目，是横断山极端环境中特殊地衣物种组成研究项目之一；研究内容：结合经典与现代分子生物学的研究手段界定属、种间的分类界线，澄清金沙江干热河谷地衣物种组成及地理分布问题，探讨本地区地衣物种的多样性及独特性；重要结果：1、分类鉴定了金沙江干热河谷地区的地衣共计15目，36科，108属，204种，给出了金沙江干热河谷地衣物种组成的初步名录，项目执行期间共发现新种18个，中国新纪录属3个（含3种），中国新纪录种15个；2、发表学术论文21篇，其中SCI 13篇；关键数据： 1、采集地衣标本3668号及分子材料1536份，样方调查182个，拍摄物种及生境生态图片1326幅；2、建立了金沙江干热河谷地衣物种资源数据库（含：物种名录、产地、海拔、物种生境图片以及分子数据等信息查询系统）；3、获得金沙江干热河谷的主要地衣物种的分子数据538条（含ITS、nrSSU、nrLSU及蛋白编码片段RPB1、RPB2）和12种地衣化合物单体结晶；科学意义：1、目前金沙江干热河谷全段即将建成四座大型水电站，蓄水后库区首尾相连，水位提高将导致河谷区域内的部分地衣物种濒临绝迹，依托本项目在筑坝完成前对河谷内及周边的地衣进行抢救性采集和样方调查，完整的收集和保存了本地区现有的地衣珍贵研究材料，是国内外未曾开展过的工作，将为本地区生态环境变迁及人为干扰造成的物种改变提供重要历史研究资料，也是横断山地衣物种演化研究的前期基础工作；2、获得的分子材料、DNA分子数据和地衣特征化合物单体结晶，不仅对地衣物种鉴定起着关键作用，也为金沙江干热河谷极端环境中的地衣生态适应性及地衣抗旱功能基因等研究奠定基础；3、在发现新物种的同时，客观反映了当前金沙江干热河谷地衣的生态状况、多样性和独特性，为完善中国地衣资源本底数据做出了重要贡献，对《中国地衣志》的编研以及政府对本地区生态评估和资源保护提供了相关科学依据。