濒危植物伯乐树迁地保育适应机理研究

Conservation and utilization of important plant resources is one of the most important development strategies in China, strengthening the basic research of the ex-situ conservation of plants is an urgent need for the biodiversity conservation and the resource development and utilization of China. The mechanism of rare and endangered plants adapting to environment is important and difficult for the basic research of plant conservation. As the ClassⅠnational protection species, Bretschneidera sinensis hasn’t been conserved ex-situ successfully so far because of its poor adaptability and high death rate of the annual seedling. According to the former research prediction, the factors restricting its seedlings’ survival include the habitat hydrothermal condition and the formation of mycorrhizal association at least. Therefore, to reveal the key ecological factors restricting B. sinensis’s survival, we conduct the experiment of water stress and control of removing the mycorrhizal fungi, and then compare the differences and similarities of the soil factors of ex-situ conservation habitat and natural habitat, basing on the overall analysis of the ecological factors under the wild habitat and ex-situ conservation habitat. The research result will provide theories and technique supports for the ex-situ conservation of B. sinensis.

重要植物资源的保育和利用是我国最重要的发展战略之一，加强植物迁地保育的基础研究是我国生物多样性保护和资源开发利用的迫切需求。珍稀濒危植物对环境适应机理是植物保育基础研究的重点和难点。本研究以我国一级重点保护野生植物伯乐树为研究对象，针对伯乐树1年生幼苗适应性差，死亡率高的关键技术难题，在野外原生境和迁地保育生境下环境生态因子分析的基础上，结合水分、土壤真菌添加与抑制控制实验，对伯乐树幼苗的形态与生长、结构特征、生物量积累及其分配特征、光合生理特征、水分利用效率等进行全面系统研究，探讨影响伯乐树引种保育成功的关键生态因子和环境的适应机制，揭示伯乐树幼苗健康成长最适宜的光照、水分和土壤条件，对制定科学有效的伯乐树引种保育策略具有重要价值。研究结果也可为其他珍稀濒危植物的迁地保育提供有价值的借鉴。

伯乐树(Bretschneidera sinensis Hemsl.)为单种科植物，隶属于伯乐树科，是以中国为分布中心的第三纪古热带植物区系的孑遗种，对研究被子植物系统发育以及古地理、古气候等方面有重要的科学价值。本项目针对伯乐树1年生幼苗适应性差，死亡率高的关键技术难题，在野外原生境和迁地保育生境下环境生态因子分析的基础上，结合水分、土壤真菌添加与抑制控制实验，对伯乐树幼苗的形态与生长、结构特征、生物量积累及其分配特征、光合生理特征、水分利用效率等进行全面系统研究，探讨影响伯乐树引种保育成功的关键生态因子和环境的适应机制，揭示伯乐树幼苗健康成长最适宜的光照、水分和土壤条件。. 结果表明，水分是限制伯乐树生长的关键因子之一，而且干旱时间对伯乐树幼苗生长的影响比干旱程度更大。接近死亡时，伯乐树幼苗的碳水化合物总含量几乎没有变化，但发生转移，从叶转移至茎，最后转移至根；碳水化合物组成也发生变化，即由可溶性淀粉向可溶性糖转化。野外自然状态下的土壤pH、全N、有效N、有效K含量均存在显著性差别，但全P和有效P含量均较低，且差异不明显，而且栽培土中磷含量比野外土壤高很多，说明伯乐树对磷含量有选择性，似乎倾向于生长在低磷土壤中，稍高浓度的磷含量对伯乐树的生长可能存在抑制作用。. 接种摩西斗管囊霉能显著提高（p<0.05）伯乐树幼苗对轻度干旱的耐受力，从而提高幼苗的成活率；土壤相对含水量60 %条件下菌根真菌对伯乐树幼苗的侵染率达到最高；一年生苗在水分含量60 %-80 %左右的土壤中生长最佳，水分过多或过少都会降低伯乐树的成活率；幼苗对干旱胁迫的耐受力弱，对短时间的湿害有一定耐受力。研究发现对制定科学有效的伯乐树迁地保育策略具有重要价值。