濒危植物云南红豆杉的集合种群特性研究

The wild Taxus yunnanensis an endangered plant lived in metapopulation form. Its conservation usually guide by traditional population theory which to neglect its habitat heterogeneity. For these reasons, the problem of its endangered mechanism and conservation strategies has not yet resolved. In this proposal, SSR markers will used to analysis functional connection between local populations, the process of colonize and genetic construction; the 3S technology will used to analysis the spatial constriction; Leslie matrix model will used to analysis the type of metapopulation of Taxus yunnanensis. These research are very useful for investigate its endangered mechanism and how to conserve it. At present, metapopulation theory has been a hotspot of study in species diversity conservation and ecology research. Functional connection between local populations and the process of colonize is the bottlenecks for metapopulation used in plant diversity conservation. Advance in molecular marker, statistics and ecological data collection techniques lay a foundation for metapopulation further used.Our research will improve the metapopulation application in wild plant conservation and useful for endangered-species protection techniques under fragmented habitat.

云南红豆杉是国家一级保护植物和CITES保护物种。它的种子经鸟类取食扩散、占据生境，从而呈不连续斑块状分布，以集合种群形式存在。长期以来，分析局域种群间的功能联系、繁殖体移殖过程的困难阻碍着集合种群在植物上的研究与应用。因此，关于云南红豆杉保护的研究都忽视了生境破碎化、种群斑块在空间上的相互作用，致使濒危机制仍未探明。随着分子标记、统计技术和空间生态学的发展，为解决植物集合种群研究的技术问题提供了可能。本研究采用分子标记分析局域种群间的功能联系、移殖过程及遗传结构；采用"3S"技术揭示集合种群的空间结构；构建矩阵扩展模型分析集合种群动态，在此基础上综合确定云南红豆杉集合种群的结构类型和特点，探讨它的濒危机制，为制订保护策略与研究保护技术提供理论依据。本研究对探索植物集合种群的研究方法，促进集合种群理论在植物多样性保护中的应用，推动和指导破碎生境下濒危植物的保护具有重要的理论价值和实践意义

云南红豆杉（Taxus yunnanensis）是国家一级保护植物和CITES保护物种，在野外呈不连续的块状或群状分布，生境高度隔离，种群数量较小。本项目围绕小规模局域种群的续存，局域种群间的相互关系，如何管理破碎生境中的云南红豆杉等问题进行研究。本研究对探索植物集合种群的研究方法，促进集合种群理论在植物多样性保护中的应用，推动和指导破碎生境下濒危植物的保护具有重要的理论价值和实践意义.本项目研究表明：（1）云南红豆杉自然种群数量较少，间隔距离较大，种群密度较小，种群斑块大小在4900～14000m2之间，种群数量在27～56株之间。种群内个体的分布型随尺度的变化而变化。在1～8m尺度上表现为聚集分布，在8～35m尺度上表现为随机分布，随后又表现为聚集分布。（2）局域种群内呈现显著的空间遗传结构，个体相距越近遗传信息越相似。遗传斑块的直径大约是27m和58m，居群内的遗传斑块数量在5～10个之间，不同局域种群的空间结构强度并不相同。云南红豆杉以自交为主，基因迁移能力并不强，有限的种子和花粉迁移距离导致了局域种群内的空间遗传结构。（3）云南红豆杉集合种群斑块的局部更新及流转率极低，种子和花粉传播距离有限，斑块间的基因交流较低，判断其类型为缀块型集合种群，个体存活对集合种群续存的影响很敏感，保护的重点是种群个体而非生境。为实现有效保护，应采用均匀方式确定保护个体和迁地保护繁殖材料，保护个体数量在20—35株，要达到95%以上的遗传捕获率，则个体在20个、30个、40个和80个左右种群的抽样强度就分别在85%、70%和50%左右。