特有珍稀濒危植物沙生柽柳的濒危机制及迁地保护策略研究

Tamarix taklamakanensis M. T. Liu is a rare and endangered species endemic to China. It is high photophilous, saline-resistant, heat-tolerant, is more tolerant to sand burial and drought than other species of Tamarix, thus is good for sand fixation, and is significant to desert prevention and cure. Recently, the self-restoration has been restricted severely, and populations has been declined increasingly, however, the internal endangered mechanism has not been discovered. This project will combine methods of population ecology, reproductive ecology, and genetics to study the population distribution patterns, diameter structure, population viability, reproductive phenology, breeding system, pollination ecology characteristics, genetic diversity, and genetic structure, on this basis probe the endangered mechanism thoroughly and systematically, in addition, based on the genetic results, it will collect core germplasm, set up a germplasm nursery and a conservation procedure preliminarily for the ex-situ conservation. The study will provide theoretical basis for conservation and restoration of T. taklamakanensis, and lay the foundation for further ex-situ conservation and exploitation, as well as, the study will provide reference data for conservation of other endangered plant species in Xinjiang province.

沙生柽柳(Tamarix taklamakanensis M. T. Liu)为我国特有珍稀濒危物种。本种强喜光，耐盐碱，耐沙表高温，比柽柳属其他种更耐沙埋和干旱，为优良的固沙造林树种，对我国荒漠化防治工作意义重大。本种目前天然更新受到极大限制，种群发展日益衰退，然而关于其内在的濒危机制尚不明确。本项目利用种群生态学、繁殖生态学及遗传学相结合的手段，研究沙生柽柳种群分布格局、种群径级结构、种群生存力、生殖物候、繁育系统、传粉生态学特征、遗传多样性、遗传结构，在此基础上系统深入地探讨沙生柽柳内在濒危机制，并根据遗传研究结果收集核心种质，初步建立迁地保护资源圃，总结一套迁地保护技术程序。本研究将为沙生柽柳保护和复壮提供科学的理论依据，为沙生柽柳后续迁地保护与开发利用奠定基础，也为新疆地区其他濒危植物的保护生物学研究提供参考资料。

沙生柽柳(Tamarix taklamakanensis M. T. Liu)为我国特有珍稀濒危物种。本种强喜光，耐盐碱，耐沙表高温，比柽柳属其他种更耐沙埋和干旱，为优良的固沙造林树种，对我国荒漠化防治工作意义重大。本种目前天然更新受到极大限制，种群发展日益衰退，然而关于其内在的濒危机制尚不明确。研究结果表明，在保育遗传学方面，沙生柽柳大多数居群经历了瓶颈效应而居群等位基因多样性偏低，随着生存条件进一步恶化，居群片段化的加剧，将使得该物种遗传多样性进一步降低，居群间逐渐出现遗传分化。在种群生态学方面，各种群第一龄级幼苗量少，幼苗定植阶段死亡率高是制约种群发展的关键因素，这可能与种子在干燥的荒漠风沙环境中萌发率较低有关，同时，随着青年个体向成年过体转换，由于密度过高，个体死亡率增加，存活数减少，种群发展受到限制。随着时间推移，种群个体向高龄级发展，存活数在高龄级先增后降，种群呈衰退趋势。在繁殖生态学方面，沙生柽柳呈混合交配系统，主要为异交，自交很少发生，传粉者主要为蜂类。由于沙漠中午强光、高温，有效传粉时间主要集中于上午以及傍晚时分，昆虫传粉时间短暂。由于破碎化分布片段间距离大小不一，加上极端高温与干旱，沙漠中蜂类传粉昆虫飞行距离有限，地理隔离距离较远的种群很可能缺乏异株授粉而结实率较低。水分条件好的种群，结实率优于水分条件差的种群，人工异株异花授粉能显著提高结实率，提示缺少异株异花花粉及土壤水分限制是影响沙生柽柳繁殖成功的主要因素。本项目系统深入地探讨了沙生柽柳内在濒危机制，为沙生柽柳的保护和复壮提供了科学的理论依据与合理的保育策略，为沙生柽柳后续迁地保护与开发利用奠定了基础。