中國中亞熱帶山地常綠落葉闊葉混交林中保存了很多古老、孓遺性質的珍稀植物,并薈萃而成一些珍稀植物群落。這些珍稀植物的種群結構和群落動態一直是保護生態學研究的重要內容。其中,東亞特有的第三紀孑遺植物領春木(Euptelea pleiospermum)是典型的山地植物,在我國主要分布于秦巴山地、川西高原、云貴高原和橫斷山區,生長于海拔760-3200 m 的溝谷河岸林中,并形成群落。
武漢植物園植被生態學科組魏新增副研究員、博士生孟紅杰、碩士生吳浩和江明喜研究員研究了分布在神農架山地河溪樹狀網絡中領春木的遺傳多樣性格局和種群遺傳結構。與以往研究僅強調線性生境對河岸帶植物種群遺傳結構的影響不同,本研究旨在探討自然條件下河溪網絡在河溪植物遺傳結構形成中作用。發現:(1)支流種群與交匯點種群間遺傳多樣性未呈現顯著差異;(2)由于領春木較強的擴散能力(風媒花和風播種子),在小流域尺度上河溪樹狀網絡中其種群遺傳結構較弱(Tree Genetics & Genomes(2015, 11: 64))。
在領春木中國分布區范圍內,沿緯度梯度和海拔梯度上開展種群更新動態研究,發現:(1)領春木的相對幼苗密度沿緯度梯度逐漸升高,這為氣候變暖條件下領春木向高緯度遷移提供證據。(2)沿不同緯度山地(秦嶺33°N、神農架31°N、峨眉山29°N),相對幼苗密度呈現不同的海拔梯度格局,這為海拔梯度上樹木更新動態和遷移趨勢驅動因素(全球變暖、種間競爭、土地利用變化)的復雜性提供證據。(3)在緯度梯度和海拔梯度上,相對幼苗密度和萌蘗繁殖率均呈現相反的梯度格局,這表明萌蘗繁殖是延緩其分布區“后緣”(trailing edge)收縮的重要策略(Forest Ecology and Management(2015, 353: 232-239))。
以上研究得到了國家自然科學基金項目(31100344; 31270562)、中國科學院青年創新促進會(2014314)和中國科學院流域生態與水生植物重點實驗室項目(Y455432J02)的資助。
(A)河溪樹狀網絡中景觀遺傳結構取樣示意圖
(B)種群更新動態取樣示意圖