论文部分内容阅读
缘毛太行花(Taihangia rupestrisvar.ciliata)是蔷薇科仙女木族最原始的二倍体植物,属古老孑遗种,中国特有种,国家二级保护植物,仅分布于太行山南段的悬崖石壁上,由于其分布范围狭小,植株数量有限且生境特殊的特点,现已被IUCN(International Union for Conservation of Nature)评估为极危(CR)状态,因此建立行之有效的保护机制已经是迫在眉睫。目前对于缘毛太行花的研究主要集中在野外居群分布、引种栽培、植物分类学地位等几方面,本文从种质资源保护和生态学角度着手,通过野外调查掌握缘毛太行花目前的生存状况、地理分布详实数据,进而获取其生态适应性的相关数据,利用生态模型和ArcGis地理信息系统进行适生区模拟,明确关键核心保护区域;以缘毛太行花种子为原材料,采取不同方式对缘毛太行花繁育方式进行研究,并根据实际情况提出管护建议,研究结论如下:1)经调查发现,缘毛太行花主要分布在青崖寨国家级自然保护区及周边地区,分布范围大致呈带状,其中东西相距约8 km,南北相距25 km,面积约为250 km2,海拔自700 m-1600 m均有分布,主要生长在以石灰岩为母质的山崖石壁上,沿石壁上的裂缝纵向排列,石壁下方台地偶有分布,但数量较少。通过调查3个自然生境样方、3个人工栽培样方,发现缘毛太行花的伴生植物主要有122种,隶属于49科103属,在植物区系组成上,共有14个分布区19个变型,主要以北温带分布为主。2)缘毛太行花果实为瘦果,种子呈长椭圆状,长3-5 mm,宽1-2 mm,种子一端有宿存的花柱呈毛状,种子呈棕色,表面有稀疏柔毛,种子不需休眠即可发芽。水浴对种子进行催芽处理结果显示:(1)培养方式不同对种子发芽率无显著性差异;(2)当水浴温度为40℃时,种子发芽率和发芽势都显著高于其他温度处理,30℃-40℃,种子的发芽率和发芽势随着温度的升高而升高,40℃-50℃,种子的发芽率和发芽势随着温度的升高而降低;(3)对种子的处理温度相同时,不同来源的种子之间的发芽率和发芽势均无显著性差异,隔年的种子发芽势较新采种子有所下降,但是其发芽率并未出现明显下降。3)基于MaxEnt模型预测当前气候条件下太行花属植物的适生分布区,受试者工作特征曲线显示,MaxEnt模型训练集和测试集的AUC值为0.996、0.996,显著高于随机预测的AUC值(0.5),这说明模型拟合效果较好,预测数据可信度高。根据物种的适生区分布图可知,缘毛太行花的适生区大致范围为E 112.8°115.3°、N 33.2°37.8°,其中高适生区面积800 km2,主要分布在河北、河南和山西三个省份的交界处,即太行山南麓地带。MaxEnt模型计算出不同环境变量对物种分布的影响因素大小,降水量是主导太行花属植物分布的主要因素,此外最湿季度降水量(bio16)、年降水量(Bio12)、温度季节性变化标准差(Bio4)、最湿月份降水量(Bio13)、最冷月份最低温度(Bio6)、最暖季度降水量(Bio18)、年均温变化范围(Bio7)是影响太行花属植物分布的主要因素。未来气候条件下,太行花属植物的适生区主要分布区依然集中在河南、河北、山西三省的交界处,其中高适生区呈现先增加后减少的趋势,2060年前后,高适生区面积达到最大值831.54km2,以后逐年缩小。4)基于对缘毛太行花当前的研究成果和实际情况,在当前保护基础上,特提出深化和拓展就地保护的方法、加强迁地保护工作、建立科学有效的研究体系和保护繁育体系、野化回归、建立保护规划和数字化管护机制等管护建议。