米槁(Cinnamomum migao H.W.Li)是我国的特有种,是贵州省地道中药材,贵州十大苗药之一,其应用和开发前景十分广阔。现有文献显示:米槁现存林分基本为过成熟林,种群数量正处于严重的衰退中,其保护和种群退化机制的探索已迫在眉睫,而目前关于其生态学特性和生物学特性的研究几乎为空白。鉴于此,本研究通过对米槁种群特征、表型多样性、遗传结构等进行分析,宏观结合微观探索米槁种群衰退的原因以及种群的更新潜力。以期为米槁种群退化机制的探讨、米槁资源的合理开发利用提供科学可靠的理论依据。主要研究结果如下:(1)米槁种群各级林木比例显示幼苗幼树株数百分比大于大径木、中径木、小径木株数百分比的和,大径木株数百分比大于中径木和小径木株数百分比之和,米槁天然种群中小径木和中径木缺失严重。米槁种群径级结构特征表明,米槁种群整体上表现为随着径级的增加米槁个体数量逐步减少,分布呈倒“J”型曲线结构。米槁种群树高结构显示:树高结构图整体上呈双峰型分布,0 m-12 m阶段表型为随树高的增加而减少,12 m-32 m阶段表现为随树高的增加先增加后减少趋势。通过比较幂函数、指数函数对米槁种群结构的拟合效果发现,幂函数的拟合效果较指数函数更佳。(2)米槁种群生命表分析表明,米槁种群死亡率高峰出现在幼年阶段、成年阶段。存活曲线分析表明,米槁种群存活曲线经统计检验更接近Deevey III型。亏损率和死亡率曲线显示最大峰值在幼树幼苗阶段,米槁种群缺失径级是在中龄树阶段,存活数量随年龄增加呈现幼树幼苗多中龄树少成熟树多的“瓶颈”型结构。4个生存函数分析表明,米槁波动性较大,整体表现为:呈现前期锐减、中期稳定、后期衰退的特征。(3)不同发育阶段米槁种群的分布格局显示:米槁分布格局总体为集群分布,但随着米槁年龄的增加,种群聚集强度呈减小趋势,大树的聚集强度很小,接近于随机分布,米槁种群随年龄的增加由聚集逐渐转向扩散。不同海拔高度米槁种群的分布格局研究表明:中海拔介于均匀分布和随机分布之间,低海拔介于随机分布和集群分布之间,高海拔表现出较强的聚集度,呈集群分布。说明米槁喜湿热的低海拔环境,在高海拔低温环境中,为了抵御不良的生长环境,米槁种群个体选择聚集生存。(4)米槁种群间的表型变异特征表明:16个表型性状在种群间都存在极显著差异,且种群间的变异远高于种群内的变异,米槁种群间的方差分量百分比值较高,平均表型分化系数Vst高达95.96%。米槁种群内的表型变异特征显示:16个叶性状平均变异系数变异幅度为12.06%-23.17%。叶宽、叶长、叶厚度变异系数值较低,反应了叶宽、叶长、叶厚度性状的稳定性;荔波1(LB1)种群变异系数值最高,而册亨(CH)种群变异系数值最低,说明荔波1(LB1)种群的内部稳定性最低,而册亨(CH)种群的稳定性最高。相关性分析表明:解剖结构各性状间的相关性显著,非解剖表观测量性状间的相关性显著。主成分分析显示:前3个主成分可代表原始因子的大部分信息,16个表型性状指标中叶厚度、栅栏组织、海绵组织、栅栏组织/海绵组织、木质部发达程度(横切)、叶长、叶宽、叶面积对主成分的贡献较大,说明这些性状较其他性状受环境的影响较大。9个米槁天然种群的聚类分析表现为望谟1(WM1)、望谟2(WM2)、罗甸1(LD1)、罗甸2(LD2)、镇宁(ZN)为一类,荔波1(LB1)、荔波2(LB2)、册亨(CH)各自为一类。聚为一类的生长条件相似,米槁的形态分化受生长条件影响很大,不同的生长条件促进了米槁的形态分化。(5)米槁ISSR-PCR反应体系的建立及优化显示:模板DNA浓度为100 ng/20 uL、循环次数为35 t、延伸时间为60 s时扩增出的条带清晰度最高,多态性最高,效果最佳。DNA模板浓度、循环次数、延伸时间对PCR扩增有一定影响,但影响不大,而退火温度对扩增条带的清晰度、多态性影响显著,引物的理论退火温度和最佳理论退火温度相差较大。米槁天然种群遗传多样性的ISSR标记分析显示:米槁8个天然种群通过19条引物扩增出167个多态性位点,条带多态性百分率占89.78%。米槁种内平均Na指数为1.5726,Ne指数为1.3909,平均Nei’s基因多样性指数(H)为0.3032,平均Shannon信息指数(I)为0.3282,平均多态位百分率(PPB)为57.26%。Gst为0.2636;米槁不同天然种群各项遗传多样性指标均显示为物种水平>种群水平;8个米槁种群的遗传距离都不够高,种群间的遗传变异程度较低;基因流(Nm)为1.3968>1,说明米槁种群间存在基因流动,种群间的遗传分化较小。PcoA散点聚类图显示:62个个体明显分为两个谱系,谱系1为罗甸两个种群,谱系2包含镇宁(ZN)、贞丰(ZF)、册亨(CH),望谟两个种群兼具两个谱系的遗传信息;UPGMA聚类图显示8个种群中镇宁(ZN)单独为一类,罗甸1(LD1)、罗甸2(LD2)、望谟1(WM1)、望谟2(WM2)聚为一类,册亨(CH)、荔波(LB)、贞丰(ZF)聚为一类,聚类图反映出地理距离近的种群聚到一起。(6)米槁的表型多样性分析结果显示米槁种群的平均表型分化系数Vst高达0.9596,表明种群间的变异是米槁种群表型变异的主要来源;米槁的ISSR标记遗传多样性分析结果显示:米槁种群的基因分化系数Gst为0.2636,表明种群内的变异是米槁种群遗传变异的主要来源。综上所述,米槁种群表现为衰退型的原因是幼龄个体在成长为中龄个体的过程中较强的环境筛使得个体大量死亡,难以进入种群的更替层,形成该种群更新和发展的瓶颈。米槁种群具有一定幼苗幼树储备基础,通过改善生态环境保证米槁幼苗幼树的生存发展,米槁种群可得到恢复与更新。根据米槁丰富的遗传多样性,可推断出其改良前景是非常广阔的,这对于下一步米槁种质资源的保护与评价,天然林的合理开发利用以及人工林的培育等具有重大的意义。