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金花茶(Camellianitidissima)是山茶科山茶属植物,为常绿小乔木或灌木,是世界珍稀濒危观赏植物和珍贵的茶花育种种质资源,已列入国家一级保护植物。通过对金花茶生态环境、群落生态、生理生态、遗传多样性和迁地保护等研究,本论文综合分析了金花茶的濒危原因,提出了相应的保育策略。主要结果如下:
1金花茶地理分布和生态环境调查研究金花茶为喜暖热植物,属热带性树种,对热量要求较高,但不能忍耐阳光直射,为喜荫耐荫植物。主要分布在广西西南部的防城、南宁、隆安、扶绥等县。位于北纬21°30~22°55,东经107°36~108°33区域内。金花茶的垂直分布高度在10~600m之间,以海拔200~300m之间的范围较为常见。金花茶群落组成种类多样,且极富热带性质。
2金花茶群落学特性研究根据4个样地1600m2样方调查,金花茶群落胸径大于1cm的立木共有.119种,隶属40科80属。其中以热带分布属占绝对优势,占总属数的92.5%,充分说明群落的热带性质。调查的不同海拔高度的4个群落均为次生林类型,外貌常绿,结构相对较简单。乔木层可分2~3层。其中村边林群落高度可达16~20m,乔木分3层;保护区内群落高度为10m左右,乔木分2层。群落优势种较明显,粗糠柴、降真香等在各群落均为优势种。在金花茶群落中,单位面积内的物种数和物种个体数目均较大,少见大径级立木,群落处于强烈的进展演替阶段。群落的物种多样性指数和生态优势度均较高,但群落具有较低的均匀度,说明群落仍处于演替的中早期,且优势种较明显。
3金花茶光合特性研究金花茶的光饱和点和光补偿点比较低,表明金花茶是一种荫生树种。金花茶的最大净光合速率大小的季节顺序为秋季(Pmax=3.30±0.36μmolm-2s-1)>春季(Pmax=2.14±0.84μmolm-2s-1)>冬季(Pmax=0.96±0.1μmolm2s-1)。与同属的广布种茶相比较,野生和栽培金花茶均表现出较低的最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、最大羧化速率(Vcmax)和最大电子传递速率(Jmax),表明其叶片的光合能力较低,不能适应较强的光环境。
4金花茶保育遗传学研究采用ISSR分子标记方法对12个金花茶野生种群和3个迁地保护种群共310个个体进行了遗传多样性分析。在野生种群中,11个引物共扩增出DNA片段87条,其中55条具有多态性。在物种水平上,金花茶多态位点百分数(P)、期望杂合度(HE)和Shannon多样性指数的值分别为63.22%、0.1561和0.2490。在总的遗传变异中,有41.14%的遗传变异发生在种群之间,58.86%的遗传变异位于种群内,种群内的遗传变异大于种群间的变异。与山茶属树种相比,金花茶呈现出总的遗传多样性较低而种群之间却有较高的遗传分化的特点。Manteltest结果显示种群之间的遗传距离与地理距离之间相关不显著。
栽培种群的遗传多样性值略低于野生种群相应各值,但迁地保护的金花茶种群拥有与野生种群的金花茶同样的带,具有金花茶大多数遗传信息。种质圃基本有效地保护了金花茶的遗传多样性水平。
5金花茶迁地保护研究金花茶引种到中亚热带桂林植物园,植株能正常生长及开花结实。引种地生育期比原产地推迟40d左右。成龄植株通常每年抽一次秋梢,于9月下旬开始展叶抽梢,10月中旬新梢停止生长。6月下旬至7月上旬开始现蕾,1月上旬至2月上旬为开花始期,2月下旬至3月中旬为开花盛期,3月下旬至4月上旬为开花末期。果实于12月下旬至翌年2月成熟,生长期约一年。17a生实生树平均高313.60cm±15.92cm,基径4.51cm±0.71cm,平均冠幅直径(东西×南北)277.6cm×219.2cm。金花茶主要病害有叶枯病、炭疽病,虫害主要有蚜虫、卷叶虫、天牛等。
栽培金花茶和野生金花茶叶的必需氨基酸组分齐全,含量丰富。矿质营养元素种类比较齐全。经过人工栽培后,金花茶叶水份、维生素C、总糖、蛋白质、脂肪、氮(N)、磷(P)、钾(K)、镁(Mg)和锌(Zn)的含量保持不变,而必需6金花茶的濒危原因及其保育策略金花茶濒危的内因主要为进化潜能的降低和自然条件下种子转化为幼苗的转化率低。濒危的外在因素主要是人类对环境的破坏和对资源的掠夺式开发利用。针对金花茶的濒危现状和原因,提出了保护金花茶生存的生态系统,加强保护区的管理和建立新的保护区;积极开展迁地保护和应用人工栽培扩大其种群等措施。