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武汉植物园在濒危植物迁地保护成效评估中取得新进展

  日益加剧的全球变化导致许多珍稀濒危植物面临灭绝的风险。迁地保护被认为是应对珍稀濒危植物灭绝风险的重要手段。植物迁地保护往往面临来源不清楚、遗传代表性不足、对新环境的适应性等问题。武汉植物园植被生态学科组以上世纪80年代由华中及其周边地区移栽至湖北九宫山国家级自然保护区的珍稀植物为研究对象,从迁地保护植物来源、遗传涵盖度和种间关系差异等方面开展迁地保护成效评价。

  进展一: 

  以迁地保护20-35年的五种木本濒危植物(珙桐Davidia involucrata、金钱槭Dipteronia sinensis、水青树Tetracentron sinense、连香树Cercidiphyllum japonicum银鹊树Tapiscia sinensis)为研究对象,确定5种濒危植物迁地保护种群的野生种群,比较迁地种群和潜在野生来源种群的遗传变异。结果表明,5个物种的迁地保护种群遗传涵盖度较高,并且每个物种的迁地种群和潜在野生种群之间遗传结构较弱。本研究可为珍稀植物迁地保护有效性评价提供案例研究。我们建议:(1从不同的迁地保护机构或目标物种的分布范围内收集更多的个体将有助于提高迁地种群的遗传代表性;(2)完整的信息记录和合理的取样策略是提高植物迁地保护有效性的必要条件。 

  相关研究结果以"Exploring the origin and genetic representation of ex situ living collections of five endangered tree species established for 20-35 years"为题,发表于期刊Global Ecology and Conservation 

  进展二: 

  由于气候土壤种间相互作用等方面与原始生境不同,植物迁地保护后往往会面临选择压力的变化。以往的研究主要关注了气候土壤等非生物因素的变化对迁地保护植物的影响,而对于虫食等生物因素方面变化的研究较少。 

  本研究以5种濒危木本植物(白辛树Pterostyrax psilophyllus、珙桐、金钱槭、银鹊树和水青树)为研究对象,探讨植物在迁地保护保护20-35年后虫食压力和防御策略的变化。结果表明,迁地种群的食草昆虫种类、虫食压力和防御策略都发生了变化。与野生种群相比,迁地种群的虫食率较低,化学防御物质的整体水平较低,营养物质的水平较高,说明迁地种群虫食压力降低,防御能力下降,防御策略发生转变。同时,野生种群中食草动物更青睐于营养丰富的植物,而迁地种群的叶片营养物质含量相对较高因此,长期生存在迁地环境可能会导致这些濒危植物对自然环境中虫食压力的不适应。本研究为濒危植物保护提供了新的见解,虫食防御的变化在迁地保护和回归中应予以考虑。 

  相关研究结果以"Shifts in leaf herbivory stress and defense strategies of endangered tree species after 20-35 years of ex-situ conservation"为题,发表于期刊Global Ecology and Conservation 

  上述研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金和生态环境部生物多样性调查和评估项目的资助。 

  论文链接一:https://doi.org/10.1016/j.gecco.2021.e01928 

  论文链接二:https://doi.org/10.1016/j.gecco.2021.e01490 


1  野生种群和迁地保护种群采样示意图(进展一)


濒危植物野生和迁地种群的虫食率与叶片中总酚、单宁、氮和磷含量的相关性(进展二)

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