亚热带山地雌雄异株植物连香树的种群动态及其维持机制

Climate change is a great threat to biodiversity conservation, population dynamics is a core issue in biodiversity. Age structure and sex ratio are important indicators for predicting population dynamics, and sex ratio imbalance is an main reason for population size decline sharply. However, sex ratio is not considered in previous studies on trees. What is the population dynamics of dioecious plants facing sustain climate change, and what is the maintaining mechanism? This project aims to investigate population characteristics (age structure and sex ratio), and to identify sex ratio of a relict woody plant Cercidiphyllum japonicum in subtropical mountains by integrating population survey methods and molecular biological techniques (SSR). To uncover the maintaining mechanism, we will reveal the causes for sex ratio at different life cycle stages and main regeneration strategy of C. japonicum in different habitats. Our results will advance the development of ecological theory, and provide a valid framework for conserving of relict woody plants.

气候变化给生物多样性保护带来严重威胁，种群动态是生物多样性研究的核心问题之一。年龄结构和性别比例是预测种群动态的重要指标，种群性别比例的失衡是种群锐减的重要原因之一。然而，以往有关高大木本植物研究中大多没有涉及性别比例。那么，气候持续改变的情景下，雌雄异株的植物种群会有怎样的变化，其种群维持的机制是什么？本项目选取亚热带山地雌雄异株植物连香树为研究对象，运用种群调查学方法和分子生物学技术（SSR分子标记），调查不同生境下种群特征（年龄结构和性别比例），筛选性别鉴定的特异性引物并鉴定未成年个体的性别比例，研究不同生活史阶段性别比例成因和种群的主要更新方式。该项目旨在探讨亚热带山地不同生境下孑遗木本植物的种群动态，揭示种群维持机制。研究结果不仅可以促进种群生态学理论的发展，也为孑遗木本植物的保护提供更科学的理论支持。

种群动态是生物多样性研究的核心问题之一。年龄结构和性别比例是预测种群动态的重要指标，种群性别比例的失衡和更新限制是种群锐减的重要原因。然而，亚热带地区珍稀木本植物未来的种群动态仍不清楚。项目选取亚热带山地植物连香树和领春木为研究对象，运用种群调查学方法和分子生物学技术，调查不同生境下种群性状格局、年龄结构和性别比例，并揭示其成因。结果表明：（1）大部分种群性别比例失衡，且种群径级结构不连续，在神农架、天水、宁陕和沁水发现少量幼苗和幼树；（2）种子阶段是连香树幼苗更新障碍的主要阶段，主要是由于该物种的种子特性：种子无休眠、生境地秋季低温适合萌发；种子萌发率低；种子活力下降快等决定的；（3）在分布区北缘，降水因子是连香树性状变异的主要影响因子；秦岭北坡分布的连香树采取资源获取的生长策略，而南坡分布的连香树采取资源保守的生长策略；南、北坡生长季长短的不同和群落生物多样性高低对该物种策略的形成有重要影响；（4）中国分布区尺度上，低纬度分布的领春木采取资源保守的生长策略并具有较强的萌蘖能力，生产的种子质量较大；高纬度分布的领春木采取资源获取的生长策略，生产的种子质量较小；生长和繁殖策略的不同是该物种对生境地特征的适应；萌蘖性状的变异是一种局域适应的表现，而种子质量和密度差异是局域适应的反映；温度和土壤因子是驱动领春木种内变异的主要因子。