南京椴生态学及园林应用研究

【摘要】： 南京椴(Tilia miqueliana Maxim.)属椴树科椴树属(Tilia)落叶乔木,材质优良亦为重要的蜜源植物,更是优良园林观赏树种。 本文首次对华东地区南京椴的野生资源进行了全面调查,并对南京椴的群落生态学、种群生态学、个体生长发与规律和生物量进行了系统研究。首次采用ISSR和RAPD分子标记的方法研究了种群间和种群内的遗传变异。由于南京椴种子存在休眠期长和发芽率低的问题,为了保护和利用该物种,本文还进行了扦插繁殖和组织培养繁殖的研究。本论文的主要研究结果如下: 1、南京椴的野生资源少,调查结果显示,南京椴野生于寺庙附近森林中,成片林不多见,最小的种群仅有10余株,大的种群也不过数百株,呈点、块状分布。 2、据统计与南京椴种群共生的维管植物有114种隶属55科95属。乔木层中,南京椴的重要值均高于其他物种,说明其在群落中占绝对优势的位置。南京椴生态位宽度均较宽,说明南京椴的特化程度小,对各种环境的适应能力较强,另外,各种群的生态位重叠值大多大于0.03,表明群落中各种群对资源共享的趋势较明显,各种群间的竞争比较激烈。 3、南京椴种群的年龄结构都呈倒金字塔形,种群幼苗数量均比较少,而大树较多,属衰落种群。种群存活曲线多属于DeeveyⅢ型,种群中南京椴幼年株死亡率高,幼苗生境受到限制,死亡率高,幼龄株数少,更新不良。 4、分别测量了种子、叶片和苞片3个器官的11个性状,分析表明:南京椴形态的变异最大的是苞片柄长,叶柄长、种子柄长和苞片宽变异也较大;种子的变异系数最小,性状最稳定。江苏宝华山种群平均变异系数最大,说明该种群形态多样性丰富,这和分子标记检测的结果一致。 5、ISSR和RAPD分子标记对8个种群157个个体进行了多样性检测,分别筛选的11个和10个引物分别检测到80个和169个位点,其中多态位点分别为77个和153个,多态百分率分别达到96.25%和90.58%。ISSR和RAPD检测结果显示,南京椴物种水平Shannon多样性指数(I)分别为0.4171和0.3652,物种水平的Nei基因多样度(h)分别为0.2706和0.2304,有效等位基因数(ne)分别为1.4463和1.3604;遗传变异分析表明,物种水平的基因分化系数(Gst)分别为0.5061和0.4353,居群间的基因流(Nm)分别为0.4879和0.6487;种群遗传距离的平均值分别为0.2070和0.1468。结果表明:①宝华山种群遗传多样性最丰富,其次是皇藏峪种群;②南京椴的遗传变异主要存在于种群间,且种群间的遗传变异也不大;③UPGMA聚类分析的结果和地理分布并不一致,而且与各环境因子均没有达到显著水平,这是因为南京椴野生种群均是栽培后自然更新的群落,而不是其真正的原始分布区;④南京椴遗传分化系数Gst值为0.43-0.51,要保存其遗传多样性就必须保存包括安徽皇藏峪、江苏宝华山等几个遗传多样性稍高的种群。 6、解析木的分析结果表明:南京椴在安徽皇藏峪种群生长速度最快,尤其是树高平均生长量(0.35m/年)和材积平均生长量(0.0113m~3),说明南京椴群落和环境条件更适于南京椴生长。南京椴的材积数量成熟年龄在50-70年间,从用材的角度,南京椴的最佳采伐年龄为50-70年。南京椴属于中速生长树种,并且具备优良园林树种生长特性。 7、直接收获法研究了南京椴的生物量,结果表明:南京椴的生物量不大,个体间、种群间差异大。南京椴主干生物量＞根的生物量＞枝的生物量＞叶片生物量。 8、南京椴的组织培养繁殖体系中,一年生的播种苗茎尖与腋芽是最好外植体材料;芽分化最佳培养基组合为:MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.02mg/L+GA_3 1.0～2.0mg/L;增殖培养基的最佳组合为:MS+BA0.3+IBA0.02+GA_30.3;生根培养基的最佳组合为:MS+BA0.05+IBA1.0。按此体系可获得生根苗。 9、南京椴的园林观赏价值突出,具备了优良园林观赏树种的基本特征,是集观树形、树姿、树干、叶片、花及花序为一身的优良园林观赏树种。可用作行道树、庭荫树、小区绿化的骨干树种等。其种植方式可采用孤植、群植、散点种植或用作高篱等形式。