桃红岭杜衡性状变异性及其对珍稀中华虎凤蝶保护的启示

摘要：

[目的]同一种植物因在不同环境下发生而出现性状变异,研究这种变异能提高对植物响应环境变化的适应机制的理解.桃红岭中华虎凤蝶幼虫专性地以多年生草本植物杜衡叶片为食.该植物在当地呈零散分布,包括高海拔与低海拔两个种群,而该蝴蝶目前仅占据高海拔的少数寄主斑块.研究通过比较当地杜衡种群间的形态性状,揭示植物性状变异性与关联性,阐明性状变异(如来自叶部)对中华虎凤蝶的可能影响,并以此从寄主资源人工干预等角度提出与蝴蝶保护相关的启示.[方法]采用样线法,沿线记录杜衡植株位置、叶片数等信息,现场或带回室内测量每株地上(叶部)、地下(根、根状茎)营养器官与繁殖器官(花、种子)形态指标,用网格法测量叶面积.并通过计算各性状的变异系数(CV)与性状间的Spearman秩相关系数(r),分析性状变异性与关联性.[结果]桃红岭杜衡地上、地下营养器官性状变异均接近高水平(CV≥0.5),而繁殖器官性状则均为弱变异(CV<0.2).相应地,繁殖器官性状间关联性均很强(r≥0.8),而营养器官性状间关联性则不确定.如蝴蝶非占据区少数性状间显著关联,而占据区则无性状关联(r<0.3),这表明杜衡繁殖器官性状稳定、保守,而营养器官性状则趋向变异,反映出该植物对桃红岭环境变化采取了宽幅适应或生态位策略.发现植物地上部分或繁殖器官性状均与地下部分性状(根状茎长与直径、侧根数等)显著关联,表明地下部分生长会影响到其他部位,相互间存在协变关系.但与非占据区不同,蝴蝶占据区地上部分株高与地下部分性状关联不显著,说明这种协变关系可能因环境压力而变化,反映了该植物生存策略调整与适应能力.在桃红岭,杜衡的低海拔种群较高海拔种群叶面积大,但种群间差异未达显著水平(P>0.05),且其他叶部性状也存在同样情况,表明寄主资源斑块是否被中华虎凤蝶选择、占据,与叶部功能性状变异性无关.[结论]当前蝴蝶未占用的寄主资源斑块具备支撑蝴蝶发生的潜力,建议以人工干预(如蝴蝶个体引入)方式,尝试在未占据斑块建立小种群,这将扩大这种稀有蝴蝶的种群规模,从而缩短恢复时间,减缓未来气候变暖、干旱化的影响.

关键词：中华虎凤蝶、寄主植物、植物性状、变异性、关联性、保护启示

所属期刊栏目：44

分类号：S763.3(森林保护学)

资助基金：国家自然科学基金;江西省林业局科技创新专项

在线出版日期：2022-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1122-1134