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雪山及南湖山區高山植物之遺傳分化-以南湖柳葉菜、雪山馬蘭及南湖碎雪草為例(107-108)

  • 發布日期:109-01-09
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研究單位

國立屏東科技大學

作者

洪國翔、王志強

中文摘要

關鍵字:南湖碎雪草、 南湖碎雪草、 南湖柳葉菜、雪山馬蘭、族群遺傳結構、遺傳分化、有效族群數量、 有效族群數量、 管理單位

一、研究緣起
南湖碎雪草(Euphrasia nankotaizanensis Yamam.)、 南湖柳葉菜(Epilobium nankotaizanense Yamam.) 及雪山馬蘭 (Aster takasagomontanus Sasaki)皆為 臺灣特有珍稀 物種,其中南湖柳葉菜更是臺灣文化資產保存法明訂之珍貴稀有植物之一。上述三個物種在分布上皆呈狹隘之點狀分布,族群數量稀少,主要分布於雪山、南湖大山及奇萊山,但過往卻鮮少生育地及遺傳多樣性等研究資料。
二、研究方法及過程
本計畫主要目標即針對雪山、南湖大山及奇萊山之南湖碎雪草 、南湖柳葉菜 及雪山馬蘭為研究對象,調查生育地 及族群遺傳結構。
三、重要發現
(1) 三物種都生活在岩屑地形且土壤pH值為酸偏中性,在全天光空域環境因子上有所差異,其中南湖柳葉菜 樣區具 最低平均全天光空域 。
(2) 結合外群草本樣區進行植群分類分析共區分9個植群型,並顯示海拔及土壤 pH值為影響 草本植群分化重要指標。
(3) 遺傳多樣性分析則顯示三物種皆存在低度遺傳變異,以族群層面來看南湖碎雪草 及 雪山馬蘭 在族群內呈現高度遺傳同質性,但南湖柳葉菜族群內仍存在遺傳變異,可能原因為南湖碎雪草及雪山馬蘭野外族群數量較為稀少及遭受嚴重的瓶頸效應所致。
(4) 親緣關係分析則顯示南湖碎雪草及雪山馬蘭不同山脈的族群位在不同支系,南湖柳葉菜則不同山脈個體有有混雜現象存在;族群結構分析結果也指出南湖碎雪草及雪山馬蘭族群間存在高度遺傳分化,顯示山脈阻隔效應存在 ,反之南湖柳葉菜卻呈現不同模式,族群間幾乎呈現混雜現象,主要是由於支序排列造成低度遺傳分化 。
(5) 族群動態分析則顯示三物種不論在雪山、南湖大山或奇萊山族群在過往都歷經過族群多次擴張 及縮小事件 ,近 100年來族群呈現持續萎縮的象 。
(6) 三物種現今有效族群數量皆小, 其中南湖碎雪草(Ne=16.91-580.13)及雪山馬蘭(Ne=35.45-128.26)明顯小於南湖柳葉菜族群量 (Ne=261.78-943.39)。
(7) 三物種分布範圍相當狹隘,且具有低度的遺傳歧異度可能難以面對未來環境變遷,此外南湖碎雪草及雪山馬蘭應將雪山、南湖大山及奇萊山三地族群視為不同的管理單位 (management units, Mus)進行保育工作,但南湖柳葉菜則將三地族群視為單一管理單位。