在布基纳法索(西非)的半干旱草原上,Lannea物种内部的变异性揭示了具有潜力的形态类型和族群类型
《Journal of Agriculture and Food Research》:Intraspecific variability among
Lannea species reveals promising morphotypes and ethnotypes in the semi-arid savannas of Burkina Faso (West Africa)
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时间:2025年11月10日
来源:Journal of Agriculture and Food Research 6.2
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本研究在布基纳法索苏丹区和苏丹沙尔区对Lannea acida、Lannea microcarpa、Lannea velutina的60个形态学特征及环境因素进行分析,发现每种物种分化出3个形态类型,其中L. microcarpa存在6个民族类型。结果表明,形态类型与气候条件(如温度、降水)及土壤特性(pH、CEC)显著相关,不同形态对高温、干旱环境表现出适应性,且民族类型偏好与果实甜度、大小等特征相关,为可持续利用和品种选育提供依据。
在西非地区,*Lannea* 属的树种具有重要的生态和社会经济价值,但它们的种内变异研究仍显不足。这些树种的果实不仅富含营养,还因其味道和口感而受到当地居民的青睐,常用于新鲜食用或加工。同时,它们的树皮和果实也被用于传统医学,具有抗微生物和抗炎特性。此外,其木材在家具、工具和雕刻中具有广泛应用,而树皮则能提取单宁和天然染料,用于鞣革和染色。鉴于这些树种的生态适应性和经济价值,它们在农业生态系统中扮演着关键角色,特别是在干旱和半干旱环境中,其耐旱性使其成为重要的生物资源。然而,由于缺乏有效的培育系统,这些树种主要依赖于野生种群,这使得其资源面临过度采集、栖息地退化和土地利用变化等威胁。因此,开展种内多样性研究,识别适应性强的形态类型和民族类型,对于实现其可持续利用和保护至关重要。
本研究旨在通过分析 *Lannea acida*、*Lannea microcarpa* 和 *Lannea velutina* 三种树种的60种形态特征,以及它们在 Burkina Faso 不同气候带和土地利用类型中的分布,揭示其形态类型与环境因素之间的关系。研究团队在六个省份进行了调查,覆盖了 Sudanian 和 Sudano-sahelian 两种气候带。在 Sudanian 区域,年平均降雨量为600–1100毫米,年平均气温为20–25°C,植被类型包括草原、林地和河岸森林。而在 Sudano-sahelian 区域,年平均降雨量较低,为600–900毫米,年平均气温更高,达到25–33°C,植被以草原和河岸森林为主。这些区域的居民主要依赖农业、畜牧业和贸易为生,因此,研究这些树种的形态多样性对于提升当地农业系统的稳定性具有重要意义。
为了获取全面的形态和生态数据,研究采用了民族植物学调查、实地观察和形态测量相结合的方法。研究团队共访问了16个村庄,收集了来自576名受访者的数据。这些受访者根据其居住状态(本地人或移民)、性别和年龄组(年轻人、成年人和老年人)进行筛选,确保数据的多样性。通过这些数据,研究人员能够识别出不同形态类型和民族类型,并评估它们在环境条件下的适应性。此外,研究还对植物的形态、生长周期、感官特性(如果实味道)等进行了系统测量和记录,以确定其与环境因素之间的关系。
研究结果显示,每种 *Lannea* 树种都存在三种形态类型。对于 *Lannea microcarpa*,还发现了六种民族类型。形态类型2(早熟、长花序、酸味、中等大小果实)和形态类型3(中等花序、甜味、大果实、大茎尖直径)的 *Lannea acida* 在高温环境中表现出更强的适应性。形态类型3的 *Lannea velutina*(黄肉、大果实)则在更广泛的环境条件下具有适应能力。形态类型1的 *Lannea microcarpa*(绿肉、酸味、小果实、低果皮厚度)在 Sudanian 区域表现出对生态环境的适应性,与民族类型2(较小、汁液较少的果实、小叶子和薄树皮)相似,因其在地方饮食中的重要作用而受到重视。形态类型3的 *Lannea microcarpa*(黄肉、甜味、大果实、大叶子、厚树皮)适应高温环境,与民族类型1(大而多汁的果实、宽大叶子和厚树皮)和民族类型3(多汁、甜味的果实)相似,因其果实的多汁性和甜味而受到青睐。
环境因素对形态类型的影响显著,这为植物的分类和选择提供了科学依据。研究发现,形态类型1的 *Lannea acida* 在 Sudanian 区域更为常见,而形态类型2和3则主要分布在 Sudano-sahelian 区域。形态类型2的 *Lannea acida* 与高温度、土壤pH值和阳离子交换容量密切相关,这些条件有助于其在特定生态位中的生存。形态类型3的 *Lannea microcarpa* 在高温和高pH值的环境中更为常见,这表明其在适应性强的生态条件下具有竞争优势。形态类型1的 *Lannea microcarpa* 则与高降雨量和高砂质土壤相关,这些条件可能促进了其在不同土壤类型中的生长。形态类型2的 *Lannea velutina* 与 Sudanian 区域的环境条件相适应,而形态类型1的 *Lannea velutina* 则在 Sudano-sahelian 区域占据主导地位,显示出其对不同环境的广泛适应能力。
此外,研究还揭示了当地居民对 *Lannea microcarpa* 的民族类型偏好。民族类型1和3因其果实的甜味、多汁性和食用价值而受到高度重视,特别是在干旱季节,这些果实成为重要的食物来源。民族类型2虽然口感较酸,但因其果实产量较高和在地方饮食中的重要性而受到认可。民族类型4和5则分别以果实大小和树干大小为特征,这反映了居民对不同用途的重视。研究还发现,女性在形态类型和民族类型的选择上表现出更强的兴趣,这可能与她们在家庭中的角色和对果实营养价值的重视有关。
本研究的发现不仅有助于理解 *Lannea* 属的形态多样性,还为该属的分类和保护提供了科学依据。通过识别适应性强的形态类型,研究人员能够为农业林业系统的可持续利用提供指导。这些形态类型可能成为未来栽培和恢复计划中的优先选择,因为它们在应对气候变化和环境变化方面具有更强的适应能力。同时,民族类型的研究也突显了传统知识在植物分类和保护中的重要性,为制定符合当地文化和生态条件的保护策略提供了参考。研究还强调了生态适应性与形态特征之间的关系,表明不同环境条件可能塑造出不同的形态类型,进而影响其在生态系统中的功能和价值。
在农业生态系统中,形态类型的选择对于提高生产力和适应性至关重要。形态类型3的 *Lannea acida* 和 *Lannea microcarpa* 以及形态类型3的 *Lannea velutina* 由于其在高温环境中的适应性,被认为是未来栽培和恢复的重点对象。这些形态类型不仅能够维持其生产能力和生态功能,还可能在干旱和半干旱环境中发挥关键作用。通过结合科学分类和传统知识,研究人员能够更全面地理解这些树种的多样性,并制定有效的保护和利用策略。
本研究的成果对农业林业系统的可持续发展具有重要意义。形态类型和民族类型的识别为选择适合当地条件的品种提供了依据,同时也为生态恢复和资源管理提供了科学支持。通过了解这些树种的生态适应性和形态特征,研究人员可以更好地预测其在不同环境条件下的表现,并制定相应的保护措施。此外,研究还强调了传统知识在植物保护中的价值,表明结合当地居民的偏好和知识可以更有效地实现资源的可持续利用。
未来的研究可以进一步探讨这些形态类型和民族类型在不同生态系统中的具体作用,以及它们如何影响种子传播和植物繁殖。此外,还可以研究这些树种在不同土地利用类型中的表现,以评估其在农业扩展和生态保护之间的平衡。通过这些研究,可以为制定更加全面和有效的保护策略提供支持,同时促进这些珍贵树种的可持续利用。
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