文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)是中国特有单属物种、第三纪孑遗植物,被誉为“被子植物的活化石”。文冠果在食用、医用、工业领域具有较高的应用价值。由于生境破碎、雌雄败育,加之过度利用等,导致文冠果野生种群濒危、人工群落低产。为保护文冠果野生种群,提高人工种群繁育能力,本研究拟从濒危植物保护生物学的基本方法入手,1)采用物种分布模型预测我国野生文冠果分布现状以及未来30-50年后的分布,利用保护空缺分析和重要绩效分析,对我国分布在自然保护区内的文冠果野生种群提出就地保护规划;2)基于文冠果古树居群的分子标记,采用“模拟交配”的方法对其亲缘关系进行分析,建立了基于最小种群的保护策略;3)通过雄全同株植物文冠果不同果型之间繁育(杂交)实验,寻找建立文冠果高产园所需的最适合配置,建立基于繁育系统的文冠果保护策略;4)对野生文冠果种群里的维管伴生植物进行种间联结分析,为文冠果群落恢复与重建选择适当经济物种,建立基于群落的文冠果保护策略。主要结果如下:1)完成野生文冠果分布预测及未来30年到50年的分布预测,通过叠加目前自然保护区来选择适合野生文冠果保护的地区并对选出的不同保护地进行不同的保护规划。主要结果:7个生物气候变量预测和12个物种生态预测分布子模型给出了最终相对准确的复合模型(AUC=0.916)。研究表明野生文冠果的分布将在未来的30-50年间减少15%-20%,栖息地分布中心将从西北往西南移动。通过叠加野生文冠果物种分布区域和国家自然保护的分布图,显示71个国家自然保护区中的427个与文冠果分布区有交集,总面积仅达到26,007平方公里(约占野生文冠果分布区总面积的1.58%)。随着人们对文冠果的油料资源利用以及生物能源潜力探索,野生文冠果的处境将不断恶化。因此,在国家自然保护区内对种群进行就地或迁入保护至关重要。2)本章节建立了一种基于分子标记分析文冠果古树亲缘关系系数,从而寻找古树最小种群的保护方法。选择父母本的个体时主要在于增大遗传差异,通过这样的方法使基因多样性最大化。本研究对分布在13个种群中的79棵文冠果古树个体,利用“允许共同祖先”和“不允许共同祖先”的两种繁育方案进行了对比,主要基于它们的平均成对亲缘关系系数,有效群体大小和平均等位基因来评估。结果表明“不允许共同祖先”的方案优于“允许共同祖先”,但“允许共同祖先”提供了增加有效种群规模的机会,这是对抗遗传漂变的有害影响的理想状态。因此,结合两种方案可以最大化遗传多样性,提高有效种群大小以及增大后代之间的遗传差异。此方法为文冠果的最小种群的基因保护研究提供依据。3)保证一个物种能够更好的繁衍下一代是保护一个物种的必要条件,而文冠果的繁育系统较其他植物更为复杂。为寻找最适合的文冠果繁育组合,本研究通过对6种果型的文冠果进行3次6×6列杂交的重复试验,对其得到的子代结实量(包括:单序结果数、果重、种重、种子粒数、单粒重等)进行了物种繁育系统调查。结果证实文冠果果型具有稳定性,存在母体效应;开放传粉结实量低、高近交衰退;确定的果型之间繁育(如:果型1和2,2和5,3和5,2和5)子代高产。本研究建议采用文冠果不同果型之间空间种植配置,省去人工授粉的方法来建立文冠果高产园。这将为文冠果提供非常有效地育种模式并探讨基于繁育系统的文冠果保护策略。4)在本研究中,首先通过NMDS排序的方法解释12个野生文冠果种群中的物种组成及气候因子的相关性。其次,多个物种种间联结的成对物种分析(V、AC、PCC、Dice、Jaccard等)指标给了一些高价值的药用物种有较强的种间正相关且达到显著水平。根据选择的组合植物物种进行近自然文冠果群落恢复与重建,在野生种群中进行物种组合选择能更好的适应气候和生物因子条件,为基于群落的文冠果迁地保护提供依据。