Conservation of the Grassy White Box Woodlands: Population Genetics and Fragmentation of Eucalyptus albens

Authors


Abstract

White box (Eucalyptus albens) woodlands once covered large parts of the fertile agricultural land of the wheat-sheep belt of southeastern Australia. Populations of E. albens were almost continuous across much of this region, but clearing has left a mosaic of remnant populations, scattered trees, and treeless pastures or cropland. Using allozyme electrophoresis of remnant populations sampled from across the range of E. albens, we examined patterns of genetic variation in this species and the effects of fragmentation on its genetic diversity. Total genetic diversity in E. albens was higher than reported for any other eucalypt species (Ht = 0.306), while differentiation among populations from across its range was one of the lowest for eucalypts (Gst = 5.7%). Cluster analysis of the 10 largest populations sampled indicated that patterns of genetic variation in E. albens are generally consistent with geographic relationships, although no major genetic differentiation was detected. The relationship between genetic and geographic patterns was obscured with the inclusion of small populations in the analysis, suggesting a need for caution in the sampling of small populations for genetic studies. There was a significant, log relationship between remnant population size and all genetic diversity measures, with lower diversity in small populations of less than about 500 individuals. Some small populations had higher levels of diversity than would be expected from this simple relationship, and the deviants were best explained by low isolation from larger stands of E. albens (for total number of alleles) or lower than average levels of inbreeding (for observed beterozygosity). We recommend that for maximum conservation of genetic diversity in E. albens at the local scale, populations should either contain greater than 500 individuals or form a closely spaced mosaic to allow gene flow between smaller units. Reconstructed populations should be established from seed collected from local populations of greater than 500 individuals. At the broad scale, conservation of genetic diversity in E. albens would probably be maximized by a wide geographic spread of reserved populations.

Abstract

Los bosques de Eucalyptus albens cubrieron en un momento grandes partes de tierra cultivable fértil del cinturón de trigo-ovejas del sudeste de Australia. Las poblaciones de E. albens se extendían en forma casi contínua a lo largo de esta región, pero la tala dejó un mosaico de poblaciones remanentes, árboles desperdigados y pasturas o áreas de cultivo sin árboles. En este estudio examinamos los patrones de variación genética en E. albens y los efectos del proceso de fragmentación sobre su diversidad genética mediante el uso de electroforesis de aloenzimas en poblaciones remanentes, muestreadas a todo lo largo del área de distribución de esta especie. La diversidad genética total en E. albens fue mayor que la reportada para otras especies de eucaliptus (Ht = 0.306), mientras que la diferenciación entre poblaciones a lo largo de su área de distribución fue una de las menores para especies de eucaliptus (Gst = 5.7%). Si bien no se detectó una diferenciación genética importante, un análisis de agrupamiento de las diez más grandes poblaciones muestreadas, indicó que los patrones de variación genética en E. albens son generalmente consistentes con la posición geográfica de dichas poblaciones. La relación entre patrones genéticos y geográficos fue obscurecida por la inclusión de poblaciones pequeñas en el análisis, lo que sugiere que es necesario ejercer cierta cautela en el muestreo de pequeñas poblaciones con fines genéticos. Existió una relación logarítmica significativa entre el tamaño de las poblaciones remanentes y todas la medidas de diversidad genética, con menor diversidad en poblaciones pequeñas de menos de 500 individuos. Algunas poblaciones pequeñas tuvieron niveles mayores de diversidad que los esperados de acuerdo a esta simple relación, y la mejor explicacion para las desviaciones fueron la cercanía a rodales más grandes de E. albens (para el número total de alelos) o niveles de endocría menores que el promedio (para la heterosigocidad observada). Recomendamos que a efecto de lograr una conservacion máxima de la diversidad genética en E. albens a una escala local, las poblaciones deberían contener más de 500 ejemplares, o formar un mosaico abigarrado para permitir flujo génico entre unidades menores. Las poblaciones reconstruidas deben ser establecidas a partir de semillas colectadas en poblaciones locales de más de 500 individuos. A una escala global, la conservación de la diversidad genética en E. albens sería probablemente maximizada por medio de una amplia diseminación geografica de tas poblaciones en reservas.

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