武当木兰(Magnolia sprengeri Pamp.)为木兰科落叶乔木，主要分布于中国暖温带南部至中亚热带北缘气候区，海拔800-2000m的广大山地。一方面武当木兰花大而美丽，有丰富的遗传变异，有很大的园林应用潜在价值；另一方面由于人口增长、环境恶化、过度砍伐等因素，武当木兰原始生境破坏严重，已在2004年被红皮书列为极危物种。为了使武当木兰这个中国所特有的资源得到更好的保护和利用本论文拟在前人研究的基础上，对武当木兰地理分布情况和遗传多样性进行了研究，得到了以下主要研究结果：1.武当木兰主要分布于长江流域的中下游地区海拔800m-2100m的广大山地，跨北亚热带湿润地带、中亚热带湿润地带、南温带大部分地区、中亚热带的东部地区和亚热带湿润地带，由于秦岭、巴山这一横向山系和雪峰山、巫山和太行山纵向山系的影响以及长江这个中国最大河流的影响，武当木兰从花期物候上表现出从南到北推进，但湖南、湖北和河南花期早于同纬度邻近地区的规律。2.武当木兰各形态指标间存在不同程度的变异：总体来看，长江南武当木兰各形态指标变异均大于长江北，以长江为天然生殖隔离带，可以将武当木兰划分为2个类群，即：长江以南的红花类群和长江以北的白花类群。武当木兰的形态差异主要表现为：花被片数：长江以北的武当木兰花被片数变化不大，稳定在12(11-13)片，Pop6除外(8-13)。长江以南的武当木兰花被片数单株间单株内均存在较大变异，Pop9包含本研究中所有的花被片变异类型，以12-15为主；Pop7中花被片数的变化表现为从11-16；Pop8花被片数只有11-12。花被片在两蕊柱上最常见是轮状排列：当花被片数在12以下时以4瓣每轮为基数，当被片数大于12时，花被片以三轮为基数，增加的花被片增加到各轮直至不能以轮状排列时呈螺旋状排列。调查区域的武当木兰花被片颜色表现为从北向南由浅渐深，即：类型4(内红外全红)全部分布于长江以南；类型3(内白外全红)在长江以南分布比较集中，在长江以北有零星分布；类型1(内白外全白)以长江北分布为主，在长江以南靠近长江的流域有少量分布，类型2(内白外半红)只在长江以北秦岭北坡有零星分布。长江以南的花被片质地多偏薄，常有皱折；长江以北的花被片质地多偏厚，呈肉质无皱折。长江以北的武当木兰花形以杯状、碗状为主，长江以南的以牡丹状、菊花状等为主。3.长江以南的武当木兰大多数数量形态特征变异系数和相对极差均大于长江以北，生殖器官(花器官)的遗传变异大于营养器官(叶器官)。形态学和分子学研究结果均显示：长江以南武当木兰多样性大于长江以北；武当木兰丰富的遗传变异主要来自于居群内或调查区域内个体的贡献，其次才是调查区域间或是居群间的贡献。4.武当木兰形态变异丰富，其中花器官花色、花被片数等特征的变异幅度较大，所以认为以花色或花被片数等一二个特征就作为划分种或变种重要依据值得商榷，应多形态性状综合分析并结合孢粉学、分子生物学等手段考虑。武当木兰种内变异丰富，许多特征的变异较之前对这个物种的认识要大很多，像花色和花被片等等性状甚至以接近连续变化的方式存在。因此，认为对武当木兰应以大种处理，其中以白花类型M. sprengeri var. elongata作为原变种M. sprengeri var. sprengeri，种以下不作进一步变种或亚种的划分。对以花着生方式区分于武当木兰而确定的新种多花木兰，以花色和被片数区分于武当木兰而确立的新种红花木兰和新变种多瓣红花玉兰应与作为武当木兰的形态变异类型，与武当木兰予以归并。