苏南山区珍稀濒危植物榉树的群落结构、种群动态及其维持机制

摘要

榉树是中国特有种，属于国家Ⅱ级保护植物。它分布于淮河流域、长江中下游及其以南地区。江苏是榉树的主要分布地之一，但由于人类活动的不断加剧，野生榉树的生境易于遭到破坏，种群的生存受到严重威胁。根据近年来开展的江苏第二次重点保护野生植物资源调查，苏南地区是野生榉树的主要分布区域。在对该区榉树全面调查的基础上，选择榉树集中分布的溧阳龙潭林场、溧阳惠家村和金坛石家山林场，通过样地调查开展群落结构、种群动态和种群结构多样性等研究。目的在于了解江苏地区榉树的生存现状、发展趋势以及野外条件下榉树的维持机制，并为其合理保护和科学管理提供理论依据。主要研究结果如下:
　　群落结构:在龙潭、惠家村和石家山各设7块面积为20m×20m的样地，每个样地划分为4个10m×10m的乔木层样方，并在每个样方内各设1个5m×5m的灌木层样方和1个1m×1m的草本层样方。采用分层取样对乔木层、灌木层和草本层植物进行调查，分析榉树群落的物种组成及物种多样性等。(1)榉树群落主要分布在海拔400m以下的山坡或沟谷地带。龙潭榉树主要分布在山坡和沟谷生境下，惠家村和石家山榉树主要分布在山坡地带。(2)榉树所处的群落类型有2种，主要是落叶阔叶林，但在惠家村也有少量榉树生长于竹林中。(3)榉树群落物种组成丰富，共有维管植物170种，138属75科。龙潭林场榉树群落共有维管植物79种，隶属47科71属;惠家村共有维管植物86种，隶属53科77属;石家山林场共有维管植物92种，隶属51科78属。榉树群落中大多是被子植物，裸子植物较少。(4)龙潭、惠家村和石家山地区植物属级区系地理成分以温带分布属占大多数，热带分布的属次之，植被有从热带向温带过渡的性质。(5)所调查的21个榉树落叶阔叶林群落样地可分为榉树+朴树群落(C1)和榉树群落(C2)两种。两个群落的物种多样性表现出相似的趋势。乔木层物种丰富度、物种多样性指数、生态优势度指数和群落均匀度指数均低于灌木层和草本层。(6)榉树群落垂直结构明显，可分为乔木层、灌木层和草本层。乔木层主要以榉树为主，并且榉树植株高大，灌木层中有一定的榉树分布，草本层分布的榉树最少。(7)榉树群落处于不稳定状态。龙潭、惠家村以及石家山群落乔木层植物种百分比和累积相对频率的比值分别为31/69、30/70、28/72，均远离20/80的稳定交点坐标，榉树的乔木层处于不稳定状态。
　　种群动态:在龙潭、惠家村和石家山选择榉树相对集中的区域分别设置7个400m2的样地。以种群径级结构代替年龄结构，采用空间代时间的方法，分析榉树的种群结构和种群动态。(1)3个地区共记录榉树782株，龙潭林场有榉树247株，惠家村有榉树243株，石家山林场有榉树292株。(2)龙潭和石家山榉树种群分布于10个龄级，惠家村榉树分布于9个龄级。3个地区榉树种群结构存在波动性，幼苗和小树个体数量最多，其次是中树，大树个体数量最少，均表现为增长型种群。(3)3个地区榉树种群的期望寿命值在第Ⅰ龄级最高，总体上随龄级的增大期望寿命逐渐减小。(4)3个地区榉树种群的死亡率在中树（龙潭和石家山在Ⅵ龄级，惠家村在Ⅴ龄级）最大。种群的消失率在最高龄级（龙潭和石家山在Ⅹ龄级，惠家村在Ⅸ龄级）最大。(5)3个地区榉树种群的存活率均随着龄级的增大逐渐降低，种群的存活曲线趋于DeeveyⅡ型。
　　种群结构多样性:在龙潭、惠家村和石家山榉树分布集中的区域，分别设立面积为30m×50m、30m×50m和40m×50m的样方，通过结构四组法采用结构多样性指数分析参考木榉树与邻近木之间的关系。(1)龙潭、惠家村和石家山榉树周围分布着2个和2个以上其他树木，而榉树较少。林分中榉树处于高度混交状态，种间竞争较为激烈。(2)龙潭、惠家村和石家山地区参考木榉树与邻近木之间的距离较近。龙潭榉树与邻近木之间的平均间隔距离为3.33±0.18m;惠家村为3.35±0.20m;石家山为2.42±0.17m。石家山榉树与邻近木之间的距离最近，林分密度较大，与邻近木之间的竞争强度最大。(3)3个地区榉树的胸径均比周围其他树木的平均胸径大，表明其在水平方向上的竞争能力强。(4)3个地区榉树的高度均比邻近木的平均高度高，表明其在垂直方向上的竞争能力强。(5)榉树的幼苗(H≤200cm)较多，幼树(H＞200cm，DBH＜5cm)较少，幼苗的更新以种子萌发为主。石家山榉树幼苗的密度为3.04株/m2，明显高于龙潭（1.84株/m2）和惠家村（1.92株/m2）。
　　种群维持机制:种群结构多样性结果显示，成年榉树周围分布的主要是其他树木且距离较近，这表明榉树面临的竞争主要为种间竞争。但与周围树木相比，榉树在水平和垂直方向上均占优势，这说明榉树的竞争能力较强，易于获得更多的环境资源。在所调查的样地中，榉树幼苗数量较多，它们可以生长在林缘、山坡和沟谷等地带。可见，榉树幼苗更新能力较强。此外，成年榉树结实率高且主要以种子进行繁殖，提高了种群的遗传多样性。可能正是由于这些原因，使得样地中榉树种群的年龄结构完整，属于增长型种群。同时，榉树可以广泛分布于不同类型的落叶阔叶林中，并且占据优势地位;此外榉树也还生长在竹林中。
　　因此，建议加强对榉树种群的保护与管理，尤其是对榉树群落生境的保护，如对入侵的毛竹可以考虑适当砍伐。适当清理榉树林下茂密的灌丛，确保榉树幼苗能够正常的更新。同时，还要加强对珍稀濒危植物保护的宣传教育工作，提高公民对植物保护的意识。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 珍稀濒危植物的保护生物学研究进展

1．2．2 榉树的研究现状

1．3 研究内容

第二章 珍稀濒危植物榉树的群落结构

2．1 自然环境概况

2．2 研究方法

2．2．1 样地设置

2．2．2 重要值计算

2．2．3 群落类型划分

2．2．4 物种多样性测定

2．2．5 群落稳定性测定

2．3 研究结果

2．3．1 榉树群落的分布现状

2．3．2 榉树群落的种类组成

2．3．3 榉树群落的地理成分分析

2．3．4 榉树群落类型划分

2．3．5 榉树群落物种多棒陛分析

2．3．6 榉树群落高度结构特征

2．3．7 榉树群落的稳定性

2．4 分析与讨论

2．4．1 榉树在江苏的分布情况

2．4．2 榉树群落的物种组成

2．4．3 榉树群落的结构

2．4．4 榉树群落的物种多样性

2．4．5 榉树群落的稳定性

第三章 珍稀濒危植物榉树的种群动态

3．1 研究方法

3．1．1 样地设置

3．1．2 年龄结构划分

3．1．3 静态生命表编制

3．1．4 种群存活曲线绘制

3．2 研究结果

3．2．1 榉树种群的动态分析

3．2．2 榉树种群的静态生命表

3．2．3 榉树种群的存活曲线

3．3 分析与讨论

第四章 珍稀濒危植物榉树的种群结构多样性

4．1 研究方法

4．1．1 样地设置

4．1．2 林分结构参数

4．1．3 数据处理

4．2 研究结果

4．2．1 榉树种群的胸径和高度特征

4．2．2 榉树种群的结构多样性

4．2．3 榉树种群的更新

4．3 分析与讨论

4．3．1 榉树种群的结构多样性

4．3．2 榉树的更新

第五章 榉树种群的维持机制及保护建议

5．1 榉树种群的维持机制

5．1．1 榉树竞争能力强

5．1．2 榉树更新能力强

5．2 榉树种群保护建议

5．2．1 加强就地保护

5．2．2 促进榉树更新

5．2．3 加强宣传教育

参考文献

硕士期间已发表的论文

致谢