滇西北天然侧柏林在不同干扰强度下植物多样性的研究

摘要

侧柏(Platycladusorientalis(L)Franco)是中国乃至全球重要的山地绿化造林和园林观赏树种，原产中国和朝鲜。分布在德钦县澜沧江流域两岸的野生侧柏群落，被认为是十分珍贵的侧柏野生种质资源。同时，这些野生侧柏资源也是当地藏民传统文化中重要的文化植物，他们在宗教祭祀敬拜和其他传统习俗活动中大量使用侧柏林资源。在该区开展天然侧柏林植物多样性的研究，对于科学利用我国珍稀的野生侧柏种质资源，研究侧柏遗传基因多样性以及野生种群保护与可持续利用具有重要的理论价值和现实意义。 通过民族植物学、生态学调查方法对滇西北德钦县阿东村三种不同干扰强度下侧柏林进行了群落调查，分析了不同干扰强度对侧柏林群落结构与物种多样性的影响：通过方差分析探讨了采集干扰对侧柏树形的影响；通过实验分析探讨了干扰对土壤性质的影响并运用RAPD技术对侧柏种群在不同干扰尺度上的遗传多样性变化进行了分析，结臬表明： (D对照样地乔木层树种密度为20．2株／100m2，郁闭度为0．35，灌木层发达，以滇虎榛为主要优势种，灌木层盖度45％；草本层不发达，主要物种有白足草、囊壮莎草等，盖度10％。 轻度干扰样地乔木层树种密度为40．8株／100m2，郁闭度为0．5，灌木层主要物种为醉鱼草六道木、凹叶木蓝、尖瓣瑞香和草山杭子哨，灌木层盖度35％；草本层主要物种为自足草、囊状嵩草、滇香薷，草本层盖度16％。 中度干扰样地乔木层树种密度为56．5株／1.00m2，郁闭度为0．6。灌木层主要物种有云南绣线菊、小叶帚菊、尖瓣瑞香、草山杭子哨等，盖度30％；草本层物种较为丰富，除重要值较大的有自足草、绢毛石胆草、高山薹草、旋叶香青薄叶变种等以外，还有在对照样地中难以发现而在轻度、中度干扰样地中大量增加的阳性广布成分如野鸡尾、中国卷柏、长萼石莲、狭根茎老鹳草、西伯利亚远志、鼠尾藓、石松等，草本层盖度为20％。 (2)多样性指数直观地表达了三类样地物种在数量上的差别，即中度干扰样地>轻度干扰样地>对照样地，但在质上，多样性指数未能涉及保护生物学或生物多样性保护所关注的内容。对照样地的灌草本层各多样性指标虽然低于轻度和中度干扰样地，但其特有率却高于两类样地。从重要值探究其实质发现，轻度和中度干扰样地所增加的植物多为次生性的、广布的乃至外来的灌木和草本种类，这些物种的增加可以提高群落的物种多样性指数。相反，在对照样地中存在的而在干扰群落不复存在的特有植物种(如滇虎榛)，可能它们的生物学或生态学特性以及群落生态功能在未被人们认识之前就在人为干扰下消失。 (3)采集干扰对侧柏树高、胸径、冠幅、枝下高、完整枝长度、分枝数造成显著的影响，而对完整枝高度没有显著影响，这说明采集干扰对侧柏的生长产生影响。 (4)土壤PH值随着干扰强度增加变化不大。土壤含水率变化趋势为6个对照样地土壤含水率都很高，4个轻度干扰样地土壤含水率最低，中度干扰样地较轻度干扰样地土壤含水率略有升高，但仍比对照样地土壤含水率稍低1．44-0．93％。土壤有机质随着干扰强度增大呈明显下降趋势，三类样地土壤速效N，P，K的含量变化与有机质变化趋势一致。 (5)物种水平达到87．36％以及三个居群分别达到77％、72％和65％的多态位点百分率，物种水平的Nei指数可达到0．3968，Shannon多样性指数达到O．5796均反映出侧柏具有较丰富的遗传多样性。丰富的遗传多样性是侧柏可以广泛栽培分布，适应性强的遗传学基础。 人为干扰对侧柏种群的遗传多样性造成影响。三类样地侧柏居群无论从多态位点百分率、Shannon多样性指数和Nei指数来看，变化趋势都为对照样地>轻度干扰样地>中度干扰样地，各项遗传多样性指数随着干扰强度的增强而下降说明了采集干扰一定程度上会引起物种遗传多样性的下降。物种遗传多样性的降低可导致其适应能力降低。 侧柏不同居群间的基因流，其期望值是Nm=2．3414说明种群间的基因流非常的频繁，可以防止由遗传漂变引起的种群间的遗传分化。在对遗传分化系数的研究表明，侧柏的遗传变异主要存在于种群内，占总遗传变异的82．4％。说明在目前利用状态下，当地侧柏暂时没有丧失遗传多样性的危机。但是，如前分析可见，干扰样地各项多样性指数均低于无干扰对照样地，侧柏种群的遗传多样性随着干扰强度的增强正处于下降趋势。因此，为了当地侧柏资源的可持续利用，现有采集利用方式仍需改进才能达到合理利用的范畴。 本研究首次运用民族植物学、生态学调查方法以及分子标记技术，宏观与微观相结合对天然侧柏林进行了研究，较全面地研究了人为干扰对天然侧柏群落植物多样性的影响。并在DNA水平上，论证了侧柏具有丰富的遗传多样性，确立了侧柏适应性强、栽培广泛的遗传学基础。为我国乃至全世界这一重要的园林绿化和山地造林树种天然群落的采集和管理提出了改进建议。

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1绪论

2研究地概况

3研究方法

4结果与分析

5结论与创新

6讨论与建议

参考文献

致谢