濒危植物缙云黄芩的克隆构型和分株种群特征及其环境因子分析

摘要

克隆植物在基株和种群水平上的形态可塑性变化分别表现为克隆构型和分株种群特征的变化，这种可塑性变化对于克隆植物适应环境异质性具有重要意义。在对仅分布于重庆市缙云山国家级自然保护区、呈现濒危特征的根茎克隆植物缙云黄芩（Scutellaria tsinyunensis）的9个样地的8种环境因子调查的基础上，通过方差分析和聚类分析把9个样地归并成群落透光度和土壤水分含量差异显著的密林、疏林和林缘旷地3类生境。通过对这3类生境9个样地缙云黄芩的根茎节间长度、间隔子长度、分枝强度、分枝角度4个克隆构型特征指标和分株密度、分株高度、总生物量3个分株种群特征指标的测定与分析以及联系环境因子进行的逐步回归分析，探讨了缙云黄芩克隆构型和分株种群特征在不同生境中的可塑性变化及其主导环境影响因子。结果表明：缙云黄芩的克隆构型和分株种群特征在3种不同的生境中差异显著。Kruskal Wallis检验表明，根茎节间长度、间隔子长度和分枝角度克隆构型特征参数的分布型在3种不同生境间差异显著。Two-Sample Kolmogorov-Smirnov Test对9个样地间的根茎节间长度、间隔子长度和分枝角度等克隆构型特征参数的分布型的相似性比较表明同类生境间相似程度高。不同的生境间相似程度较低。根茎节间长度、间隔子长度和分枝角度分布型的偏斜度在密林生境中向小于平均值方向偏斜，而在林缘旷地生境中向大于平均值的方向偏斜，在疏林生境中，两种方向的偏斜都存在。分株密度。分株高度和种群生物量3个分株种群特征参数的变化趋势均是：密林〉疏林〉林缘旷地。逐步回归分析表明，群落光照强度和土壤水分分别是克隆构型和分株种群特征可塑性变化的主导环境影响因子。随着生境群落透光度的增加和土壤水分的减少，缙云黄芩的克隆构型向间隔子变长、新分株形成能力减弱和分株角度增大的“游击型”构型演变，而分株种群向着分株密度减少，分株高度变矮，总生物量减少的不利方向演变。结合缙云黄芩的生物学特性和克隆植物对资源的利用对策，推论群落里强烈的光照和低的土壤含水量是缙云黄芩呈现濒危特征的主要外部因子。