极小种群梓叶槭种群结构及动态特征

【目的】分析中国特有濒危极小种群梓叶槭(Acer catalpifolium)的年龄结构和动态特征,揭示种群与环境之间的相互关系,预测种群发展动态,探索其濒危机制,提出野生梓叶槭种群的保护和恢复对策。【方法】通过对集中分布于四川峨眉山和都江堰的梓叶槭种群进行样地调查,采用样方调查法,将各样地划分为1～4个20 m×20 m的样方,再将每块样方划分为16个5 m×5 m的小样方; 对样方内的梓叶槭植株进行每木调查,调查内容包括个体数、树高、胸径等生长因子,同时记录各样地海拔、经纬度、坡向、坡度、林分郁闭度、植被群落以及土壤类型等生境因子; 以梓叶槭个体的胸径代替龄级来反映种群结构,将梓叶槭胸径大小划分为11个径级(Ⅰ-Ⅺ,设置DBH>50 cm为Ⅺ级,每级间隔5 cm),龄级与胸径大小级对应,绘制梓叶槭种群的径级结构图; 编制了种群的特定时间生命表,分析其存活曲线、死亡率曲线等重要参数; 运用时间序列预测模型分析种群数量动态和发展趋势。【结果】梓叶槭在峨眉山和都江堰地区的种群差异明显,峨眉山种群共有105株,都江堰种群共有81株,种群龄级结构完整,种群径级结构表现为中龄级所占比例较大、幼龄级和老龄级比例次之的纺锤形结构。梓叶槭种群年龄结构动态变化指数表明,两个地区受随机干扰时的种群年龄结构动态指数(V_pi')分别为0.011 6和0.004 2,均趋近于0,总体上表现出由稳定型向衰退型转化的衰退型结构; 生命表及相关曲线分析显示,梓叶槭早期个体死亡数较高,存活数随龄级的增加而减少,对环境的选择作用强; 存活曲线趋于Deevey-Ⅱ型,各龄级种群有相近死亡率; 生存函数分析表明,两个种群的生存率函数S(t)均随着龄级的增大呈单调下降的趋势,而累计死亡率F(t)则呈单调上升趋势,两个函数曲线变化呈现互补的现象; 时间序列预测分析表明,2、4、6、8龄级时间后梓叶槭老龄级个体逐渐增多,幼龄级个体则有所降低,种群稳定性降低,难以长期维持; 如果种群中幼苗难以补充,幼树不充足,再经过4个龄级后梓叶槭种群将成为衰退型种群。【结论】导致梓叶槭濒危的原因可能是梓叶槭的生物学特性和人为干扰; 应加强对梓叶槭种群及栖息地的保护,保护梓叶槭现有的成年个体,促进种子的萌发和幼苗的更新,防止栖息地及生态系统的破坏; 还要深入开展梓叶槭生物学及繁育特征研究,提高梓叶槭种子萌发率和成苗率,促进其种子向幼苗转化。另外,在天然林更新中,应采取人工抚育等措施来加强对中小径级梓叶槭个体及生境的保护,促进梓叶槭种群的自然更新和恢复。     

紫金山南麓枫香种群结构与动态特征

【目的】明晰自然演替下枫香(Liquidambar formosana)种群的数量动态特征，为南京紫金山地区森林的可持续经营提供参考。【方法】以南京紫金山南麓受人为干扰较小的固定样地中枫香种群为研究对象，记录样地内所有枫香个体的胸径、树高、冠幅等指标；根据调查样地内枫香个体胸径的大小，划分为9个径级(以0～7.5 cm径阶为径级Ⅰ,后每间隔5 cm划分径级直至径级Ⅸ),用径级来对应种群个体的龄级，绘制枫香种群年龄结构图，并用结构动态指数定量描述种群数量动态。通过编制植物种群静态生命表，绘制种群存活率、死亡率和消失率曲线，利用生存分析函数和线性平稳时间序列对该种群的结构特征现状及未来变化趋势进行分析和预测。【结果】(1)枫香种群个体年龄结构为“金字塔”型，在干扰下种群整体的龄级结构数量变化指数为0.02,表明种群个体数量在当前演替阶段能够维持正增长。(2)种群存活曲线趋于Deevey-Ⅰ型，种群个体生存率逐渐下降，死亡率、消失率、累积死亡率和危险率总体上逐渐上升，死亡密度则趋于稳定。(3)时间序列模型的预测结果表明枫香种群能够在未来较长的演替时间内仍呈增长趋势。(4)枫香树在胸径达到≥3...     

雾灵山自然保护区胡桃楸种群结构特征分析

胡桃楸群落是雾灵山自然保护区森林植被的典型类型之一,分布在海拔700~1 400 m的阳坡.根据雾灵山自然保护区胡桃楸种群不同龄级结构设置两个样地,通过对胡桃楸种群每木必测,采用种群径级结构代替年龄结构,不同的生境条件分析雾灵山自然保护区胡桃楸种群结构及动态变化特征.结果表明:(1)雾灵山自然保护区胡桃楸种群结构呈"金字塔"型,种群中幼树和中龄树所占比重大,表现为稳定型种群,种群个体数目基本随径级的增加而减少;(2)存活曲线接近Deevey-Ⅲ型,高径级种群趋于稳定,种群具两个死亡高峰,中龄树种群的死亡率高达80%,这是由于中龄树个体较多,在共同的生境条件下争夺生存空间和资源,群落树种互相竞争影响下,死亡率较高;(3)龄级分布与微地形的关系密切相关,坡度在30°~40°范围中胡桃楸种群龄级分布较广泛,海拔高度在800 m~1 000 m范围中胡桃楸种群各龄级分布广泛,幼树和中龄树数量多,而在其它海拔高度范围中受土地利用类型和生境条件的影响,分布的龄级数目少.     

宝华山青冈种群年龄结构及点格局分析

【目的】江苏宝华山地处亚热带北缘,青冈为其森林群落的重要组成树种。对青冈种群动态进行研究,可了解该地区常绿落叶阔叶混交林的演替动态,同时为森林保护策略的制定和人工林的演替促进提供理论指导。【方法】在宝华山设置1 hm²的固定样地,对样地内 432 株青冈个体进行定位并每木检尺; 根据胸径大小将其划分为 10 个径级,采用径级结构代替年龄结构探讨了该物种的种群动态; 采用点格局方法(Ripley’s K-Function)对其空间分布规律进行分析。【结果】青冈种群径级结构呈类倒“J”形,自然更新良好,属增长型种群; 个体的最高和最低死亡率分别出现在第 5 和第 6 径级,存活曲线接近于 Deevey-Ⅱ 型; 随研究尺度增加,青冈种群呈现由集群分布、随机分布到均匀分布的变化,而不同年龄段个体的变化规律略有差异,幼树、小树、中树和大树随空间尺度加大,变化规律同种群一致,老树则多呈随机分布。【结论】青冈在北亚热带常绿落叶阔叶混交林中有较强的适应能力,种群可长时间维持稳定的状态。为促进宝华山乃至整个宁镇山脉人工林向更加自然稳定的方向发展,建议人工抚育时,适当补植青冈幼苗,促进林分更新。     

江苏云台山山樱花种群结构及点格局分析

【目的】了解分析并掌握连云港云台山山樱花(Cerasus serrulata)天然种群的结构特征、分布格局、物种多样性及其与生态环境影响因子的关系,为优良景观树种山樱花的种质资源保护与利用提供理论依据。 【方法】以江苏省连云港市云台山省级自然保护区1 hm²固定样地山樱花为研究对象,通过探究年龄结构、绘制存活曲线、编制静态生命表、预测时间序列和点格局分析,以期对该山樱花种群有进一步的了解。 【结果】样地中乔木层短柄枹栎和山樱花的重要值最高,是群落的主要建群种,山樱花作为群落优势种之一的情况并不常见,其种群径级结构呈“扩张型”,低龄级个体数量较为丰富。静态生命表显示:山樱花植株个体平均生存能力随龄级增大而减小;存活曲线呈Deevey-Ⅱ型。根据时间序列预测的结果推断,未来2、4、6个龄级时间后山樱花种群各龄级个体数均逐渐增加,种群能自然更新。山樱花种群各年龄段的植株密度存在较大差异,整体呈随机分布或集中分布。【结论】暖温带落叶阔叶林优势种以壳斗科为主,朴树、黄连木等也是常见的优势树种,以山樱花为优势种之一的并不多见。云台山山樱花种群结构呈持续稳定的状态,自然更新能力较强,在云台山保护区地带性植被恢复与风景林构建中发挥了重要作用,应加大保护力度。同时也说明通过上述方法揭示特定种群的结构及数量特征,对特殊群落的保护和管理具有重要的理论价值与现实意义。     

星斗山观赏植物交让木种群特征研究

对星斗山国家级自然保护区常绿落叶阔叶混交林群落中的观赏植物交让木种群特征进行了研究,结果表明:交让木种群年龄结构呈正金字塔型,是典型的增长型种群;其种群个体主要分布在群落9 m以下的垂直空间范围;在海拔梯度上,由于群落发育程度和生境条件的差异,在1 400~1 500 m梯度范围内,种群个体分布数量最多;其种群个体分布格局为集群分布模式;生命表分析显示,交让木种群DBH1径级幼苗位于群落最下层空间,与其它种群个体幼苗竞争资源和空间的优势不明显,生存能力较弱,期望寿命不高,该种群存活曲线为"Ⅱ型"存活曲线,其存活率在各生活史阶段大致相当.     

珍稀濒危植物堇叶紫金牛种群结构及动态分析

【目的】堇叶紫金牛(Ardisia violacea)为中国特有的珍稀濒危植物,目前报道仅在台湾、浙江、安徽有零星分布。研究其种群结构和动态,旨在为维持堇叶紫金牛种群及其生存群落的发展提供一定的科学依据,也为探索堇叶紫金牛种群及群落的保护、更新和生态恢复奠定理论基础。【方法】以2018年新发现的堇叶紫金牛最北分布点杭州市临安区清凉峰镇顺溪坞的种群为研究对象,通过编制静态生命表和生殖力表,绘制种群年龄结构图、存活曲线和死亡率、消亡率曲线图,进行种群结构和动态分析。【结果】①种群内低龄级[D_B(基径)≤1.4 mm]植株数最为丰富,中龄级(1.4<D_B≤1.8 mm)和高龄级(D_B>1.8 mm)植株数较少,表现为增长型种群。②存活曲线趋向于Deevey-Ⅱ型,种群各龄级有相近的死亡率。③未来外部干扰下的数量动态指数V_pi'=0.008 8>0,种群增长速度较为缓慢,且对外界干扰比较敏感。【结论】样地内堇叶紫金牛种群整体呈低增长型发展趋势,生理寿命约4.0 a,种群规模相对稳定。     

湖南高望界国家级自然保护区雪峰山梭罗种群结构与动态特征

【目的】雪峰山梭罗(Reevesia pubescens var. xuefengensis)为中国特有梭罗树属植物,研究其种群结构与动态特征,分析种群与环境之间的关系,为雪峰山梭罗的保护与利用提供依据。【方法】在湖南高望界国家级自然保护区,采用典型样地调查法对雪峰山梭罗群落进行调查,记录样地内每个雪峰山梭罗个体的胸径、树高、冠幅等指标,根据调查样地得到的数据,进行结构级划分和数量动态量化,编制静态生命表,得到存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线、生存函数等,进行生存分析及时间序列预测,对湖南省高望界自然保护区内雪峰山梭罗种群结构及动态特征进行研究。【结果】雪峰山梭罗种群低龄级个体占优势,在向中龄级成长过程中大量死亡;种群对环境的抗干扰能力低,稳定性差;出现3次死亡高峰;符合Deevey-Ⅱ型曲线;动态生存特征整体表现为前期阶段减少、中期阶段较为稳定、后期阶段衰退;时间序列分析预测表明,未来雪峰山梭罗种群个体数量有上升趋势。【结论】该地区雪峰山梭罗种群相对稳定,总体呈增长趋势,如果幼龄级个体存活率不能提高,随时间推移,中龄级个体数得不到很好的补充,种群结构将会发生变化。建议加强该种群的保护应结合环境要素,减少人为干扰,促进其可持续发展。     

天山云杉种群数量动态研究

选择了15个设在天山地区25m×25m的样地,通过样地调查和数据统计,研究了天山云杉(Picea schrenkiana)种群的年龄结构、静态生命表,运用时间序列预测模型分析了种群数量动态。种群年龄结构分析表明,种群的年龄结构呈倒J 型分布,个体数量主要集中在Ⅰ、Ⅱ龄级(个体数量比例占8270％),幼龄个体数量较多,中、老龄个体数量较少。种群生命表、亏损率曲线、存活曲线、死亡率曲线、生存函数曲线的分析表明：天山云杉有1个死亡高峰,出现在Ⅱ龄级的年龄阶段;存活曲线基本介于DeeveyⅡ和DeeveyⅢ型之间;引入生命表的几个函数能较好地说明种群的动态和结构变化。时间序列分析表明：在未来20、40、60、80、100、120和140年中,天山云杉种群幼龄级个体数量相对丰富,种群稳定。     

官山长柄双花木群落特征与种群更新的定位研究

长柄双花木(Disanthus cercidifolius var.longipes)是国家二级重点保护的濒危树种,江西官山的长柄双花木分布面积在全国最大。采用标准样地法在官山建立4个长期定位样地,通过物种组成、生物多样性指数、种群年龄等指标对长柄双花木的群落特征与种群更新进行分析。结果表明:1)样地的物种组成丰富,共有46科61属111种,4个样地Shannon-Wiener指数介于2.37~2.84之间,Simpson指数介于4.34~8.55之间;2)长柄双花木种群数量达122丛、568株,丛分枝347枝,胸径在7~9 cm的主枝丛分枝数最多,平均达6枝/丛;3)4个样地均以1~3 cm径级的个体为主,多度百分比可达80%,种群出生率大于死亡率,为增长型种群;存活曲线为Ⅰ型(凸型),到达生理寿命前的死亡率相对较低。由此可知,官山长柄双花木的群落复杂多样,但仍能自我更新。     

内源抑制物对加拿大紫荆种子萌发的影响

【目的】探究内源抑制物质对加拿大紫荆(Cercis canadensis)种子萌发的影响,为揭示加拿大紫荆种子的休眠原因及其解除机制提供依据。【方法】以加拿大紫荆种子为试验材料,先采用80 ℃热水预处理,再经低温层积处理解除种子的生理休眠,对不同层积阶段的种子进行发芽率和生物活性测定。结合气质联用(GC-MS)、高效液相色谱(HPLC)技术与标准品有效半抑制浓度(IC₅₀)方法,分析加拿大紫荆种子内源抑制物种类及休眠解除过程中内源抑制物含量的变化。【结果】内源抑制物是引起加拿大紫荆种子休眠的主要原因,随着层积时间延长,休眠逐渐解除。加拿大紫荆种子种皮和胚乳各分离相提取液对白菜籽发芽抑制作用由大到小依次为乙醚相>甲醇相>水相≈乙酸乙酯相>石油醚相,表明种皮和胚乳中的内源抑制物主要存在于乙醚相、甲醇相、乙酸乙酯相提取液中。采用GC-MS技术测得加拿大紫荆种皮和胚乳分离相提取液中主要有油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、邻苯三酚6种可能对加拿大紫荆种子具有抑制作用的物质。对6种物质标准品进行有效半抑制浓度(IC₅₀)测定发现:油酸对白菜籽发芽无抑制作用,较高浓度的亚油酸、棕榈酸、硬脂酸才能抑制白菜籽发芽,而较低浓度的BHT和邻苯三酚对白菜籽发芽就有很强的抑制作用。种子休眠解除过程中,亚油酸含量呈先下降后上升再下降的趋势,而棕榈酸、硬脂酸、BHT、邻苯三酚的含量逐渐下降,层积后的4种物质含量下降幅度分别为42.43%、52.00%、5.77%、96.14%。【结论】结合IC₅₀及层积过程中内源抑制物含量的变化,认为邻苯三酚可能是引起加拿大紫荆种子休眠的主要抑制物质。     

基于SLAF-seq的天竺桂群体遗传变异分析

【目的】探讨我国天竺桂资源的遗传多样性及群体的空间分布格局。【方法】分别对来自7个天然群体的30份天竺桂资源进行特异位点扩增片段测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)。基于检测到的SNP位点信息进行遗传变异分析。【结果】各样品的平均测序深度为15.11倍,开发获得 1 296 000个SLAF标签,其中377 250个SLAF标签在不同样品间具有多态性,共包含3 409 402个群体SNP,经过滤,最终获得268 821个高度一致性的群体SNP。基于这些SNP的系统进化分析发现,天竺桂是由中国东部向中国西部逐渐进化的。系统进化、主成分分析和群体结构分析均表明,来自5省(直辖市)7个天然群体的群体内变异小于群体间变异。30份天竺桂资源可分为2个大的亚群,其中,第1亚群位于中国第2阶梯上,第2亚群位于中国第3阶梯上,2个亚群间被大兴安岭—太行山脉—巫山—雪峰山山脉阻隔。第2亚群又可进一步分为3个小亚群,其中,来自浙江省和安徽桃岭的为第1个小亚群,来自安徽霍山的为第2个小亚群,而来自河南伏牛山的为第3个小亚群,第1个和第2个小亚群间被长江阻隔。【结论】山脉和湖泊的阻隔可能是造成天竺桂遗传分化的重要因素。本研究首次揭示天竺桂遗传结构及地理变化规律,为我国天竺桂资源的有效利用与科学保护提供理论依据。     

无人机辅助授薄壳山核桃花粉对山核桃的结实效应

【目的】人工点粉、抖粉授薄壳山核桃(Carya illinoensis)花粉对山核桃(Carya cathayensis)结实有增效作用,但因工效低而不适合大面积应用。探讨无人机辅助授薄壳山核桃花粉对山核桃实生林分的结实效应,为山核桃大面积生产性应用辅助授粉提供参考。【方法】选取15年生山核桃实生林为研究对象,利用无人机喷洒按0.025%质量比调配成的薄壳山核桃花粉水溶液,采取连续面积逐株全果测定的方法测定处理与对照样区的果实产量及果质量、核质量、果仁质量等性状,运用Excel 2007进行统计分析。【结果】无人机辅助授薄壳山核桃花粉对山核桃果实有明显增效作用,能显著增加山核桃单位面积鲜果产量、单果质量、核质量及果径,但对果高、核高、核径、果仁质量无显著影响。与对照相比,单位面积鲜果增产37.16%; 平均单个果实的果质量、核质量、果仁质量分别增加12.02%、5.98%、5.49%,果径增加4.81%。【结论】无人机可辅助对山核桃授薄壳山核桃花粉,由于无人机旋翼风力和种间杂交优势的双重影响,对山核桃果实有明显的增效作用。     

两地点8年生柏木生长性状家系变异及选择

【目的】揭示柏木生长性状的遗传变异规律,为高阶遗传改良筛选优良种质,选择优良家系,及其区域推广奠定基础。【方法】以营建在浙江省开化县林场(KH)和湖北省太子山林场(TZS)两个试验点的8年生柏木优树子代家系为材料,分析其生长性状的遗传变异,估算其育种值、遗传力等参数。【结果】柏木生长性状(树高、胸径和材积)的遗传变异系数为3.08%～13.93%,其中材积的变异最大。子代家系的树高、胸径和材积在地点间差异显著,TZS点的单株材积高于KH点315.79%,且家系与地点间的交互效应显著。胸径、树高和材积具有显著的家系效应,KH和TZS试验点的家系遗传力变幅分别为0.42～0.61和0.58～0.74。KH和TZS试验点分别以单株材积育种值大于CK的10%和45%为标准,各选出6个优良家系,现实增益分别为33.51%和67.95%。利用独立淘汰法,在KH点和TZS点各筛选优良单株17和12株,材积的遗传增益分别为41.38%和40.92%。【结论】8年生柏木优树子代家系生长性状具有较大的遗传改良潜力,但家系与环境的互作效应显著;通过子代家系的遗传评价有助于种子园建园亲本的再选择和现有种子园的...     

楸树嫩枝扦插生根发育及根系特征分析

【目的】楸树大多自花不育,苗木主要通过营养繁殖获得,而高质量楸树苗木缺乏,扦插育苗存在繁殖系数低、质量参差不一等问题,影响了楸树的大面积推广利用。笔者探索不同处理方式下楸树嫩枝生根及不定根形成特点,初步筛选合适的楸树嫩枝生根方法,为揭示楸树嫩枝扦插生根机理并解决楸树扦插困难提供参考。【方法】以楸树品种‘8611’为试验材料,采用两因素(生根剂类型、枝条部位)完全随机试验,观察插穗在扦插生根过程中的动态变化并进行生根阶段划分;采用石蜡切片法,对不同生根阶段的插穗进行解剖结构分析;利用根系扫描仪测定根系的相关指标,并对各指标数据进行相关性分析和多重比较,得出楸树最优生根处理,明确楸树生根类型及时间。【结果】楸树扦插生根过程可以分为4个阶段:扦插3~7 d为愈伤组织的形成阶段;扦插7~18 d为不定根的诱导阶段;扦插18~20 d为不定根的发生阶段;扦插20 d以后为不定根的伸长阶段。不同生根剂及枝条不同部位的插穗对嫩枝扦插生根存在明显影响。穗条在不同部位间,枝条上部的插穗最易生根,但易腐烂;枝条中部制成的插穗生根效果最佳。不同激素处理中,GGR-6处理的插穗最易生根,生根效果最佳。在不同激素处理下枝条不同部位的生根率表现为:1 000 mg/kg GGR-6处理的中部插穗生根效果最佳,生根率约92%。在形态解剖学观察中,未发现楸树‘8611’种存在潜伏根原基。【结论】楸树嫩枝扦插的生根时间约20 d,为诱导生根类型。采用嫩枝中部制成的插穗,通过1 000 mg/kg GGR-6处理时生根效果最佳。