锥栗的品种与群落学研究

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锥栗(Castanea henryi(Skan.)Rehd.et Wils.)隶属于壳斗科栗属,是中国栗属植物三大特有种之一,在福建北部(闽北)和浙江南部山区分布最为集中,并有大面积人工栽培的经济林。锥栗又是中亚热带常绿落叶阔叶混交林优势种之一,广泛分布中亚热带海拔800—1000m的地区。 该论文叙述了锥栗从第一次被发表到正式命名的过程,描述了锥栗的叶、花、果等器官的形态特征,对锥栗的生态习性和生活力、物候期等生物学特性进行了探讨。研究了锥栗与栗属其它两个种的亲缘关系,确定中国板栗作为外类群,又根据中国板栗的描述系统,确定了几个重要的分类性状及表征品种进化方向的性状,并对锥栗的地理分布进行了探讨。 锥栗栽培在闽北具有悠久的历史,品种种质资源极其丰富,但是在这繁多的品种中,存在严重的良莠不齐现象,还可能存在同名异物和同物异名现象,为了区分这些品种,我们对采集的品种标本进行了聚类分析。首先根据成熟期的划分,对聚类结果进行了系统排列;确定了主要分类性状选取的依据及具体的分类性状,并对性状的分类价值进行了讨论;按成熟期把锥栗品种及野生类型分为4类,即早熟品种、中熟品种、晚熟品种和野生类型,在各类型内应用SPSS软件和UPGMA法对采自建瓯市龙村乡、水源乡和福建农林大学南平校区后山的33个品种、3个野生类型进行了聚类分析,并作出树系图;最后聚类结果是将33个品种归并为24个,3个野生类型因变异较大而不能归并。 通过对不同锥栗品种的聚类研究,编制了简单实用的检索表,澄清了品种间存在的同名异物、同物异名现象,可以使更多的人了解、熟悉乃至于能够区分众多的品种,为筛选出高产、稳产和优质的品种奠定了基础。为促进福建省闽北地区当地经济的发展,为持续利用我国丰富的栗属资源具有重要的意义,也为中国锥栗作为食物资源走向世界奠定了理论基础。 锥栗在福建省内分布广泛,因此,探讨常绿落叶阔叶混交林——锥栗林的最小调查面积,对群落的外貌、群落主要种群的生态位、主要种群的空间分布格局、优势树种间的竞争、群落的区系和物种多样性、群落的物种多度分布等群落学特征进行研究,也具有重要的意义。研究内容及相关的结论主要有: (1)通过“种—面积曲线”、“群落系数—面积曲线”以及“重要值—面积曲线”三种方法对福建龙栖山锥栗群落的最小面积进行研究。结果表明,用三种方法确定的群落最小面积基本上相同。对所研究的植被类型,样地面积为400m~2时,可抽到整个群落60%的物种数目。样地面积为1000m~2时,则可包括整个群落90%的物种数目。因此确定龙栖山锥栗群落的最小取样面积为1200m~2比较适当。 (2)采用Raunkiaer生活型分类系统及叶特征分类系统,对龙栖山自然保护区的锥栗群落的生活型、叶特征进行统计分析,编制了生活型谱。结果表明,该群落以高位芽植物占绝对优势,达80%以上,其中以小高位芽植物最多,矮高位芽次之。植被性质应是由单叶、革质叶、全缘叶、中小型叶组成的以常绿阔叶植物占优势的常绿、落叶阔叶混交林。 (3)采用定量分析方法,对福建龙栖山锥栗群落中10个主要种群进行了生态位研究。以群落的小样方为资源位,调查了6个资源位,测定了锥栗群落主要种群的生态位宽度、生态位相似比例、生态位重叠,并分析了各种群生态位的生态学意义。结果表明:群落中主要优势种群的生态位宽度较大,主要优势种锥栗和青冈的Shannon-Wiener和Levins生态位宽度分别为0.71、0.77和0.76、0.90;具有相同或相似环境要求的物种间生态位重叠较锥栗的品种与群落学研究大,生态位宽度较大物种与其它种群的生态位重叠也较大. (4)通过1200时标准样地调查,研究福建龙栖山自然保护区锥栗群落各种群的分布格局,结果表明:在乔木层的10个优势种群中,除马尾松符合随机分布外,其它种群均符合聚集分布;灌木层的10个优势种群均符合聚集分布;草本层和藤本植物的大部分种群均符合聚集分布,少有随机分布。这主要与物种的生态生物学特性和种群间的竞争抖诉有关,而且与物种的生境有密切的联系。 (5)研究了福建省龙栖山自然保护区锥栗群落内优势树种间的竞争关系。结果表明:锥栗与少叶黄祀、拟赤杨、小叶石楠、青冈栋、鹿角杜鹃、鼠刺乌饭树和浙江润楠的竞争较为激烈,并且锥栗在与主要伴生树种的竞争中,处于优势地位,其它伴生树种处于劣势地位,有的物种可能被淘汰。 (6)对福建龙栖山自然保护区锥栗群落的不同层次的物种丰富度、物种多样性指数和群落均匀度及群落种类组成、植物区系成分进行了分析。结果表明:在群落垂直结构中,灌木层的物种丰富度指数和物种多样性指数均最大,乔木层次之。但对于群落均匀度,则是乔木层最大,灌木层次之。乔木层的物种多样性较高,表明锥栗群落的建群种是由多个优势种群共同构成的。群落物种丰富,有45科72属105种,种类组成以单种科、单种属为主。从种子植物的分布类型来看,属的分布型以热带类型为主,反映该群落区系以热带为主的亚热带区系特点。 (7)应用群落物种相对多度分布的几何级数分布模型、对数级
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