论文部分内容阅读
毛红椿(Toona ciliata var.pubescen)被列为国家二级保护濒危物种。目前面临资源破坏较严重,濒危局势日趋严峻。在自然保护区内,其分布区域的种群数量同样面临缩减趋势。本文以江西九连山国家自然保护区的天然群落为研究对象,从种群层面研究分析其有性、无性繁殖特性与种群动态变化特征,种子雨、土壤种子库以及林窗对其种群天然更新的影响,寻求制约其种群繁衍更新的关键因子,初步揭示其致濒机理。主要研究成果如下:(1)通过调查九连山自然保护区现存虾公塘与大丘田2个毛红椿天然群落,分析其组成、结构及多样性特征。结果表明:群落中毛红椿占据优势地位,物种多样性指数大小依次是灌木层、草本层和乔本层,群落组成的植物种类多、结构较复杂,科属组成较为分散;分别共有维管束植物63科、95属和138种(含变种)和62科,94属,128种(含变种)。(2)以虾公塘观测站毛红椿人工林为参照,通过天然群落结实标准株的野外花期观察和分析表明,毛红椿花期为5月底至7月初,2010年单枝花序开花数200朵以上,但天然林林分落花率超过70%,结实率较低。开花位置是影响毛红椿结实格局的主要因素,蒴果常集中在主花轴的中上部,垂直分布以树冠中、上层为主,水平分布东、南向居多。主成分分析表明,以结实母树数量、结实母树比率、乔冠层林分密度、母树胸径作为单株母树种子产量的测产依据。结果枝的结果数、结实率、单果种子数、种子饱满率均较低,分别在12-44、7.99%-13.19%、23~43、2.9%-40.4%之间,遗传变异系数2%~37%,单果枝结果数的遗传变化最大。(3)毛红椿天然种群的种子雨和种子库等研究表明,种子雨散布时间为10月下旬至12月下旬,高峰期为11月中下旬。2010年种子雨强度251.6~284.7粒.m-2,以22.6-34.3粒.m-2完好种子供土壤萌发更新。天然种群的种子雨强度空间差异性不明显,随时间变化表现一定的差异性。种子库以3-6m树冠内的地表枯落层空间分布的种子密度最大,不同方位间种子的腐烂量及其腐烂率差异显著,北部居高。土壤种子储量取决于结实量、鸟类取食和种子活力保存等因素,鸟类取食是其种子储量大幅下降的首要因素;种子不耐储藏以及大量腐烂,有效贮藏期不足1个月。12月天然林不同种群结实单株种子库8.8~15.7粒.m-2,平均萌发数≤2株.m-2,次年1月土壤种子库种子量最少,6.7~11.8粒·m-2,平均仅萌发为0.4-0.6株.m-2,与林下实生幼苗分布极少吻合。(4)林窗对毛红椿天然群落更新研究表明,天然林窗下种子发芽率5.98%,土壤湿度过高是影响种子发芽低的重要因子,光照是其主要影响因子,但不一定与其种子发芽率正相关。林窗内幼苗数量变化经历5-6月的第1次高死亡率,6-8月和越冬期间又出现第2和第3次较高死亡,其余月份间趋于平稳,12月毛红椿实生苗存活率仅2.89%。(5)毛红椿种群动态及其生命活动的过程分析结果表明,天然种群变化以第Ⅰ龄级有较高的死亡率和致死率,进入Ⅱ龄级及以后,死亡率和致死率曲线总体变化趋于平缓,在Ⅶ龄级、Ⅷ龄级的死亡率和致死率小幅度上升。毛红椿天然种群结构波动性较大,幼龄个体数量少,中老年个体大,属衰退型种群。大丘田毛红椿天然种群以有性生殖为主,种群存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型,天然有性生殖能力弱;虾公塘毛红椿天然种群以无性生殖为主,种群存活曲线趋于Deevey-Ⅰ型,具有一定的无性更新能力。