极小种群野生植物朱红大杜鹃的种群结构与动态特征.pdf
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1、/极小种群野生植物朱红大杜鹃的种群结构与动态特征朱培高 乔琴 马永鹏 刘德团(云南大学 资源植物研究院 云南 昆明 云南农业大学 园林园艺学院 云南 昆明 中国科学院昆明植物研究所 云南省极小种群野生植物综合保护重点实验室 云南 昆明)摘要:朱红大杜鹃是中国极小种群野生植物 也是国家二级重点保护野生植物 为了厘清朱红大杜鹃的群落特征 评估其种群的生存潜力 通过样地调查 分析群落物种组成 编制静态生命表 研究朱红大杜鹃的径级结构、种群动态 结果显示:()样方中重要值的木本植物有 种 其中窄叶青冈、白穗石栎、云南越桔和云南松为群落优势种()朱红大杜鹃种群第龄级个体数量最多 占总体数量的 各龄级的个
2、体数量随着龄级的增加先增加后减少 种群径级结构呈“纺锤”型 种群年龄结构属于衰退型()朱红大杜鹃存活曲线趋近 型分布 种群的死亡高峰出现在 龄级 死亡率为 种群动态变化指数()和受外界干扰种群动态变化指数()均大于 但 较小 种群在外部环境干扰下承担的风险概率最大值()为 说明该种群受外界随机干扰时增长趋势不明显 建议对朱红大杜鹃种群进行就地保护 以提高幼苗和小树的存活率 促进种群的自然更新和恢复关键词:朱红大杜鹃 种群年龄结构 静态生命表 存活曲线 动态分析中图分类号:文献标识码:文章编号:():():():()()第 卷 期 年 月 西 部 林 业 科 学 收稿日期:基金项目:国家自然科学
3、基金()第一作者简介:朱培高()男 硕士研究生 主要从事花性别分化与形成研究:通信作者简介:刘德团()男 助理研究员 主要从事植物资源与保护研究:().()()():种群是物种进化的基本单位 是个体、群落以及生态系统之间相互联系的纽带 种群结构及其动态变化规律是种群生态学研究的核心内容和基础科学问题 也是种群最基本的特征 包括径级结构、高度结构以及年龄结构等 径级结构反映了种群内不同个体的数量及分布情况 种群的数量变化、年龄结构、多样性指数等是种群统计学的主要方法 不仅可分析种群的生存现状 还可分析种群经历的干扰情况、环境适应性、预测种群未来的发展趋势 对保护和管理濒危植物具有重要意义 目前
4、国内学者已经对馨香木兰()、峨 眉 含 笑()、黄 梅 秤 锤 树()、细果秤锤树()、习水杜鹃()等极小种群野生植物开展了种群结构和动态特征的研究 发现生境破坏、部分龄级数量缺失、种群自然更新困难等问题 是很多极小种群野生植物濒危的主要原因 并在此基础上提出了保护与管理策略 研究极小种群野生植物的种群结构、群落多样性和生长情况 可以更好地了解其种群更新潜力和维持机制 也是开展极小种群野生植物拯救和保护 工 作 的基础朱 红 大 杜 鹃()是杜鹃花科()杜鹃属()常绿杜鹃亚属()的 多 年 生 灌 木 生 于 海 拔 的中国云南西部和缅甸东北部 是一种极度濒危()物种 先后被列入杜鹃花红色名录
5、、中国高等植物受威胁物种名录、国家二级重点保护野生植物、云南省极小种群野生植物名录 版和“十四五”全国极小种群野生植物拯救保护建设方案等 目前 朱红大杜鹃的资源分布以及基因组学已有相关研究报道 而种群动态特征的研究却未见报道本研究以当前已知的朱红大杜鹃野生个体集中分布的植物群落为研究对象 通过建立 的样地 调查群落物种组成 分析朱红大杜鹃的径级结构与种群动态特征 探究朱红大杜鹃群落结构特征和种群动态趋势对保护的启示 研究结果可为朱红大杜鹃种群的保护和恢复提供参考 材料与方法 研究区概况研究 区 位 于 云 南 省 腾 冲 市 猴 桥 镇 胆 扎 村()西部和西北部与缅甸接壤 属于亚热带季风气候
6、 四季分明 冬无严寒 夏无酷暑 海拔约 年平均气温 年降水量 朱红大杜鹃群落周围被河流、水库、山脉环绕(图)群落中最大个体树木是窄叶青冈()胸径为 林内人员活动相对频繁 林木有明显的被砍伐痕迹图 样地位置示意图 西 部 林 业 科 学 年 研究方法 样地设置与调查在猴桥镇胆扎村常绿阔叶林中 参照森林动态样地建设技术规程 并根据朱红大杜鹃的实际分布与河道、村庄、公路和水库等地物的位置 在胆扎河和大岔河边 共建立 个面积均为 的样方(图)将每个样方分割为 个 的小样方 并编号 选择其中 个样地(、)分别对乔木()和灌木()进行调查 乔木样方记录种名、个体数量、胸径()、高度、盖度 灌木样方记录基径
7、、高度、冠幅 此外 记录样地的海拔、经纬度、坡向、郁闭度等环境因子及人为干扰情况(表)表 朱红大杜鹃群落样地概况 样方号海拔/纬度经度坡向郁闭度/人为干扰 东公路、水库 东砍伐、河水冲蚀 东砍伐、放牧 重要值重要值()(相对密度相对优势度相对频度)/相对密度()(某个种的株数/所有种的总株数)相对频度()(某个种 样方出现的次数/所有种出现的总次数)相对优势度()(某个种的胸高断面积/所有种的胸高断面积之和)多度样方内某物种的个体数依据重要值排名第一的乔木物种命名朱红大杜鹃的群落类型 种群年龄结构划分采用径级结构代替年龄结构对种群结构和特征进行分析 年龄结构作为种群的重要特征 可用于研究种群的
8、现存状态、受干扰情况以及预测种群未来发展动态趋势 本研究主要参考曲仲湘等对年龄级的划分标准 根据朱红大杜鹃基径()的分布状况 将其划分为 个龄级:级()、级()、级()、级()、级()、级()、级()、级()、级()、级(的物种有 种 这些物种的相对密度之和与相对频度之和分别为 和 相对优势度之和与重要值之和分别为 和 (表)重要值排前 位的物种是窄叶青冈、白穗石栎()、云南越桔()和云南松()是该群落的主要组成物种其中 窄叶青冈不仅数量最多 而且相对优势度达到了 在群落组成中占绝对优势 是该群落的建群种和优势种 云南松相对密度和频度较低但是其优势度较高 也是群落的优势物种表 样地内重要值的木
9、本物种的数量特征 物种多度平均胸径或基径/相对频度/相对密度/相对优势度/重要值/窄叶青冈 白穗石栎 云南越桔 云南松 云南冬青 朱红大杜鹃 映山红 腾冲柳 响叶杨 稠李 南烛 楤木 川梨 薄叶马银花 绣球 珍珠荚蒾 海桐 其他 总计 西 部 林 业 科 学 年 种群年龄结构朱红大杜鹃种群各龄级的个体数随龄级的增大表现出先增大后减小的趋势 总体呈现为“纺锤”型(图)朱红大杜鹃种群以中龄级为主 龄个体数最多 有 株 占调查总数的 第龄级为幼苗 共有 株 占种群调查个体总数的 第龄级也属于中龄级 其个体数为 株 占调查总数的 第龄级之后为老龄级 个体数为 株 占调查总数的 结果表明 种群内的中龄级
10、个体较为充足 幼苗数量图 朱红大杜鹃种群径级结构 和老龄株个体数量不足 种群更新不良 种群年龄结构为衰退型 种群动态分析 种群静态生命表朱红大杜鹃种群匀滑修正后各龄级株数见表 由朱红大杜鹃种群静态生命表(表)可知 朱红大杜鹃种群幼龄株个体数量()和中龄株个体数量丰富 老龄株数量较少 朱红大杜鹃种群的个体存活数()随着龄级的增大而减小 其中 第龄级出现了较高的死亡率()达到了 ()表明朱红大杜鹃植株在这个龄级的生活状态已经衰退 即基径达到 之后老化严重 适应性差 生存潜力下降 期望寿命()在第龄级最大 为 自第龄级之后 朱红大杜鹃种群的寿命期望值随着龄级的增长逐级下降 表明朱红大杜鹃种群在幼苗期
11、生长最旺盛 随着年龄的增长 生存力与对环境的适应能力逐渐下降 尤其在第龄级以后 朱红大杜鹃个体数量逐渐减少表 朱红大杜鹃种群匀滑修正后各龄级株数 龄级注:龄级时的存活数 匀滑修正后 龄级的存活数表 朱红大杜鹃种群静态生命表 龄级 注:龄级存活数 匀滑修正后存活数 龄级开始时标准化存活个体数 从 到 龄级间隔期内标准化死亡个体数 从 到 龄级间隔期间还存活的个体数 龄级到超过 龄级的总个体数 进入 龄级个体的期望寿命 从 到 龄级间隔期间的死亡率 龄级的存活率 第 期 朱培高等:极小种群野生植物朱红大杜鹃的种群结构与动态特征 种群数量动态分析种群数量动态量化分析结果见表 朱红大杜鹃种群动态变化指
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