黄土高原辽东栎种群动态与生殖生态

黄土高原辽东栎种群动态与生殖生态

论文摘要

辽东栎是黄土高原地区地带性植被的建群种,种群恢复在当地植被建设中意义重大。本文通过样地调查、文献标本查阅,在系统归纳分析辽东栎地理分布、生物学生态学特性的基础上,研究了辽东栎种群结构沿秦岭北坡、黄龙山、桥北环境梯度的适应特征;辽东栎种群的有性生殖和无性繁殖及其与环境因素的关系;提出了种群复壮与天然林保护管理的建议。研究结果对当地辽东栎林种群恢复和天然林保护具有重要参考意义。主要结论如下:1.辽东栎分布于华北、西北、东北等省区,是我国暖温带地区地带性植被建群树种,在华北地区具有大面积纯林,秦岭北坡发育最好,是可能的分布中心。辽东栎垂直分布于海拔300-2700m的地带,分布上线总体呈现西部高于东部,南部高于北部的趋势。辽东栎种群结识量大,以有性生殖为主,无性繁殖为辅;种群繁衍受到环境因素的强烈影响,从种子到幼苗定居阶段是其生活史中的脆弱环节;种子萌发后,根系生长优先,地上部分滞后,10-40年是其高度生长速生期,20-60年是其直径生长速生期,个体生长速生期秦岭北坡比黄土高原长。2.沿秦岭北坡到黄土高原地区(黄龙、桥北)环境梯度,辽东栎种群径级结构呈现进展特征,种群静态生命表表明1-3年生个体死亡率最高,存活曲线呈DeeveyⅢ型。随着径级的增加,种群死亡率在大体上呈现“高-低-高”的式样。不同地点比较,黄土高原地区的幼苗密度、幼年期死亡率均高于秦岭北坡,但个体的生长状况却不如秦岭北坡,说明面对黄土高原的严酷生境,辽东栎种群以高生殖,高死亡的策略来维持种群的稳定。只要对现存的天然次生林实行保护和合理抚育,辽东栎林可以在较短的时间内实现自然恢复。3.通过在黄龙、桥北两个地点定点调查观测,本研究发现:辽东栎种群的有性生殖发达,但坡向对坚果数量影响较大,北坡辽东栎单株坚果产量最小(457个/标准株),其余三个生境较大(855-923个/标准株),按东、南、西、北四个生境林分统计,坚果数量南坡最高(657900 ind/ha),其次是西坡(649300 ind/ha),最少是北坡(231900 ind/ha),一年生幼苗数量也是南坡(94 ind/ha)>东坡>西坡>北坡(18 ind/ha)。不同生境一年生幼苗与坚果比率,东坡(0.0152%)>南坡(0.0143%)>西坡(0.0116%)>北坡(0.0078%)。种群生殖过程从开花结实、种子散落到幼苗定居,每个环节都受到环境因素的影响,坚果散落后被动物所搬运取食是主要危害,光照对开花结实产生积极影响,土壤有机质含量、土壤厚度、气温、空气湿度、土壤含水量有利于种子萌发成苗。4.辽东栎种群无性繁殖的方式有伐桩萌苗、根基萌苗、根系萌苗三种形式,不同生境对比分析中,伐桩萌苗的贡献率最大17-38ind/100m2,根基萌苗次之12-17 ind/100m2,根系萌苗最小2-3 ind/100m2。伐桩萌苗、根基萌苗和根系萌苗平均个体高、基径,南坡最大,北坡最小。萌生苗对种群更新的贡献远远大于实生苗,其生长状况也优于实生苗。种群的生殖功能选择与干扰强度密切相关,干扰强度越低,萌生苗比例就越低,实生苗比例也就越大。5.未来辽东栎种群恢复中,应注重保护实生苗,维持种群遗传多样性。次生林恢复应充分利用辽东栎繁殖能力旺盛的特点,以封禁措施为主要手段,通过扰动土壤,促进种子进入土壤;修剪压迫辽东栎幼苗生长的非目的乔灌木,促进辽东栎幼苗发育;采用轮封轮放的方式给次生林以修养生息的机会。通过问伐改变林地光照等环境条件,提高结实量和种子成苗率。对于皆伐或间伐基地,要充分利用无性繁殖的特点,保护萌生苗,促进林地快速恢复;对于人为破坏严重的天然次生林(薪炭林、耳林)应该减少人为干扰,通过点播种子,补植幼苗,促进实生苗发育,提高有性生殖的比例。要通过积极采种育苗,在黄土高原地区大力发展辽东栎人工林。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 研究目的
  • 1.3 研究意义
  • 1.4 研究内容
  • 1.5 植物种群生殖生态学研究现状
  • 1.5.1 国外研究现状
  • 1.5.2 国内研究现状
  • 1.6 辽东栎种群研究现状
  • 1.6.1 国外研究现状
  • 1.6.2 国内研究现状
  • 1.7 辽东栎种群研究过程中存在的问题
  • 1.8 研究思路与技术路线
  • 1.8.1 研究思路
  • 1.8.2 技术路线
  • 第二章 研究区概况与研究方法
  • 2.1 研究区自然地理概况
  • 2.1.1 地理位置
  • 2.1.2 气候条件
  • 2.1.3 土壤
  • 2.1.4 植被
  • 2.2 研究方法
  • 2.2.1 野外调查及资料收集
  • 2.2.2 地理分布和生物学生态学特性研究方法
  • 2.2.3 种群动态研究方法
  • 2.2.4 有性生殖研究方法
  • 2.2.5 无性繁殖研究方法
  • 第三章 辽东栎的地理分布和生物学生态学特性
  • 3.1 形态特征
  • 3.2 分布与适生生境
  • 3.2.1 水平分布
  • 3.2.2 垂直分布
  • 3.2.3 分布中心区
  • 3.2.4 适生生境
  • 3.3 生物学生态学特性
  • 3.3.1 生态学特性
  • 3.3.2 辽东栎群丛的聚类划分
  • 3.3.3 辽东栎群丛对比
  • 3.3.4 生长特性
  • 3.4 生殖特性
  • 第四章 辽东栎种群沿环境梯度的变化
  • 4.1 种群径级结构及分析
  • 4.2 种群静态生命表及存活曲线的对比分析
  • 4.3 环境因子对辽东栎种群增长的影响
  • 第五章 辽东栎种群的有性生殖
  • 5.1 辽东栎生殖能力分析
  • 5.1.1 不同生境辽东栎生殖能力分析
  • 5.1.2 不同地区辽东栎生殖能力分析
  • 5.2 自然条件下种子的萌发与幼苗定居及其影响因素
  • 5.2.1 不同生境自然条件下种子的萌发与幼苗定居
  • 5.2.2 不同地区自然条件下种子的萌发与幼苗定居
  • 5.2.3 影响自然条件下种子萌发的环境因子分析
  • 第六章 辽东栎种群的无性繁殖
  • 6.1 无性繁殖的扩散方式及各自的功能
  • 6.1.1 伐桩萌苗的特点
  • 6.1.2 根基萌苗的特点
  • 6.1.3 根系萌苗的特点及扩散方式
  • 6.1.4 外界干扰对辽东栎无性繁殖的影响
  • 6.2 不同生境无性繁殖幼苗的比较及其与母株的关系
  • 6.2.1 不同生境辽东栎三种无性繁殖幼苗的比较
  • 6.2.2 不同生境伐桩直径与伐桩萌苗数量、基径、高度的关系
  • 6.2.3 不同生境辽东栎无性繁殖的繁殖潜力
  • 6.3 不同地区无性繁殖幼苗的比较及其与母株的关系
  • 6.3.1 不同地区辽东栎三种无性繁殖幼苗的比较
  • 6.3.2 不同地区伐桩直径与伐桩萌苗数量、基径、高度的关系
  • 6.3.3 不同地区辽东栎无性繁殖的繁殖潜力
  • 6.4 有性生殖和无性繁殖的比较
  • 6.4.1 不同生境辽东栎实生苗与萌生苗的频度分布
  • 6.4.2 不同地区辽东栎实生苗与萌生苗的频度分布
  • 6.4.3 辽东栎种群的生殖功能选择与干扰强度
  • 第七章 结论与建议
  • 7.1 主要结论
  • 7.2 建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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