本文關(guān)鍵詞：新疆天山峽谷漸危植物野核桃保護(hù)生物學(xué)基礎(chǔ)研究

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【摘要】：新疆天山峽谷的野核桃為胡桃科胡桃屬喬木,是中亞第三紀(jì)“殘遺”樹種,國家Ⅱ級保護(hù)漸危植物,主要分布區(qū)遠(yuǎn)在前蘇聯(lián)西天山和帕米爾-阿賴山地,亞洲僅在中國新疆鞏留縣有成片分布,其對于研究栽培核桃起源、演化、古植物區(qū)系變遷和古地理及第三紀(jì)、第四紀(jì)氣候變化均具有重要科學(xué)價(jià)值。由于新疆野核桃狹小的分布和地處不利的廣大荒漠環(huán)抱之中,加之氣候變遷、人為干擾、生境破碎化,以及其它諸多因素,使得新疆野核桃面臨滅絕的危險(xiǎn),急需對其開展保護(hù)生物學(xué)研究。本文采用植物區(qū)系學(xué)、群落學(xué)和植物種群學(xué)研究與分析方法,對新疆野核桃自然保護(hù)區(qū)植物群落的區(qū)系組成、植物生態(tài)類型結(jié)構(gòu)、植物的氣候和土壤水分特征、野核桃種群年齡結(jié)構(gòu)、種群的年齡組成的波動(dòng)周期及演化趨勢、種群的生長特征、種子和復(fù)葉的表型可塑性及生物量分配等,綜合分析了新疆野核桃的瀕危機(jī)制,并提出科學(xué)保護(hù)對策。主要結(jié)果如下:(1)保護(hù)區(qū)共有維管植物56科182屬329種,平均27.88種/km2。優(yōu)勢科14科,表征科8科;優(yōu)勢屬17屬,表征屬4屬;無單種科,有6個(gè)單種屬;中國特有屬1屬,中國特有種14種,其中新疆特有種9種。(2)保護(hù)區(qū)的維管植物的地理成分中溫帶分布型有14科140屬299種,分別占(非世界分布)科、屬、種總數(shù)的60.87%、94.59%、96.78%;該區(qū)的維管植物與中亞、地中海交流較多,與熱帶和東亞交流較少,具有強(qiáng)烈的溫帶性質(zhì)。(3)保護(hù)區(qū)的被子植物有6個(gè)植株生長型,4個(gè)根系生長型,6個(gè)Raunkiaer生活型,5個(gè)水分生態(tài)類型和6個(gè)飼用價(jià)值類型。其中,植株生長型種數(shù)以直立型最多,叢生型次之;根系生長型為直根型最多,根莖型次之;生活型為地面芽植物最多,一年生植物次之;水分生態(tài)類型為中生型最多,中濕型生次之;多數(shù)種類具有較高的飼用價(jià)值。保護(hù)區(qū)的被子植物組成具有典型的溫帶大陸性植物群落的植株、根系生長特點(diǎn),生活型具有典型的溫帶大陸性地面芽植物的氣候特征,被子植物土壤水分條件以中生性為主。(4)野核桃種群胸徑隨海拔升高而減小,3個(gè)樣地其最大胸徑分別為91.7 cm,82.8cm和58.9 cm;有3個(gè)死亡高峰,最高死亡率在低海拔樣地(H1)和高海拔樣地(H3)均為第9齡,中間樣地(H2)為第12齡。幼齡植株到成年植株發(fā)育不連續(xù)。種群存活曲線趨于Deevey-Ⅱ型,呈增長型年齡結(jié)構(gòu)。(5)野核桃1~6齡幼苗的期望壽命為陽坡大于陰坡。其存活曲線趨于Deevey-Ⅱ型,以1~3齡數(shù)量占絕對優(yōu)勢,為增長型年齡結(jié)構(gòu)。幼苗的死亡率為陽坡小于陰坡,死亡高峰在第3齡,平均死亡率達(dá)80.4%;1齡幼苗僅有1.9%可以存活到第7齡,幼苗在其生活史中采用的是r-對策。(6)野核桃成株的樹高與年齡、胸徑與年齡、樹高與胸徑的生長關(guān)系均為冪函數(shù)異速生長型;其幼苗的株高與年齡、基徑與年齡,株高與基徑的生長關(guān)系均為指數(shù)函數(shù)異速生長型,表現(xiàn)出幼苗株高和基徑均有一個(gè)從緩慢到加速的生長過程。(7)野核桃14個(gè)堅(jiān)果變型及其各指標(biāo)的數(shù)量性狀差異顯著(P0.05),并且在遷地移栽后有更大的堅(jiān)果。堅(jiān)果的各數(shù)量性狀之間主要是對數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)關(guān)系。(8)野核桃為大頭奇數(shù)羽狀復(fù)葉,常由5~9片小葉組成。復(fù)葉長、復(fù)葉寬、復(fù)葉生物量、葉軸生物量隨小葉數(shù)增加而增大,葉軸長隨小葉數(shù)增加而減小;復(fù)葉內(nèi)隨葉序增加,小葉生物量增大,對生小葉生物量具有對稱性。復(fù)葉各構(gòu)件之間主要為冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)異速生長。(9)經(jīng)綜合分析,盡管新疆野核桃結(jié)實(shí)量少、幼苗生長緩慢、幼苗和幼樹存活率低,但幼苗種群和整個(gè)種群均為增長型年齡結(jié)構(gòu),目前內(nèi)因尚不能致瀕。而地質(zhì)及其氣候變遷、人為采摘堅(jiān)果和群落環(huán)境的影響等外因均可致瀕。建議在保護(hù)管理上實(shí)施遷地保護(hù),加強(qiáng)保護(hù)區(qū)的資金投入和科學(xué)管理。諸如定期對混生闊葉樹進(jìn)行適當(dāng)疏伐,降低郁閉度等管理技術(shù),以提高幼苗的存活率和成年樹的結(jié)實(shí)率,擴(kuò)大種群數(shù)量,保障其實(shí)生繁殖的種源及其棲息生境,促進(jìn)種群自然更新。
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q948
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本文編號：1283356