本文關(guān)鍵詞：新疆瀕危植物野生櫻桃李群落與種群生態(tài)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：野生櫻桃李(Prunus cerasifera Ehrh.,P.divaricata Ldb,P.sogdiana Vass),俗名野酸梅,為薔薇科李屬落葉小喬木或灌木,是新疆伊犁河谷野果林的主要組成樹種之一,也是國家和自治區(qū)Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)物種。作為野果林的重要組成物種,野生櫻桃李對該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定、水土保持和生物多樣性的維持與保育等均具有重要意義。野生櫻桃李表型多樣性較高,抗逆能力強(qiáng),果實的應(yīng)用價值較高,具有很好的園林育種和果業(yè)開發(fā)利用前景。近年來,由于毀林開荒、旅游開發(fā)、放牧等人為干擾的影響,天然種群的生境發(fā)生了片斷化與破碎化,野生櫻桃李的瀕危形式進(jìn)一步加劇。本文以新疆霍城縣大西溝內(nèi)的野生櫻桃為研究對象,通過群落物種多樣性及其生態(tài)類型結(jié)構(gòu)分析,表型多樣性分析,種群年齡結(jié)構(gòu)與更新格局,種子雨、土壤種子庫的時空格局分析,以及食果(種子)動物的捕食、散布和貯藏活動對種子萌發(fā)和幼苗建成的影響,系統(tǒng)探索了野生櫻桃李群落基本結(jié)構(gòu)與種群生態(tài)學(xué)特征。主要結(jié)果如下:(1)霍城縣大西溝野生櫻桃李林內(nèi)物種多達(dá)33科78屬96種,且具有豐富的生態(tài)類型。其中,有6個株生長型,8個根生長型,4個Raunkiaer生活型,4個水分生態(tài)型。株生長型中分枝型最多,直立型次之,半蓮座型最少。根生長型中直根型最多,根莖型次之,塊根、塊莖與寄生型最少。在生活型中,多年生植物占據(jù)主要成分,其次是兩年生,一年生最少且主要是一些早春類短命植物。在群落內(nèi)C3植物占比最高,C4次之。生活型表現(xiàn)為地下芽植物比例最多,依次為一年生植物、高位芽植物和地面芽植物。該群落具有溫帶草原草本群落的植株和根系的特點(diǎn),并具有溫帶地下與地面芽植物氣候特征。(2)由于環(huán)境的差異性,櫻桃李天然種群的株高、冠幅結(jié)構(gòu)在不同生境內(nèi)分別表現(xiàn)為不同的結(jié)構(gòu)特征和變化趨勢。種群的徑級結(jié)構(gòu)基本呈現(xiàn)為穩(wěn)定型,但由于過度的干擾,有三個生境的種群徑級缺失嚴(yán)重。種群的存活曲線整體呈現(xiàn)為B1型,即臺階型。各生境內(nèi)種群的齡級結(jié)構(gòu)存在一定的差異性,種群結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出較強(qiáng)的波動性。由于極度缺乏低齡級個體,種群趨向于衰退的風(fēng)險較高。(3)在表型多樣性中,無論果實的橫徑、縱徑還是果形指數(shù),其變異性均以紅色變型的為最高,黃色次之;在果核大小的變異性中,核長、核寬和核形指數(shù)也均以紅色變型的為最高。在干果的各構(gòu)件中,黃色變型的果核和果肉干生物量的變異系數(shù)在四個果色變型中均為最大,而核仁干生物量的變異系數(shù)則以紫紅色變型的為最大。利用篩選的14條SSR引物對40份野生櫻桃李種質(zhì)進(jìn)行PCR擴(kuò)增,發(fā)現(xiàn)除了BPPCT004外均具有較高的多態(tài)性位點(diǎn)。同時,野生櫻桃李的遺傳多樣性屬中等水平(每個基因座含6.71個等位基因,H=0.3295,I=0.4899)。(4)野生櫻桃李的種子雨開始于每年的8月中旬,到12月中下旬基本結(jié)束。不同變型野生櫻桃李的種子雨格局存在一定的時間差異。野生櫻桃李的土壤種子種子庫由完整有活力種子、完整無活力種子、嚙齒動物破損種子和腐爛種子組成。地表的枯落層和0~2 cm的土層中聚集了土壤種子庫中80%以上的種子,種子數(shù)量在垂直空間上表現(xiàn)為自上而下的遞減規(guī)律,且種子庫的類型為持久土壤種子庫。在所調(diào)查的四個群落中,野生櫻桃李的實生幼苗由5個齡級組成。在林下、林緣和林窗生境中的櫻桃李實生苗種群,經(jīng)過一個生長季的生長,株生物量的積累以林窗內(nèi)的為最高,林下次之,林緣的最低;根生物量、單葉生物量均以林窗為最高,比葉面積則以林窗內(nèi)最小。在生物量分配格局中,根和葉的生物量分配均以林窗內(nèi)最高。櫻桃李的無性繁殖存在著一定程度的生境選擇性,根蘗苗(或幼株)的密度和根蘗率均表現(xiàn)為陡坡林下平地溝底緩坡,根蘗率隨母株基徑增大先緩慢增加后急劇下降,且各生境中的根蘗萌芽點(diǎn)在各土層深度中的比率均表現(xiàn)為第1層(0~1 cm)的最大。(5)在嚙齒類動物的捕食和搬運(yùn)作用下,野生櫻桃李大種子、中等種子和小種子的存留時間間均無顯著性差異,小種子的就地取食率顯著高于大種子和中等種子,小種子的消失速率明顯比大種子、中等種子快。雖然大種子的種子收益(種仁重/種子重)最低,但嚙齒類動物還是傾向于搬運(yùn)、儲藏更多的大種子,并且傾向于在貯藏點(diǎn)取食埋藏更多高收益的中等種子,并洞藏更多的大種子。在沒有食種動物的取食擾動條件下,櫻桃李的土壤種子庫表現(xiàn)為短期持久型土壤種子庫,地表凋落物存留顯著降低了食種動物對種子的搬運(yùn)和取食。在盆播栽培條件下,切除子葉后種子的出苗率、幼苗的成活率均有不同程度的降低,幼苗的株高、基徑、主根長、單株葉片數(shù)和葉面積,以及單株的總生物量、根、莖和葉生物量等生長參數(shù)均隨子葉切除程度的增大而減小。由此說明,子葉在野生櫻桃李幼苗早期的存活、幼苗的定居和建成過程中具有重要作用。本研究結(jié)果對于全面了解新疆野生櫻桃李的種群現(xiàn)狀、瀕危形式,解決野生櫻桃李的成林、分布受限性與天然更新問題找到切實可行的科學(xué)方法,為制定野生櫻桃李資源保存和可持續(xù)利用,以及野果林的保育與恢復(fù)提供一定的理論與實踐依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：野生櫻桃李 群落結(jié)構(gòu) 種群生態(tài) 遺傳多樣性 種子雨 種子庫
【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】：2015
【分類號】：Q948
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-14
• 第一章 引言14-26
• 1.1 植物種群生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展14-16
• 1.1.1 植物種群生態(tài)學(xué)溯源、發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢14-15
• 1.1.2 植物種群構(gòu)件的概念及其發(fā)展15-16
• 1.2 植物種群更新研究概況16-19
• 1.3 動物對種子和果實的捕食作用19
• 1.4 動物對果實和種子的貯藏19-20
• 1.5 土壤種子庫生態(tài)學(xué)20-21
• 1.6 野生櫻桃李的研究現(xiàn)狀與分析21-24
• 1.6.1 物種的生物學(xué)特性21-22
• 1.6.2 逆境生理生態(tài)學(xué)特征22
• 1.6.3 種群與群落生態(tài)學(xué)特征22
• 1.6.4 種子與繁殖生態(tài)學(xué)研究22-23
• 1.6.5 化學(xué)成分與營養(yǎng)價值23-24
• 1.6.6 遺傳多樣性24
• 1.7 立題依據(jù)與研究意義24-26
• 第二章 自然概況與研究方法26-38
• 2.1 伊犁河谷自然概況26-27
• 2.1.1 地理位置及地形地貌26
• 2.1.2 氣候特點(diǎn)26
• 2.1.3 土壤條件26
• 2.1.4 植被狀況26-27
• 2.2 研究樣地自然概況27-29
• 2.2.1 氣候特點(diǎn)27-28
• 2.2.2 分布區(qū)的土壤條件28
• 2.2.3 分布區(qū)植被與物種組成28-29
• 2.3 實驗材料與實驗方法29-38
• 2.3.1 實驗地選擇29
• 2.3.2 實驗材料29
• 2.3.3 群落物種組成調(diào)查29
• 2.3.4 種群的表型與遺傳多樣性研究方法29-32
• 2.3.4.1 果實的表型多樣性研究方法29-30
• 2.3.4.2 遺傳多樣性研究方法30-32
• 2.3.5 種群結(jié)構(gòu)調(diào)查方法32-34
• 2.3.6 種子雨的時空動態(tài)調(diào)查34
• 2.3.7 土壤種子庫調(diào)查34-35
• 2.3.8 種群的實生與根蘗苗更新調(diào)查35
• 2.3.8.1 實生苗的調(diào)查35
• 2.3.8.2 野生櫻桃李根蘗苗及根系調(diào)查方法35
• 2.3.9 食果（種子）動物對種子庫的影響調(diào)查35-37
• 2.3.9.1 人工土壤種子庫中種子命運(yùn)研究35-36
• 2.3.9.2 種子大小對嚙齒類動物散布及捕食種子的影響36
• 2.3.9.3 模擬動物取食子葉對種子萌發(fā)和幼苗生長的影響36-37
• 2.3.10 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法37-38
• 第三章 野生櫻桃李群落的物種組成及其生態(tài)結(jié)構(gòu)38-48
• 3.1 物種組成及其生態(tài)結(jié)構(gòu)38-46
• 3.1.1 群落的物種多樣性的科屬組成38-43
• 3.1.2 群落植物的分布區(qū)型結(jié)構(gòu)43
• 3.1.3 生長型及生活型結(jié)構(gòu)43-45
• 3.1.4 群落植物的生活史型與光合類型結(jié)構(gòu)45
• 3.1.5 群落植物的水分生態(tài)類型結(jié)構(gòu)與應(yīng)用價值分析45-46
• 3.2 討論與結(jié)論46-48
• 第四章 櫻桃李天然種群的結(jié)構(gòu)與動態(tài)48-57
• 4.1 種群結(jié)構(gòu)與動態(tài)49-54
• 4.1.1 種群的株高結(jié)構(gòu)49-50
• 4.1.2 種群的冠幅結(jié)構(gòu)50-51
• 4.1.3 種群的徑級結(jié)構(gòu)51-52
• 4.1.4 種群的靜態(tài)生命表52-53
• 4.1.5 種群的存活曲線53-54
• 4.1.6 種群生存分析54
• 4.2 討論與結(jié)論54-57
• 第五章 野生櫻桃李種群表型與遺傳多樣性57-65
• 5.1 果實的表型多樣性57-61
• 5.1.1 鮮果的大小及其表型變異57-59
• 5.1.2 果實構(gòu)件的生物量累積特征59-61
• 5.1.3 干果構(gòu)件的生物量分配特征61
• 5.1.4 果實鮮重與干果重、核重及果肉重間的關(guān)系分析61
• 5.2 野生櫻桃李遺傳多樣性的SSR分析61-63
• 5.3 討論與結(jié)論63-65
• 5.3.1 野生櫻桃李果實的表型多樣性63
• 5.3.2 野生櫻桃李在分子水平上的遺傳多樣性63-65
• 第六章 野生櫻桃李種群的繁殖與更新特征65-82
• 6.1 種子雨的時空動態(tài)66-68
• 6.1.1 種子雨的組成66
• 6.1.2 不同變型的種子雨時間動態(tài)66-67
• 6.1.3 種子雨的空間分布格局67-68
• 6.2 土壤種子庫特征68-70
• 6.2.1 土壤種子庫的組成68-69
• 6.2.2 種子庫的時空分布格局69-70
• 6.2.3 種子庫的屬性70
• 6.3 不同群落實生苗的更新70-71
• 6.3.1 不同群落實生苗種群的年齡結(jié)構(gòu)70-71
• 6.3.2 不同齡級實生苗的轉(zhuǎn)化率71
• 6.4 實生幼苗的生長與物質(zhì)分配格局71-74
• 6.4.1 三種生境實生苗種群構(gòu)件的數(shù)量生長特征71-72
• 6.4.2 三種生境實生苗的生物量積累及其分配格局72-73
• 6.4.3 生物量與基徑的關(guān)系73-74
• 6.5 無性繁殖特征74-79
• 6.5.1 根蘗萌苗的空間分布特征74-75
• 6.5.2 根蘗萌苗的數(shù)量特征75
• 6.5.3 根萌苗的齡級結(jié)構(gòu)75-76
• 6.5.4 根蘗率及其與母株徑級的關(guān)系76-77
• 6.5.5 土壤中根蘗萌芽的發(fā)生深度77-78
• 6.5.6 根蘗苗的死亡率78-79
• 6.6 討論與結(jié)論79-82
• 6.6.1 有性繁殖與種群更新79-80
• 6.6.2 無性繁殖與種群的更新80-82
• 第七章嚙齒類動物對野生櫻桃李種群實生更新的影響82-95
• 7.1 嚙齒類動物對種子的捕食與擴(kuò)散格局83-86
• 7.1.1 主要取食動物83
• 7.1.2 種子大小對嚙齒類動物儲存和散布的影響83-86
• 7.1.2.1 釋放點(diǎn)種子的消失速率83
• 7.1.2.2 釋放點(diǎn)種子的命運(yùn)83-84
• 7.1.2.3 釋放點(diǎn)種子的擴(kuò)散格局84-85
• 7.1.2.4 擴(kuò)散后種子的命運(yùn)85-86
• 7.2 動物及凋落物存留對種子命運(yùn)的影響86-89
• 7.2.1 取食動物擾動環(huán)境下的種子命運(yùn)86-87
• 7.2.2 無取食動物擾動條件下土壤種子命運(yùn)87
• 7.2.3 凋落物覆蓋條件下種子留存的時間動態(tài)87-88
• 7.2.4 凋落物覆蓋條件下種子命運(yùn)88-89
• 7.3 模擬動物取食子葉對種子萌發(fā)和幼苗生長的影響89-91
• 7.3.1 切除子葉處理對種子出苗的影響89
• 7.3.2 切除子葉處理對幼苗生長的影響89-91
• 7.4 討論與結(jié)論91-95
• 7.4.1 動物對種子捕食、搬運(yùn)的選擇性91-93
• 7.4.2 地表覆蓋物對種子命運(yùn)的影響93
• 7.4.3 子葉損傷對幼苗生長的影響93-95
• 第八章 結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)95-97
• 8.1 主要結(jié)論95-96
• 8.2 創(chuàng)新點(diǎn)96
• 8.3 研究展望96-97
• 參考文獻(xiàn)97-112
• 在讀期間公開發(fā)表的相關(guān)論文情況112-113
• 在讀期間研究項目情況113-114
• 致謝114-11

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10 任s

本文編號：397986