【摘要】：本文以江西九連山國家自然保護區的天然群落為研究對象,從種群層面研究分析其有性、無性繁殖特性與種群動態變化特徵,種子雨、土壤種子庫以及林窗對其種群天然更新的影響,尋求制約其種群繁衍更新的關鍵因子,初步揭示其致瀕機理。主要研究成果如下： (1)通過調查九連山自然保護區現存蝦公塘與大丘田2個毛紅椿天然群落,分析其組成、結構及多樣性特徵。結果表明：群落中毛紅椿占據優勢地位,物種多樣性指數大小依次是灌木層、草本層和喬本層,群落組成的植物種類多、結構較複雜,科屬組成較為分散；分別共有維管束植物63科、95屬和138種(含變種)和62科,94屬,128種(含變種)。 (2)以蝦公塘觀測站毛紅椿人工林為參照,通過天然群落結實標準株的野外花期觀察和分析表明,毛紅椿花期為5月底至7月初,2010年單枝花序開花數200朵以上,但天然林林分落花率超過70%,結實率較低。開花位置是影響毛紅椿結實格局的主要因素,蒴果常集中在主花軸的中上部,垂直分布以樹冠中、上層為主,水平分布東、南向居多。主成分分析表明,以結實母樹數量、結實母樹比率、喬冠層林分密度、母樹胸徑作為單株母樹種子產量的測產依據。結果枝的結果數、結實率、單果種子數、種子飽滿率均較低,分別在12-44、7.99%-13.19%、23～43、2.9%-40.4%之間,遺傳變異係數2%～37%,單果枝結果數的遺傳變化最大。 (3)毛紅椿天然種群的種子雨和種子庫等研究表明,種子雨散布時間為10月下旬至12月下旬,高峰期為11月中下旬。2010年種子雨強度251.6～284.7粒.m-2,以22.6-34.3粒.m-2完好種子供土壤萌發更新。天然種群的種子雨強度空間差異性不明顯,隨時間變化表現一定的差異性。種子庫以3-6m樹冠內的地表枯落層空間分布的種子密度最大,不同方位間種子的腐爛量及其腐爛率差異顯著,北部居高。土壤種子儲量取決於結實量、鳥類取食和種子活力保存等因素,鳥類取食是其種子儲量大幅下降的首要因素；種子不耐儲藏以及大量腐爛,有效貯藏期不足1個月。12月天然林不同種群結實單株種子庫8.8～15.7粒.m-2,平均萌發數≤2株.m-2,次年1月土壤種子庫種子量最少,6.7～11.8粒·m-2,平均僅萌發為0.4-0.6株.m-2,與林下實生幼苗分布極少吻合。 (4)林窗對毛紅椿天然群落更新研究表明,天然林窗下種子發芽率5.98%,土壤濕度過高是影響種子發芽低的重要因子,光照是其主要影響因子,但不一定與其種子發芽率正相關。林窗內幼苗數量變化經歷5-6月的第1次高死亡率,6-8月和越冬期間又出現第2和第3次較高死亡,其餘月份間趨於平穩,12月毛紅椿實生苗存活率僅2.89%。 (5)毛紅椿種群動態及其生命活動的過程分析結果表明,天然種群變化以第Ⅰ齡級有較高的死亡率和致死率,進入Ⅱ齡級及以後,死亡率和致死率曲線總體變化趨於平緩,在Ⅶ齡級、Ⅷ齡級的死亡率和致死率小幅度上升。毛紅椿天然種群結構波動性較大,幼齡個體數量少,中老年個體大,屬衰退型種群。大丘田毛紅椿天然種群以有性生殖為主,種群存活曲線趨於Deevey-Ⅲ型,天然有性生殖能力弱；蝦公塘毛紅椿天然種群以無性生殖為主,種群存活曲線趨於Deevey-Ⅰ型,具有一定的無性更新能力。
【關鍵字】：天然群落花期種子雨種子庫林窗天然更新九連山自然保護區種群動態毛紅椿
【學位授予單位】：江西農業大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：S718.5
【目錄】：
- 摘要7-9
- ABSTRACT9-12
- 第一章 導論12-24
- 1.1 種群生態學研究概述12-17
- 1.1.1 種群動態12-13
- 1.1.2 種群天然更新13-17
- 1.1.2.1 種群繁殖與天然更新13-16
- 1.1.2.2 無性繁殖與天然更新16-17
- 1.1.2.3 林窗與天然更新17
- 1.2 毛紅椿研究概況17-20
- 1.2.1 生態生物學特性18
- 1.2.2 地理分布及其分布特性18-19
- 1.2.3 人工林培育19
- 1.2.4 物種保護19
- 1.2.5 瀕危分析19-20
- 1.2.5.1 群落結構、居群研究19-20
- 1.2.5.2 更新狀況20
- 1.3 研究目標與研究內容20-24
- 1.3.1 立題依據20-21
- 1.3.2 研究區域概況21-22
- 1.3.3 研究目標22
- 1.3.4 研究內容22-23
- 1.3.5 技術路線23-24
- 第二章 九連山自然保護區毛紅椿天然群落特徵24-37
- 2.1 試驗地概況及其研究方法24-27
- 2.1.1 九連山毛紅椿天然群落自然概況24-26
- 2.1.1.1 地理分布24
- 2.1.1.2 地質地貌24-25
- 2.1.1.3 土壤與植被25-26
- 2.1.2 研究方法與數據統計26-27
- 2.1.2.1 研究方法26
- 2.1.2.2 數據統計26-27
- 2.2 結果與分析27-35
- 2.2.1 毛紅椿群落的植物種類組成27-34
- 2.2.1.1 群落喬木層主要特徵28-30
- 2.2.1.2 群落灌木層主要物種重要值30-32
- 2.2.1.3 群落草木層主要物種重要值32-34
- 2.2.2 天然毛紅椿群落物種多樣性34-35
- 2.3 小結與討論35-37
- 2.3.1 群落物種組成35
- 2.3.2 群落層次結構35-36
- 2.3.3 物種多樣性36-37
- 第三章 毛紅椿開花和結實特性37-50
- 3.1 樣地設定與研究方法37-38
- 3.1.1 樣地設定37-38
- 3.1.2 研究方法38
- 3.1.2.1 花序間結實格局38
- 3.1.2.2 果序、種子結實格局38
- 3.1.2.3 種子千粒重和產量測定38
- 3.2 結果與分析38-47
- 3.2.1 開花特性38-40
- 3.2.1.1 花序形態與開花動態38-39
- 3.2.1.2 花枝構件特點39-40
- 3.2.2 結實狀況及其影響分析40-44
- 3.2.2.1 結實狀況40-42
- 3.2.2.2 結實影響分析42-44
- 3.2.3 蒴果、種子特徵及其空間分布特性44-47
- 3.2.3.1 蒴果、種子特徵44
- 3.2.3.2 蒴果、種子的空間分布特性44-47
- 3.3 小結與討論47-50
- 3.3.1 小結47
- 3.3.1.1 花期47
- 3.3.1.2 花期構件47
- 3.3.1.3 結實特性47
- 3.3.1.4 蒴果與種子特性47
- 3.3.2 討論47-50
- 3.3.2.1 有性生殖開花特徵及其影響分析47-48
- 3.3.2.2 有性生殖結實特性及其影響分析48-49
- 3.3.2.3 蒴果、種子形態學特性對天然更新的影響49-50
- 第四章 毛紅椿天然林種子雨、種子庫與天然更新50-60
- 4.1 研究地區與研究方法50-51
- 4.1.1 樣地設定50
- 4.1.2 研究方法50-51
- 4.1.3 數據處理51
- 4.2 結果與分析51-56
- 4.2.1 毛紅椿天然林種子雨基本特徵51-53
- 4.2.2 毛紅椿天然林土壤種子庫特徵53-55
- 4.2.3 毛紅椿天然種群幼苗動態與分布55-56
- 4.3 小結與討論56-60
- 4.3.1 小結56-57
- 4.3.1.1 種子雨特性56
- 4.3.1.2 土壤種子庫56
- 4.3.1.3 幼苗更新庫56-57
- 4.3.1.4 種子雨、種子庫與天然更新57
- 4.3.2 討論57-60
- 4.3.2.1 毛紅椿種子雨散布動態特性57-58
- 4.3.2.2 毛紅椿種子庫儲量變化、影響因子及其對天然更新的影響58-60
- 第五章 林窗對毛紅椿自然更新的種子萌發和幼苗生長的影響60-71
- 5.1 樣地概況與研究方法60-62
- 5.1.1 林窗樣地概況60
- 5.1.2 研究方法60-62
- 5.2 結果與分析62-68
- 5.2.1 林窗對種子萌發和幼苗生長的影響62-67
- 5.2.2 人工遮蔭環境對種子萌發和幼苗生長的影響67-68
- 5.3 小結與討論68-71
- 5.3.1 小結68-69
- 5.3.2 討論69-71
- 第六章 毛紅椿天然種群繁殖更新及其種群動態分析71-85
- 6.1 研究方法和調查處理71-73
- 6.1.1 研究方法71
- 6.1.2 調查處理71-73
- 6.1.2.1 有性繁殖幼苗調查71
- 6.1.2.2 無性繁殖幼苗調查71
- 6.1.2.3 齡級劃分71-72
- 6.1.2.4 生命表編制72
- 6.1.2.5 種群生殖力表的編制72
- 6.1.2.6 譜分析方法72-73
- 6.2 結果與分析73-82
- 6.2.1 毛紅椿種群生命過程分析73-79
- 6.2.1.1 生命表數據處理、編制與分析73-74
- 6.2.1.2 種群年齡結構74-75
- 6.2.1.3 存活曲線75-77
- 6.2.1.4 死亡率和致死率曲線77-79
- 6.2.2 毛紅椿種群生存分析79
- 6.2.2.1 種群數量動態79
- 6.2.2.2 譜分析79
- 6.2.3 毛紅椿種群生殖能力分析79-82
- 6.2.3.1 有性生殖能力80-81
- 6.2.3.2 無性生殖能力81-82
- 6.3 小結與討論82-85
- 6.3.1 小結82-83
- 6.3.1.1 種群生命過程及其特徵82
- 6.3.1.2 種群動態變化及其繁殖能力82-83
- 6.3.2 討論83-85
- 6.3.2.1 幼樹缺乏與繁殖策略83
- 6.3.2.2 種群動態83-85
- 第七章 結論與展望85-89
- 7.1 主要結論85-86
- 7.2 討論86-88
- 7.2.1 有性繁殖更新與種群動態變化86-87
- 7.2.2 無性繁殖更新與種群動態變化87
- 7.2.3 種群更新限制87-88
- 7.3 研究展望88-89
- 參考文獻89-100
- 攻讀博士期間科研及發表論文情況100-101
