山西陵川南方红豆杉群落结构特征及光合生理特性的研究

发布时间：2020-05-21 00:22

【摘要】：南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)是集观赏、药用及材用为一身的重要资源植物,其植物体中含有的紫杉醇(Taxol)是世界上最好的抗癌药物之一。南方红豆杉现存物种的数量越来越少,目前已处于濒危状态,被列为国家一级珍稀濒危保护植物。山西为南方红豆杉在我国自然分布的最北界,本文通过对山西省晋城市陵川县凤凰欢乐谷南方红豆杉群落物种多样性、主要物种生态位和种间关联进行研究,从而了解南方红豆杉森林群落结构特征、物种间相关性、主要物种在群落中的地位及对资源的利用情况。此外,通过对南方红豆杉光合生理特性日变化及季节变化的研究,进一步了解南方红豆杉光合生理生态特性及影响其生长的生态因子。本研究结果将为山西陵川红豆杉自然保护区南方红豆杉天然林森林资源的保护和繁育提供理论依据。主要研究结果如下:1、采用多样性指数、丰富度指数和均匀度指数对山西陵川南方红豆杉群落的物种多样性进行了研究。结果表明:(1)TWINSPAN分类将30个样方划分为9个群丛。(2)在垂直结构上,各层片的丰富度指数和物种多样性指数总体上呈现:灌木层草本层乔木层。(3)在陵川南方红豆杉群落中,生境条件和人为干扰对南方红豆杉群落的多样性都有影响。2、采用Levins生态位宽度、Pianka生态位重叠和生态位相似性指数计算法,分析了山西陵川南方红豆杉群落25个主要物种生态位特征。结果表明:(1)山西陵川南方红豆杉群落25个主要物种中,生态位宽度值相对较大的为鹅耳枥(1.464)、苔草(1.450)和南方红豆杉(1.400),而淫羊藿(0.049)、狭叶紫竹(0.862)和臭梧桐(0.936)的生态位宽度值相对较小;(2)25个主要物种的生态位普遍产生重叠,重叠程度在0.4以上的种对有186对,占总数的62%,表明种间竞争激烈;(3)生态位相似性比例在0.4以上的种对有156对,占总数的52%,表明主要物种对资源的利用相似程度较大。(4)生态位宽度大的群落物种,其具有较强的竞争力,对环境以及资源的利用能力较强,与其它物种间的生态位重叠值较大,生态位相似性比例也较高。3、本文利用χ2检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验等数量分析方法对山西陵川红豆杉自然保护区南方红豆杉群落25个主要物种,300个种对间的关联性进行了研究,并采用DCA排序法对主要物种进行了生态种组划分。结果表明:(1)通过对陵川南方红豆杉群落主要物种种间关联性分析发现,负关联的种对数大于正关联的种对数,说明南方红豆杉群落主要物种种间关联性较弱。(2)在南方红豆杉群落25个主要物种300个种对中,大多数种对的关联性未达到显著水平,种对间的独立性相对较强,这可能与生境异质性、物种间不同的生物学特性和生态需求有关。(3)根据南方红豆杉群落中25个主要物种群对环境的适应方式和主导生态因素辅助以DCA排序,可将它们划分为3个生态种组。4、使用Li-6400便携式光合测定系统,对南方红豆杉的光合生理特性及影响因子进行了系统地研究。结果表明:(1)南方红豆杉净光合速率(Pn)具有明显的日变化和季节变化,在春季和夏季,Pn日变化表现为“双峰”曲线,有明显的光合“午休”现象;在秋季和冬季,Pn日变化表现为“单峰”曲线。(2)南方红豆杉的光补偿点为11.7μmol/m2·s,光饱和点为522μmol/m2·s,补偿点和饱和点都较低,属于阴性植物。(3)对不同季节净光合速率与其它主要生理生态因子进行了相关分析和多元线性回归分析表明,Pn与Cond、Trmmol和Ci均有着显著的相关关系,Cond对Pn影响最为明显,其次为Trmmol。
【图文】：

矩阵图,矩阵图,分类结果,群丛

14图 3-1 TWINSPAN 分类结果矩阵图ig. 3-1 Two-way table of species and quadrats classification produce by TWINSPA方红豆杉群落物种多样性分析 3-2 可看出，南方红豆杉森林群落的 9 个群丛的 6 个多样性指数变化有时也呈相反趋势。群丛Ⅳ和群丛Ⅷ的丰富度指数最高（S=60 和性指数（H′=3.351，N1=28.520，N2=15.921 和 H′=3.290，N1=26.838，N2高，这是由于群丛Ⅳ和群丛Ⅷ分布在地势较为平缓的阴坡上，土壤

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213 山西陵川南方红豆杉群落 9 个群丛乔木层、灌木层和草本层物种丰富度指数、多样性均匀度指数变化 3-3 Variation of richness index, diversity index and evenness index of in arbor, shrub andlayers of Taxus chinensis var. mairei community of Lingchuan in Shanxi结论与讨论1 南方红豆杉群落不同群丛间的生态关系TWINSPAN 分类将南方红豆杉群落 30 个样方划分为 9 个群落类型，即 9 个群红豆杉在 9 个群丛中的重要值都较大，处于优势地位，而一些稀有种，如苍术、少脉雀梅藤、山葡萄，它们在部分群丛中存在，说明这些种群在该地区的适对较狭隘。生态系统非生物因素（例环境因子）的相互作用以及人为干扰对群程度都取决于建群种的重要值[68]。
【学位授予单位】：山西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S791.49

【参考文献】