

文丨初八没烦恼

本次通过调查蒜头果资源分布中心的云南省富宁县现有蒜头果种质资源分布情况,以野生资源分布最为集中的富宁县者桑乡和板仑乡两个分布地的8个样地为研究区域。
采用样方法与实测法相结合的调查方法,对两地区蒜头果种群年龄结构、种群结构动态特征和未来发展趋势进行研究。

结果表明蒜头果原生植被具有季雨林常绿阔叶林的典型特征,蒜头果+麻栎+悬钩子蔷薇+箭竹+金粉蕨+五节芒等组成主要种群结构。
植物种群结构变化特征种群结构是种群生态学中的热门研究主题,是研究植物种群与环境相互适应和选择的重要切入点,它能综合反映群落的生态过程并了解群落的演替规律和未来的发展趋势。
种群年龄结构可以很好的反映种群数量的变化以及与环境之间的关系,并揭示种群的动态变化特征。
基于静态生命表、生存函数曲线的分析以及时间序列预测模型的建立,可以直观地反映蒜头果的种群年龄结构和动态变化趋势。
近年来,已有不少对濒危植物种群结构及动态特征的研究,如小花水柏枝、云南松、南方红豆杉、西藏沙棘等。
研究发现,这些濒危植物低龄级个体数量波动大,个体死亡较多,高龄级衰退,应该减少人为干扰、提升物种种子萌发率及增加幼苗的个体数。
蒜头果为铁青树科蒜头果属植物,是仅分布于中国滇东南的富宁、广南和广西西部区域的特有单属种,国家二级珍稀濒危保护树种。
在蒜头果形态解剖中发现既具有原始性状,也具有非常进化的性状特征,表明蒜头果的相关性状对研究铁青树科的分类系统具有重要价值。
据统计,目前全国仅存的野生蒜头果植株约为4万株。蒜头果因其种仁高达65%的出油率,是一种古老的木本油料植物。
油脂中含有高达45%左右的神经酸,神经酸是维持人体正常所需的氨基酸之一,证明可以提高脑神经的活跃性,是治疗老年痴呆的重要药物,因此具有重要的经济和医药开发价值。
目前,国内对于蒜头果的研究工作多集中在其油脂的提取及开发利用、种苗繁育栽培等方面,种群濒危机制、资源保护与可持续利用等方面的研究尚属于空白,研究其种群结构及动态特征对该树种的保护和可持续利用具有重要意义。
本次以集中连片的野生蒜头果群落为研究对象,采用样方法和实测法相结合的研究方法。
通过对富宁县域内两个蒜头果天然群落存活植株的种群组成结构和数量动态变化进行研究,编制静态生命表以及绘制存活曲线,建立时间序列预测模型分析种群的数量动态。
都旨在分析探讨蒜头果种群的结构特征、数量动态变化规律,预测其未来发展趋势,并提出相应的保护对策。
在两片区域的蒜头果样地树种组成上,显示出以常绿树种为主体的常绿落叶阔叶林。
两个区域蒜头果群落中主要的乔木层优势树种有蒜头果、麻栎、槲栎、栓皮栎、三角枫、木荷、桤木、条叶榕、青冈、漆树、红光树等高大常绿阔叶乔木树种。
灌木层主要有润楠、木荷等乔木幼苗以及箭竹、悬钩子蔷薇、火棘等;草本层主要有肾蕨、金粉蕨、五节芒、铁芒等。
蒜头果种群的径级结构、动态分析调查数据显示两个区域的蒜头果种群径级结构差异不大,种群平均密度为0.256株/m2。
两地蒜头果种群的Ⅰ龄级幼苗在样地调查中数量较少,而小树个体数量为71株,占种群数量的22.9%;大树个体数量为204株,占种群数量的65.81%;而老树的个体数量为35株,占种群数量的11.29%。
这说明两地区蒜头果种群中的小树数量都较为充足,但到第V龄级后两地蒜头果数量都急剧下降,Ⅱ、Ⅲ龄级均存在当前龄级个体数量少于后一龄级的情况。
说明种群数量存在波动,可能出现了幼苗和幼树向成年树转化过程中转化率低的现象,而两地区的大树到老年过渡期间的种群数量均出现了急剧下降。
蒜头果种群个体主要集中在Ⅲ-V龄级,比例之和高达76.77%,两地区的幼苗和小树较少,而大树数量众多,且大树、老年树随龄级增加而减少的纺锤型结构,为稳定型种群。
但由于种群数量配置不合理,随着时间推移,径级结构基部过于狭窄,成年大树逐渐转变为老树。
可没有足够数量的幼树补充成年大树的缺失,如果种群在遭遇较强烈的环境波动影响时,极易造成种群大规模的数量变动。
从富宁县两地区的种群年龄结构动态变化指数可以看出,板仑乡地区的蒜头果种群在第Ⅰ龄级时的个体数量动态变化指数V1要显著小于相邻龄级V2。
这就说明第Ⅰ龄级个体数有所减少且少于第Ⅱ龄级,但从整体数量来看,板仑乡蒜头果种群中的幼苗、幼树数量仍十分充足。
者桑乡蒜头果种群的个体数量的动态变化指数值在第Ⅰ到第Ⅳ龄级之间持续递增,说明该种群的幼苗、幼树个体数均处于不断增长的状况。
两地区种群年龄结构的个体数动态变化指数均在第Ⅳ龄级和第Ⅴ龄级间大幅度下降,说明两地区种群内的幼苗、幼树在向成年树过渡时受到了限制。
总体上来说,两地区蒜头果种群的年龄结构动态变化指数都为正值且显著大于0,说明两地区蒜头果种群均为稳定型。
蒜头果种群生存函数曲线分析种群静态生命表及存活曲线由两地蒜头果种群的特定时间生命表计算结果可知,两地区蒜头果种群随着年龄的增加,标准化存活数lx都不断减少。
者桑乡和板仑乡两地区蒜头果种群的死亡量和死亡率高峰出现在第Ⅳ龄级,死亡率达到75.1%和89.6%,消失率Kx分别达到1.391和2.261。
也就说明两地区蒜头果种群在幼树向成年树转化的过程中受到干扰而导致转化率较低。
通过对两地区的存活曲线的分析显示,两地区蒜头果种群内的植株早期死亡率较高,标准化存活量随着龄级的增大而不断减少。
直到第Ⅳ龄级后死亡率开始出现减缓且呈现逐渐下降的趋势,说明两地的存活曲线类型都为Deevey-Ⅲ型。
根据蒜头果静态生命表绘制生存函数曲线可知,两地区蒜头果种群的生存率函数S均随龄级的增大而呈现下降趋势,且都在第Ⅳ龄级后下降速度才逐渐放缓。
两地区蒜头果种群的生存率函数S和累计死亡率函数F曲线变化呈互补现象,两地区蒜头果种群的死亡密度函数F和危险率函数λ曲线变化几乎一致。
这也说明板仑乡和者桑乡蒜头果种群在第Ⅳ后成年树和老年树的数量稀少并且死亡率上升缓慢。
采用蒜头果种群各龄级个体数为原始数据,使用一次平移推移法对未来2、4、6、8个龄级时间后的各龄级个体数进行预测。
板仑乡种群在经过2个龄级时间后,第Ⅱ龄级的蒜头果个体数从40株上升到49株,而者桑乡蒜头果种群的蒜头果个体数则从82株下降到78株。
说明两地区虽然小树基数都很庞大,但板仑乡种群小树数量却有所衰减,可能是由于人工砍伐以及开垦林地为耕地的行为所导致。
两地区种群经过4个龄级时间后,在第Ⅲ龄级出现了个体数先增后减的情况。
虽然目前两地区的蒜头果种群都属于稳定型结构,但都存在着幼苗、小树向成年树转化期间出现大面积死亡的情况。
两地蒜头果种群径级和年龄结构研究表明,该种群呈倒梯形,种群内部存在一定的小树,种群结构动态量化分析结果表明随着蒜头果植株的生长,其种群年龄结构和径级结构将逐渐转变成金字塔型结构,为增长型种群。
种群中的成年树和老年树植株数量稀少,反映出在种群中大龄植株出现生存困难的现象,种群生长对环境反应敏感,受外部因素干扰的影响较大,种群数量随龄级的增加而逐渐减少。
板仑乡木都村分布的种群从小树到大树不同径级或龄级的个体均有分布,这主要与该分布区的生境有关,该分布区内蒜头果主要分布在保护相对较好的划片保护区内。
当地对所有蒜头果植株都进行了挂牌登记造册,当地居民自发地保护,所以该分布区内的植被破坏相对较小,成龄树或大树个体才得以保存下来。
由于蒜头果自身存在的“千花一果”现象,结实率极低,种群更新困难,单纯的就地保护只能延缓蒜头果种群的衰退趋势。
所以我们应该进行人工育苗回归返林以增加种群个体数量,加快其种群更新进程,维持蒜头果植物生态系统及其生物多样性资源培育与可持续利用。
而且蒜头果所拥有的巨大经济价值应推动保护与高效利用相结合,通过组培育苗等相关研究解决种苗繁育产业化的技术难关,在有效保护的基础上开发利用植物资源。