四川省珍稀观赏植物鹅掌楸种群动态和生态适应性研究

发布时间：2020-09-15 11:23

　　鹅掌楸(Liriodendron chinense)是中国特有植物,其野外天然分布极其稀少。长久以来,由于森林采伐和农耕垦殖等人类活动的影响,其生境遭到严重破坏,种群数量急剧锐减。如何确定鹅掌楸的迁地保护区域、合理有效的保护和利用鹅掌楸资源已成为当前亟待解决的科学问题。本文在野外实地调查的基础上,对鹅掌楸天然种群的年龄结构和数量动态进行研究,并围绕实际分布情况与生态因子的相关关系,应用最大熵(MaxEnt)模型分别构建鹅掌楸的气候生态位模型、地貌生态位模型、土壤生态位模型、地层生态学模型和岩性生态位模型,分别预测气候、地貌、土壤、地层、岩性因子制约下的鹅掌楸在分布区内的潜在分布概率,在此基础上将各潜在分布概率栅格图层进行模糊叠加,并对鹅掌楸适宜性等级进行划分,获得了鹅掌楸的潜在适生分布区,并提出了相应的保护策略。通过研究得出以下研究结果:(1)鹅掌楸天然种群年龄结构和数量动态的研究表明:鹅掌楸种群年龄结构表明,幼龄个体数最多,表明种群具有很大的增长潜力,随着龄级的增大,数量逐渐减小,属于增长型种群,其中,I—VII龄级段的个体数有280株,占调查总数92.72%;生存能力总体上随龄级的增加而减小,V龄级内鹅掌楸的平均生存能力最大,说明鹅掌楸在中幼年时期生存力最强,之后鹅掌楸的平均生存能力逐渐降低,在第XIV龄级鹅掌楸的平均生存能力最低;在第IV龄级时该种群出现死亡高峰,其种群存活曲线趋于Deevey-Ⅱ型;鹅掌种群数量表现为幼苗成树阶段稳定,成树向老树过度阶段锐减,老树阶段逐渐衰退的特点。(2)从气候生态位模型来看,鹅掌楸多分布在降水和温度适宜的环境中。鹅掌楸分布概率随着气温上升,随昼夜温差与年温差差值的增加而降低,鹅掌楸的最适生长最冷季度平均温度为0℃。总体来说,鹅掌楸的分布概率随降雨量的增加而增大,鹅掌楸分布的概率随最干月份雨量的增加而增加,表明最干月份雨量条件是制约鹅掌楸分布的重要因子。最适宜鹅掌楸分布地区的年均降雨量在1800mm以上。(3)从地貌生态位模型分析来看,高程300m~2000m的地区最适宜鹅掌楸的生存。鹅掌楸的分布概率随坡度的增加而增加,当坡度超过35o以上时,鹅掌楸的分布概率达到最大值,并保持稳定。贡献率上,高程(Dem)的相对贡献率是96.3%,坡度(slope)的相对贡献率是3.7%。重要性上,高程的重要性最高,高达92.5%,坡度的重要性为7.5%。以上表明高程对鹅掌楸的潜在分布影响最大,其次是坡度。(4)从土壤生态位模型分析来看,鹅掌楸的出现概率随土壤基本饱和度的增加而降低,也随土壤有效水含量的增加而降低;土壤类型从粘土到淤泥土逐渐转变为沙土方向逐渐增加,沙质土壤中鹅掌楸的出现概率最大;鹅掌楸随可交换钠盐的增加而降低,超过3%鹅掌楸生存概率最低;随土壤碎石体积百分比的增加而降低,说明鹅掌楸对于地表土壤条件要求较高。综上,鹅掌楸适宜生长在沙质壤土和粉沙壤土的区域内,对土壤水分、饱和度要求不高。(5)从地层岩性生态位模型分析来看,鹅掌楸主要分布在侏罗纪、石炭—二叠系地层、泥盆系上,主要分布的岩性包括碱性正长岩(20)、斜长片麻岩(22)、变质砂岩、灰岩(25)、砂岩(27)、砂岩板岩互层(29)、变质含砾砂岩(40)这6种岩性,其中在变质含砾砂岩上存在的概率最大,其次是砂岩板岩互层、砂岩、变质砂岩灰岩、砂岩。(6)通过模糊叠加法获得鹅掌楸潜在适宜性分布图,对各个适生等级的面积进行分类计算与统计,得出鹅掌楸最适宜区域面积为3135.341778 km2,占全省面积的0.65%,主要分布在泸州叙永县、合江县、古蔺县、巴中南江县、通江县、达州市万源市六市县的小部分地区。适宜区域面积为6454.589493 km2,占全省面积的1.33%;较适宜区域面积为27257.71345 km2,占全省面积的5.63%;不适宜区域面积为447186.027881 km2,占全省面积的92.39%。鹅掌揪先后栽种至河南、湖北、湖南、山东、陕西、北京等省市部分地区,普遍生长良好,四川地区多在公园或小区景观中配植,做行道树或大片绿化的情况很少,成都浣花溪公园和活水公园均有种植,且长势良好;但由于中国鹅掌楸的繁殖能力较低,北美鹅掌楸引入我国后生长状况一般,中国鹅掌楸和北美鹅掌楸的种间杂交表明杂种鹅掌楸的生物学性状优于亲本,其优良观赏特性、生长速度快、抗逆性强、适应范围更广等特性更适合在长江、淮河、黄河中下游地区做城市园林绿化和景观树种。从北京至南海大面积种植,不仅可园林绿化也可荒山荒地造林,具有广阔的发展前景。
【学位单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S792.21
【部分图文】：

技术路线图,鹅掌楸,分布概率,潜在分布区

并采用模糊叠加中的 Fuzzy and 功能对 5 个鹅掌楸分布概率数据图层做模糊叠加，得到鹅掌楸的潜在分布概率图。（4）针对鹅掌楸的种群特征及潜在分布区范围提出相应的保护对策1.3.2 技术路线本论文的技术路线如下：

四川省,区位

第 2 章研究区概况2.1 地理概况四川省位于中国西南，地处于青藏高原和长江中下游平原间的过渡地带，介于东经 92°21′~108°12′，北纬 26°03′~34°19′之间，高程范围：188-7556m，东部与湘、鄂，南部邻接滇、黔，西部相邻西藏，北接青海、甘肃、陕西三省，是中国西北、西南与中部地区的重要结合部，是承接华南与华中，连接西南和西北，沟通中亚、南亚、东南亚的重要交汇点与交通走廊。省境东西长约 1075 公里，南北宽约 900 多 km，面积为 48.6 万 km2，占全国总面积的 5.1%，是仅次于新疆、西藏、内蒙和青海的全国第五大省级行政区。全省辖 21 个市（州）、183 个县（市、区），是我国重要的资源、人口、经济大省。

地貌图,地貌图,四川省

图 2-2 四川省地貌图2.4 土壤从纬度来看，四川属亚热带生物气候区，地带性土壤属于黄壤、红壤类型。就地貌而言，四川东部与西部形成迥异的两部分：东部属完整的大盆地；西部为横断山脉区。在盆地内部，因紫色岩层大量的出露地表，经长期的耕作栽培，发育了各类的紫色土（林志远，1982,；王恋，2017）。总体上，四川省土壤可划分为三大区域。（一）黄壤、紫色土区域该区域涵盖黄壤、紫色土的地区分布在四川盆地及其边缘山地。在森林植被下，形成了反映湿润生物气候特征的森林土壤类型；在农业种植的条件下，在盆地及边缘山地发育了以紫色土为主的农业土壤类型。四川省的土壤垦殖指数高，为全省的主要农业区域。由于地表出露的岩层多属侏罗纪、白垩纪红层，即紫色岩层，以沙岩泥岩为主，二者常成互层，颜色以紫红为主，形成的紫色土壤是主

【参考文献】