贵州喀斯特生态脆弱区圆果化香种群维持机制

The Platycarya longipes is mainly one of the constructive species in karst forest ecosystems. Nowadays the study on Platycarya longipes is seldom, and how does it’s population maintain is unacquainted. So the ecophysiological character, population regeneration character, interspecies ecologicalrelationship　and population genetic diversity of Platycarya longipes were analyzed through typical samples investigation, adopted a method of time replaced by space using samples at the upslope, mesoslope and downslope of typical Karst ecological fragile region in Maolan Karst Forest National Reserve　and Yuntai mountain in Shibing county of Guizhou province. At the same time adopted method of experimental ecology. In order to open out inherent maintenance mechanism of Platycarya longipes population, to explore ecosystem stability in Karst region and vegetation ecological restoration of fragile region have important not only theoretical value, but also an inspiration to practice. At the same time, not only provided scientific proof to rocky desertification comprehensive treatment, but also promoted and accelerated economic construction and economic growth in Karst mountain region of China.

圆果化香（Platycarya longipes）是喀斯特森林生态系统的主要建群种之一，目前对它的研究尚不多见，其种群是如何维持的也未知晓。因此，在贵州茂兰喀斯特森林国家级自然保护区和施秉云台山，运用“时空互代法”选取有代表性的喀斯特生态脆弱区，按照不同生境，通过典型样地调查，选取圆果化香为研究对象，运用实验生态学手段，分析研究圆果化香的生理生态特性，更新特性，种间生态关系，种群遗传多样性等，以期揭示圆果化香种群维持的内在机制。对于探索喀斯特地区生态系统的稳定性及脆弱区植被的生态修复具有重要的理论及现实实践意义；同时，为长期石漠化综合治理提供科学论据，推动和加快我国喀斯特山区的经济建设和经济发展。

探索喀斯特地区生态系统的稳定性及脆弱区植被的生态修复具有重要意义。圆果化香作为贵州喀斯特森林的主要建群种之一，对其种群维持机制进行研究，结果表明：（1）圆果化香具有较高的最大净光合速率和叶绿素含量，有较强的水分代谢能力，通过MDA、SOD、POD、CAT、APX、Pro和可溶性糖的变化对水分胁迫有很强的适应性；（2）圆果化香室内种植幼苗的地径随着时间的增加缓慢增加，苗高增长速度比较缓慢，其日增量为0.142cm·d-1。野生圆果化香植株幼年期胸径、树高生长速度最快，青年期开始降低，中年期又开始增加，衰老期以后生长速度会有所减缓。结实量大，种子较小，平均生活力为30.67%，种子发芽率较低；种子雨持续时间为42d，属偏短类型，密度45.76粒·m-2。圆果化香种群属于增长型种群，空间分布格局均表现为集群分布，存活曲线为DeeveyⅡ型曲线，种群各年龄死亡率基本相同。圆果化香群落垂直结构清晰，可分为乔木层、灌木层、草本层及层间植物。圆果化香主要以实生更新为主，但萌生更新也占了很大的比例，且虽幼苗幼树多，但存活率较低，天然更新能力比较差。（3）圆果化香的种内竞争强度显著高于种间竞争强度（P<0.05），其竞争压力主要来自于种内竞争。圆果化香的BL和BSW分别为0.9573和0.8195，与主要伴生树种的生态位重叠指数均超过0.7。（4）圆果化香叶绿体基因组呈现出典型的四分结构，全基因组长度为158,459bp，由一对反向重复区以及将它们分开的两条单拷贝区组成。圆果化香总的单倍型多样性为0.6081，核苷酸多样性为0.00067，总体遗传多样性明显高于居群内平均遗传多样性。平均等位基因和等位基因丰富度与种群大小显著相关（P<0.05），基因流较高。（5）逐步回归表明短时间尺度上圆果化香种群的维持主要取决于生理生态特性及更新特性，种间生态关系和遗传多样性处于从属地位。