渐危植物新疆野核桃保护生物学基础研究

在新疆巩留野核桃自然保护区，以国家渐危Ⅱ级重点保护物种新疆野核桃为研究对象，从群落、种群和个体3个水平及不同海拔坡位、坡向异质生境开展野核桃保护生物学基础研究。包括：群落植物组成区系分布型、生活型、生长型、水分生态类型等生态结构研究；群落植物组成多样性、相似性及群落优势种空间分布格局研究；种群结构，异质生境野核桃生殖生长时间的差异性，不同龄级树开花数量，雌/雄花序性比，倒木分枝成株，果实产量和果实生长的差异性、可塑性和规律性及果实资源分配的比较研究；种子库、实生苗分布格局及动态、幼苗建成与影响其存活率因素的研究；种子休眠、萌发，野核桃抗逆性和野核桃对其种子萌发与幼苗生长发育化感作用的研究；新疆野核桃资源现状评价及保护决策研究。找出新疆野核桃幼苗更新的限制因素，解决幼苗建成和提高幼苗存活率的问题，建立新疆野核桃受胁程度综合评价指标体系，为新疆野核桃保护及其保护区管理提供科学指导。

新疆野核桃是国家Ⅱ级渐危物种，它对研究栽培核桃起源、演化、古植物区系变迁有重要价值。其分布范围小，人为干扰严重，生境破碎化，急需开展保护生物学研究。本项目研究野核桃自然保护区植物区系与地理、群落生态结构、种群年龄结构及动态、种子数量性状、复叶表型变异等，为其生态保护提供理论依据，结果如下：①保护区植物56科182属329种，种密度每平方千米27.9种。优势科14科、表征科8科、优势属17属、表征属5属。无单种科、单种属6属、中国特有属1属、中国特有种14种(新疆特有种9种)；该区植物具典型温带成分。②株生长型、根生长型、生活型、水分生态类型分别以直立型、直根型、地面芽、中生型最多。植物组成具温带植物植株和根系特点，及温带地面芽植物气候和中生土壤水分特征。③种群胸径随海拔升高而减小，在H1、H2、H3种群分别有19、18和13龄，最大胸径分别为91.7，82.8和58.9cm。有3个死亡高峰，最高峰H1和H3均为9龄，H2为12龄。阳坡和阴坡最大胸径、最高死亡率和年龄分别是81.5和91.7cm，47.1%和61.8%，16和9龄。期望寿命随海拔降低而升高，10龄前为阳坡高，10龄后为阴坡高。种群存活曲线为Deevey-Ⅱ型，为增长型年龄结构。种群数量动态受种群生命周期生物学特征基波影响，具有大周期内多谐波迭加的小周期波动特征。④1-6龄幼苗期望寿命为阴坡小于阳坡；1-3龄幼苗占绝对优势，幼苗死亡高峰在3龄，死亡率80.4%，1龄幼苗仅有1.9%活到7龄。⑤不同生境同龄树树高、胸径，幼苗株高、基径无显著差异。坡向、海拔和群落小环境均对树高、胸径、幼苗基径有影响，但幼苗株高主要受群落小环境影响。⑥树高、胸径与年龄，树高与胸径生长均为幂函数异速生长型；幼苗株高、基径与年龄，株高与基径均为指数函数异速生长型；幼苗株高、基径早期生长较慢。⑦种子纵径、横径、壳重、仁重和总重在不同变型间差异显著，野核桃不同变型以上参数和出仁率均按一定顺序减小。种子重量与纵径、横径、壳重、仁重生长主要为异速生长型；野核桃迁地移栽后种子更大。⑧小叶数越多，复叶和叶轴生物量越大，但相同叶序叶片生物量变小。复叶生物量差异显著；随叶序增加小叶生物量增大；对生小叶生物量有对称性。复叶生物量与复叶长、复叶宽生长均为异速生长型；复叶生物量与叶轴生物量生长有同速生长型，也有异速生长型。