生境破碎化下海南极小种群植物的种群特征和生态策略：以坡垒和蕉木为例

The most major factors leading to the extinction of wild plants with extremely small populations was habitat loss and fragmentation. Habitat fragmentation often leads to the failure of natural regeneration of endangered plants, genetic diversity and breeding system decline. The success of the ecological strategy of species determines the fate of the species. Therefore, it is very important to study the response of different species to the fragmented habitat, and the differences among different species and their adaptive mechanisms, which was beneficial to the species of natural regeneration in a fragmented habitat. We will study on the physiological and ecological environmental factors of seed germination, seedling survival and growth of the extremely small populations, comparison of genetic diversity among different generations, seedling regeneration, and seed morphological characteristics in different plant populations. Comprehensive analysis of the use of space resources and the relationship between different species in different populations, communities and ecosystems. And to clarify the natural regeneration process and the renewal of wild plants with extremely small populations in the habitat fragmentation. Reveal the ecological strategy of plants to adapt to different environments, to provide a scientific basis for the protection and management of wild plants with extremely small populations.

生境丧失和破碎化是导致极小种群濒临灭绝的主要因素之一。生境破碎化往往导致濒危植物的自然更新失败、遗传多样性和繁育系统衰退。物种的生态策略成功与否最终决定了物种的命运。因此，探讨不同物种对破碎化生境的反应、种间可能存在的差异和生态适应机制，对于降低生物多样性丢失和保护濒危植物种群具有重要的意义。本项目通过开展限制极小种群濒危植物的种子萌发、幼苗的成活和生长的生理和生态环境因子的野外跟踪和室内测定工作，比较不同物种间不同世代种群的遗传多样性、幼苗更新和种子形态学特征、萌发特性的差异，综合分析极小种群植物在种群、群落和生态系统多个水平上对空间资源的利用和与空间上不同物种的相互关系，阐明在生境破碎化下极小种群的天然更新过程及其更新障碍，揭示植物适应不同环境的生态策略，以期为极小种群的保护和管理提供科学依据。

极小种群植物是一类具有较高灭绝危险的物种，本项目以两个极度濒危的坡垒和蕉木野生种群为例，系统的比较不同种群所在的群落结构、种群动态特征、幼苗更新、种子萌发特性及遗传多样性等方面的差异，揭示生境破碎化下坡垒和蕉木种群生存现状、动态变化趋势，为将来积极做好海南极小种群植物的引种繁殖、开展迁地保护，人工造林恢复等提供理论依据。本研究主要结果为：（1）极小种群坡垒和蕉木群落具有较高的物种多样性，其中的裸石比和土壤养分条件是乔木层最主要的多样性限制因子，而降水季节性与裸石比对灌木层物种多样性影响较大；（2）坡垒种群的幼苗丰富，若能使第Ⅰ龄级幼苗顺利进入第Ⅱ龄级，坡垒种群将具备较好的恢复潜能；蕉木的幼苗数量较匮乏，需要重点对其幼龄个体进行保护，必要时可人工辅助繁殖，增强其自我更新能力；（3）坡垒和蕉木的幼苗分布特征与土壤的全钾K含量呈显著正相关(P<0.05)，幼苗的啃食比例在距母树不同距离上具有显著差异。当幼苗和母树之间距离越来越远时，各边的啃食比例均值、高度均值以及数量均值总体呈现下降趋势；（4）不同破碎生境中坡垒和蕉木种群的种子萌发率具有极显著的差异，种子的萌发率受到种长和生境破碎化程度的影响较显著，且两者之间呈正相关（p<0.05）；（5）坡垒和蕉木的遗传多样性水平均较低，其中42个坡垒种群聚集后形成3个独立集群，各种群分别来自2个不同的祖先；35个蕉木种群聚集后形成4个独立集群，各种群来自同一个祖先。（6）保护和恢复对策：坡垒种群在林内的荫蔽度较高，不利于其自然更新，未来可人为辅助适当提高林内透光率；对蕉木种群可重点关注种子萌发阶段，特别关注土壤中有机碳C、N的比例、含水量和腐殖质或落叶物等因子，同时加大对中老龄树的人工抚育或通过保护与之正联结性的植物（枝花木奶果）来保护蕉木种群的生存环境。最后，可对坡垒和蕉木不同的种群间或不同的独立集群等进行杂交引种等方法提高其遗传多样性水平。