筇竹無性系種群退化及恢復(fù)機(jī)制的研究.pdf

1、無性系植物種群生態(tài)學(xué)是當(dāng)今植物生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。竹類無性系種群生態(tài)學(xué)的興起，不僅豐富了無性系植物種群生態(tài)學(xué)的研究?jī)?nèi)容，而且為竹林培育技術(shù)的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。筇竹是國(guó)家三級(jí)保護(hù)的兩個(gè)珍稀竹種之一，為西南地區(qū)特有種，具有重要的生態(tài)經(jīng)濟(jì)和文化價(jià)值。由于過度采筍等人為活動(dòng)的長(zhǎng)期干擾，種群退化十分嚴(yán)重。迄今為止，有關(guān)竹類無性系種群退化的原因、過程及其后果尚不清楚，針對(duì)退化種群而采取的恢復(fù)技術(shù)及措施研究亦未見文獻(xiàn)報(bào)道。本項(xiàng)目研究以竹

2、類無性系種群生態(tài)學(xué)、干擾理論和恢復(fù)生態(tài)學(xué)的理論與方法為指導(dǎo)，從筇竹無性系種群退化和恢復(fù)兩個(gè)方面入手：一方面，探索人為干擾對(duì)種群退化的影響、退化種群的生物量結(jié)構(gòu)變化和退化種群的數(shù)量動(dòng)態(tài)，把握種群退化的基本規(guī)律；另一方面，通過不同的技術(shù)措施，研究天然筇竹無性系退化種群的恢復(fù)進(jìn)程，探索人工筇竹無性系種群恢復(fù)機(jī)制。 1.人為干擾是筇竹無性系種群退化的重要驅(qū)動(dòng)力 在滇東北筇竹自然分布區(qū)，長(zhǎng)期受特定區(qū)域干擾體的綜合影響，筇竹無性系種

3、群的退化是普遍存在的。對(duì)山地濕性常綠闊葉林的亂砍濫伐導(dǎo)致筇竹生長(zhǎng)的生態(tài)環(huán)境的喪失而間接引起筇竹無性系種群的退化；掠奪式采筍則是通過頻繁地破壞筇竹無性系正常生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，而加劇筇竹無性系種群的退化。上層喬木郁閉度下降，是筇竹無性系種群分株生長(zhǎng)個(gè)體小型化的主要原因。隨著人類活動(dòng)半徑加大，形成以村寨為中心，干擾逐漸減弱的干擾梯度分布格局。 2.生物量結(jié)構(gòu)紊亂與繁殖構(gòu)件萎縮是筇竹無性系種群退化的主要特征 連年采筍地筇竹無性系退化

4、種群生物量在不同年齡分株上的配置具有明顯的差異性，結(jié)構(gòu)紊亂與波動(dòng)是其重要特點(diǎn)。地上部分生物量占總生物量的64.1％，而地下部分僅占35.9％；退化種群的鞭、根、篼構(gòu)件明顯萎縮，種群的孕筍成竹能力降低，引起整個(gè)無性系種群的逐漸退化。開花筇竹無性系退化種群的生物量結(jié)構(gòu)中，缺少1年生分株的生物量基礎(chǔ)，其重心由低齡段向高齡段整體上移，表現(xiàn)出生物量結(jié)構(gòu)的極端不穩(wěn)定性。 3.密度增加與中幼齡分株死亡率提高和個(gè)體小型化趨勢(shì)是筇竹無性系種群退化

5、的數(shù)量標(biāo)志 連年采筍地筇竹無性系退化種群的分株密度是恢復(fù)種群的1.95-2.07倍，而分株平均占據(jù)空間面積只有恢復(fù)種群的48％-53％。不合理的采筍制度，導(dǎo)致無性系分株生存空間的不斷縮小。不同年齡分株在種群中所占比率各不相同，隨著時(shí)間的推移，退化種群年齡結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不穩(wěn)定性和紊亂性，種群死亡率逐漸增大，存活曲線處于B型和C型之間，中幼齡分株死亡率較高。退化種群中，78％的分株的胸徑≤1.00cm，52％的分株胸徑不足0.60cm，種

6、群高度結(jié)構(gòu)趨于低矮化，分株個(gè)體大小纖細(xì)化。1年生分株比率的急劇下降，預(yù)示著該種群已從退化的量變過程逐步走向衰老—開花—結(jié)實(shí)—死亡的質(zhì)變過程。 4.保護(hù)措施與保護(hù)強(qiáng)度是影響天然筇竹無性系退化種群恢復(fù)進(jìn)程的關(guān)鍵 保護(hù)措施下連年采筍地筇竹無性系種群恢復(fù)的過程，是筇竹無性系通過降低繁殖率調(diào)控子代分株密度，分株居住空間由小變大，達(dá)到與立地條件相適應(yīng)的最佳配置狀態(tài)的過程；是由年齡結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定逐步發(fā)展到穩(wěn)定的年齡金字塔結(jié)構(gòu)的過程；是分株

7、高粗生長(zhǎng)不斷加快，5年以后表現(xiàn)結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定的過程。連年采筍地筇竹無性系退化種群，在保護(hù)措施下的種群恢復(fù)過程一般需要5年左右的時(shí)間。對(duì)連年采筍地的筇竹無性系退化種群休閑1年，退化種群的空間結(jié)構(gòu)和表現(xiàn)結(jié)構(gòu)明顯改善，種群恢復(fù)的良性影響在重新采筍后能延續(xù)2年左右的時(shí)間。皆伐條件下筇竹無性系種群的恢復(fù)是一個(gè)較為漫長(zhǎng)的過程，一般需要5-8年的時(shí)間。 5.栽培技術(shù)與立地條件是影響人工筇竹無性系種群恢復(fù)速度的主導(dǎo)因子 在杉木林下采用筇竹

8、實(shí)生苗和無性繁殖苗造林。實(shí)生苗造林初期繁殖系數(shù)較高，分株密度較大，但分株形態(tài)恢復(fù)較慢，造林后5年左右分株個(gè)體大小才能恢復(fù)到正常水平。無性繁殖苗造林，其子代分株形態(tài)建成較早，種群的恢復(fù)要比實(shí)生苗造林提前1-2年。闊葉林下筇竹實(shí)生苗造林，分株個(gè)體大小的恢復(fù)較為緩慢，稈形纖細(xì)的生長(zhǎng)狀況反映了喬木層高度郁閉，對(duì)林下無性系種群的分株形態(tài)建成有較大的影響，種群的恢復(fù)需要5年的時(shí)間。針闊混交林下采用帶稈移鞭母竹造林，種群恢復(fù)迅速，高粗生長(zhǎng)較快。3年生