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湖北天鹅洲麋鹿生境中接骨草生态位研究

作　者: 秦卫华
导　师: 张金池
学　校: 南京林业大学
专　业: 生态学
关键词: 接骨草生态位自然保护区麋鹿化感作用
分类号: Q958
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

湖北石首天鹅洲长江故道湿地区域是历史上中国麋鹿的主要栖息地之一，为让野生麋鹿重新回归家园，国家1991年在这里建立了石首麋鹿自然保护区，随着麋鹿数量增多，生境质量逐渐退化，麋鹿食源植物种类和生物量逐渐减少，而以接骨草为代表的麋鹿不采食植物数量不断增多，其中保护区内杨树林下接骨草群落面积已达200hm2，约占保护区总面积的12.8%，对天鹅洲生境中的麋鹿就地保护造成巨大威胁。2010年保护区发生了麋鹿感染病原菌大量死亡的突发事件，有专家推测可能与保护区内异常分布的大面积接骨草群落有关系。因此，本文以天鹅洲麋鹿生境中的接骨草为主要研究对象，分别在保护区内选择开阔草地、人工意杨林、堤坝坡地和道路旁4种生境，共设置了16个接骨草固定调查样地，从2011年9月至2012年11月，共进行了4次系统调查，对接骨草及其伴生植物的生物多样性指数、生态重要值、生态位宽度、生态位重叠值等进行了分析，同时研究了接骨草的化感作用，还分析了天鹅洲生境中接骨草及其伴生动物的相互关系，最后针对天鹅洲生境麋鹿就地保护中存在的威胁因素，为管理部门提出了相关建议对策。这些研究结果均为首次报道。1.接骨草群落的生态位研究研究发现：(1)共记录接骨草伴生植物34科、76属、84种，约占保护区植物总数的32.2%。四种生境类型中，接骨草、牛鞭草、葎草、狗牙根、牛膝、荩草、爵床、窃衣、天胡荽、水芹、大巢菜、求米草、透茎冷水花、蹄盖蕨、鹅观草和狗尾草等16种植物的生态重要值最高；生态位宽度最高的为接骨草、葎草、牛膝、附地菜、鹅观草、薹草属、鸡矢藤和苍耳8种；与接骨草生态位重叠程度最高的主要为葎草、附地菜、苍耳、鸡矢藤、牛膝、薹草属、水芹等7种。(2)天鹅洲麋鹿生境接骨草群落中仍然分布有种类不少的麋鹿可采食植物，一定程度下麋鹿仍然可以利用接骨草群落生境作为觅食场所，而不仅仅是作为产仔隐蔽场所。(3)由于保护区采取了较强的人工生境干预与调控措施，导致天鹅洲麋鹿生境中植被的演替具有不规律性，从生态位实验结果来看，除葎草生态位宽度有所下降外，接骨草和豨薟等麋鹿不采食的植物的生态位宽度基本没有明显的变化，显示目前的人工干预措施效果不明显。2.接骨草对5种农作物种子的化感作用本文首次测定了接骨草水提液对萝卜、小白菜、黄瓜、玉米和小麦5种农作物种子发芽率、幼苗生长及生物量方面的影响情况。结果发现：总体上接骨草对于普通农作物具有较为显著的化感抑制效应，并且随着接骨草水提液浓度的升高，化感效应也随之逐渐增强。在种子发芽率方面，接骨草水提液对5种供试农作物的化感作用程度不同，萝卜和小白菜最敏感，随着处理浓度升高，抑制效应显著增强；其次是玉米，抑制作用比较显著；仅在高浓度时对黄瓜种子有显著抑制作用；对小麦种子发芽无抑制作用。在幼苗茎(叶)长方面，接骨草水提液对萝卜在低浓度时具有显著促进作用，高浓度时具有显著抑制作用；对玉米在低浓度时具有促进作用，高浓度时无影响；对小麦叶长无影响。在生物量方面，接骨草水提液对萝卜影响显著，随着处理浓度升高，生物量显著降低；对玉米在低浓度时具有显著促进作用，高浓度时具有显著抑制作用；对小麦影响不显著。由于无法获取成熟度均匀、发芽率一致的野生麋鹿食源植物种子，本试验仅探讨了接骨草对5种农作物种子的化感作用，未对麋鹿食源植物进行实验，也未对接骨草化感物质进行分离鉴定，存在一定的局限性，这些都有待于后续的深入研究。3.接骨草及其伴生动物关系分析本文首次调查了天鹅洲生境中接骨草伴生动物的种类，并分析了接骨草与伴生动物的关系。结果发现：天鹅洲麋鹿生境中与接骨草群落有关的伴生动物种类至少在36种以上，其中绝大多数为昆虫，共有33种，占总数的91.7%，其他为蜗牛类和蜘蛛类。接骨草伴生动物可划分为取食者、传粉者和互惠共生者3大类，其中取食者至少在16种以上，为专性有害关系；传粉者至少在12种以上，为专性有益关系；互惠共生者至少在8种以上，为兼性有益关系。本文首次报道了接骨草的伴生动物种类、生活习性、相互关系、遇见率与优势程度等，可以为综合分析接骨草在天鹅洲麋鹿生境中的地位提供支持。但由于受到野外调查时间与频次的限制，使得研究结果具有一定的局限性，包括接骨草伴生动物种类实际情况可能要远大于实地观察记录结果(36种)，针对具体的伴生动物未统计数量、停留时间、拜访频率等定量数据，这些不足还有待于后续的深入研究。本文从群落中种间关系入手，系统查明了天鹅洲麋鹿生境中接骨草所处的生态位，并综合探讨了接骨草与麋鹿食源植物、接骨草与其他伴生植物、接骨草与伴生动物、接骨草与麋鹿生存繁衍等之间的关系，科学分析了接骨草对于天鹅洲麋鹿生境退化的作用，为恢复天鹅洲生态环境质量，实现麋鹿健康、可持续发展提供了基础资料，也为相关管理部门进行决策提供了技术支撑。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章研究目的和意义  11-20
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 研究目的  12-13
  1.3 研究技术路线  13-14
  1.4 研究进展  14-20
    1.4.1 麋鹿研究进展  14-17
    1.4.2 接骨草研究进展  17
    1.4.3 生态位研究进展  17-19
    1.4.4 化感作用研究进展  19-20
第二章研究区域概况  20-26
  2.1 湖北石首麋鹿国家级自然保护区基本概况  20-22
    2.1.1 历史沿革  20
    2.1.2 功能区划  20-21
    2.1.3 管理现状  21-22
    2.1.4 社会经济现状  22
  2.2 天鹅洲麋鹿生境自然概况  22-26
    2.2.1 地理位置  22-23
    2.2.2 地质地貌  23
    2.2.3 土壤  23
    2.2.4 气候与水文  23
    2.2.5 植物区系、自然植被与植物多样性  23-24
    2.2.6 动物区系与动物多样性  24-25
    2.2.7 麋鹿种群变化动态  25-26
第三章接骨草生态位调查与分析  26-67
  3.1 引言  26
  3.2 研究方法  26-31
    3.2.1 接骨草固定样方设置  26-28
    3.2.2 样方调查方法及频次  28
    3.2.3 生态重要值及生物多样性指数的测定方法  28-30
    3.2.4 生态位宽度的测定方法  30-31
    3.2.5 生态位重叠的测定方法  31
  3.3 调查结果  31-64
    3.3.1 第一年度秋季(2011 年)  32-41
    3.3.2 第二年度春季(2012 年)  41-48
    3.3.3 第二年度夏季(2012 年)  48-56
    3.3.4 第二年度秋季(2012 年)  56-64
  3.4 分析与讨论  64-66
    3.4.1 生态重要值  64
    3.4.2 生态位宽度  64-65
    3.4.3 生态位重叠  65-66
  3.5 总结  66-67
第四章接骨草化感作用研究  67-73
  4.1 实验材料及地点  67
  4.2 研究方法  67-68
  4.3 实验结果  68-71
  4.4 分析与讨论  71-72
  4.5 小结  72-73
第五章接骨草伴生动物调查  73-84
  5.1 接骨草伴生动物种类  73-77
  5.2 遇见率  77-79
  5.3 接骨草与伴生动物关系分析  79-82
    5.3.1 专性有害关系  79-80
    5.3.2 专性有益关系  80-81
    5.3.3 兼性有益关系  81-82
  5.4 讨论  82-84
第六章对策建议  84-88
  6.1 天鹅洲生境麋鹿就地保护面临的威胁因素分析  84-85
  6.2 建议  85-88
参考文献  88-96
攻读博士期间发表及待发表的论文、参与课题  96-97
个人简介  97-98
附录  98-103
图版  103-113
  图版 1：16 个接骨草固定调查样方  103-105
  图版 2：接骨草化感作用实验结果  105-106
  图版 3：接骨草主要伴生动物图谱  106-111
  图版 4：天鹅洲麋鹿生境主要动植物照片  111-113

湖北天鹅洲麋鹿生境中接骨草生态位研究

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