本文以分布于枝江关洲岛的濒危物种疏花水柏枝(Myricaria laxiflora(Franch.)P.Y.Zhang et Y.J.Zhang)为研究对象,调查其种群开花和结果性状沿高程的变化,分析该残存种群有性繁殖的时空变化规律;同时结合三峡大坝-葛洲坝水利水电工程修建所引起生境地水位消涨节律的变化,分析其对残存种群有性繁殖的影响.结果显示,残存疏花水柏枝种群的有性繁殖在不同高程之间存在显著差异.消涨带上部植株的每株花枝数、每枝花朵数、每株花朵数分别比消涨带中部植株高 66.09%、50.14%和 98.63%,比消涨带下部植株高79.50%、283.33%和461.05%.消涨带上部植株的每株果枝数、每枝结果数、每株结果数、每果种子数和种子发芽率分别比消涨带中部高60.17%、25.26%、88.05%、6.96%和30.69%,比消涨带下部高97.39%、82.45%、208.31%、19.12%和45.91%.相关性分析结果表明,植株的开花结果特性与高程、出露时期、土壤含水量以及温度变化极显著相关.环境因子对有性繁殖的影响强度依次为出露时间>高程>日均温度>土壤含水量.上游水利水电工程对疏花水柏枝残存种群的有性繁殖具有一定的影响.

为了掌握中国特有裸子植物巴山榧树的种群现状,预测种群数量动态趋势,以分布于重庆、四川、陕西、湖北、安徽、河南和甘肃等省市的15个地点的残存巴山榧树种群为对象,建立巴山榧树种群径级结构和高度级结构图,编制种群静态生命表,绘制种群存活曲线、死亡率和消失率曲线,同时结合谱分析方法分析种群数量动态变化.结果表明:巴山榧树种群密度较低,平均为5.33 株/100m2,其中神农架种群(SN)密度最高,为9.58株/100m2,城口种群(CK)密度最低,为2.75株/100m2.径级结构中低龄级个体占有较高的比例,种群表现为增长型年龄结构;不同局域种群的径级结构差异明显,除宝兴种群(BX)外,其余种群的径级分布不完整.高度级结构中低于6m的个体占88.74％,绝大多数个体处于群落灌木层.种群的生命期望在不同龄级间波动明显,第3、7龄级的生命期望较低.巴山榧树种群存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型;死亡率曲线和消失率曲线变化趋势一致,均在第3、7龄级出现峰值.巴山榧树种群的数量动态除受基波的影响外,在3、5、7龄级还显示出明显的小周期波动.巴山榧树为长寿命孑遗植物,呈岛屿化斑块分布,种群规模小,自然更新能力差,面临灭绝的危险,应及时加以保护.

本文以极小种群野生植物黄梅秤锤树(Sinojackia huangmeiensis)当前唯一的野生种群为依托建立了1 ha的固定样地,研究了黄梅秤锤树野生植物群落的物种组成、优势种的径级结构、黄梅秤锤树的空间分布格局、种内与种间空间关联性和种群更新特征.样地内共记录到胸径≥1.0 cm的木本植物31种,隶属于21科28属.群落更新良好,样地中所有1,225株个体中小径木占比为67.18％.群落优势种为麻栎(Quercus acutissima)、枸骨(Ilex cornuta)、朴树(Celtis sinensis)和黄梅秤锤树.麻栎的径级结构呈单峰型,为衰退型种群;枸骨、朴树和黄梅秤锤树的径级结构呈倒“J”型或偏倒“J”型,表明更新良好.黄梅秤锤树的空间分布格局在小尺度上呈聚集分布,在大尺度上呈随机或均匀分布,并且与其他3个优势种(麻栎、枸骨、朴树)在空间上主要呈负关联性.黄梅秤锤树的成树和幼苗、幼树和幼苗都是在小尺度上呈负关联性,在大尺度上关联性不显著,而成树和幼树在整体上关联性不显著.黄梅秤锤树的萌蘖现象非常明显,萌蘖数与母株胸径具有极显著的正相关性(R2=0.330,P＜0.001),萌蘖率与相对幼苗密度具有极显著的负相关性(R2=0.438,P＜0.001).总体来说,高比例的小径木和普遍的种间负关联均表明该群落处于演替的早中期,物种组成和群落结构还未达到稳定阶段.作为长江中下游冲积平原区具有代表性的残存风水林,该野生植物群落在生物多样性维持和珍稀植物保护方面具有重要的作用,应加强保护和管理.

植物功能群的划分有助于对生态系统结构、功能和服务的理解与认知,为更好的了解农业景观中残存的各非农生境在区域生物多样性保护和生态系统服务中的地位和作用.在黄淮海平原典型区域布点,对区内主要非农生境(林地、树篱、田间道路、沟渠)中的植物群落进行调查,并基于植物功能群分类结果探讨了其特征和在生态系统服务上的贡献.结果 显示:(1)从物种数量来看,双子叶植物占绝对优势,单子叶植物在各生境中均较少,但却具有较高的群落地位,一年生和多年生植物物种丰富度及重要值基本一致;(2)从生境类别来看,田间道路和树篱等生境中一年生和单子叶植物更具有优势,随着人类扰动强度的减弱,在林地和沟渠生境中,开始有大量的多年生物种出现,尽管这些物种多为偶见种.(3)常见种多为一年生双子叶植物,种类不多,但群落地位极高,而偶见种中存在大量的多年生双子叶物种.深入分析认为,在黄淮海平原农业景观中,总体上各非农生境均处于群落演替早期,以一年生和单子叶植物功能群构成了群落主体,群落结构简单,优势种群明显,随着干扰强度的相对降低,林地与沟渠生境中的多年生和双子叶物种大量出现,偶见种增加,优势种地位下降.从物种多样性保护与生态系统服务提供综合考虑的角度看,尽管这些非农生境发挥了重要作用,但所能发挥的作用还很有限,未来仍需进一步减弱人类活动对非农生境的干扰,从而进一步提高区域生态系统服务的总体水平.

砍伐导致濒危植物种群个体数量减少,群落结构改变,加剧物种灭绝风险.崖柏(Thuja sutchuenensis)为典型极小种群野生植物,森林砍伐是导致其种群数量急剧下降的主要原因.但是,到目前为止,有关崖柏种群及其群落对砍伐的响应鲜有报道.本研究以重度砍伐后的崖柏群落为研究对象,基于对崖柏群落固定样地的调查和两次复查,对比分析了伐后崖柏种群径级结构、种群生存力、物种多样性及其群落结构动态等特征.结果 表明:崖柏残存群落伐后13年崖柏种群个体数量增加了22.58％,其中幼苗幼树占85.71％,而崖柏种群生存率下降25.43％,种群死亡密度和危险率分别增加了24.12％和28.62％.崖柏群落物种丰富度和Shannon-Wiener指数分别增加96.43％和33.35％.研究结果表明,砍伐使崖柏种群生存力及其在群落中的优势度持续下降,崖柏占优势的针阔混交林有向阔叶林演替的趋势,崖柏种群受到严重威胁,亟需采取紧急保护措施.

宽杯杜鹃花色纯黄且钟状花冠簇生于枝顶,具有较高的观赏价值.近年来受道路建设及盗挖盗伐等人为影响,其生境破碎化严重且种群规模日渐萎缩,对其开展保护生物学研究已迫在眉睫.本研究采用基因分型(genotyping-by-sequencing,GBS)技术对宽杯杜鹃老君山(LJS)与大黑山(DHS)两个残存种群进行单核苷酸多态性(single-nucleotide-polymorphism,SNP)位点挖掘与遗传多样性分析.结果表明,通过获得的103133个高质量SNP位点分析发现两个种群在物种水平上具有较低的遗传多样性(Ne=1.3086,Ho=0.1878,He=0.1856),而种群间具有较高的遗传分化(Fst=0.1765),种群间基因流(Nm)=1.1674.聚类分析、主成分分析与种群遗传结构分析表明36个个体被聚为2个不同的遗传类群.本研究首次揭示了宽杯杜鹃较低的遗传多样性现状,有助于进一步了解其濒危机理和科学地制定宽杯杜鹃保护措施.

土地利用变化对亚洲象生境影响显著,明晰其影响机制是有效保护亚洲象的前提.为探明土地利用变化对亚洲象生境影响的时空过程及机制,以亚洲象残存的中-缅跨境流域—南滚河流域为例,在1988和2018年两期Landsat土地利用/土地覆被遥感分类图的基础上,采用LandTrendr算法检测30年间流域土地利用变化引起的天然林扰动,结合生态位因子分析(ENFA)模型评定的亚洲象生境适宜性分布,探究以天然林扰动为主的土地利用变化对亚洲象生境的影响.结果 表明:(1) 1988-2018年间,南滚河流域土地利用变化主要为天然林转化为其他地类,且天然林扰动强度在中、缅境内差异明显;(2)以橡胶种植扩张导致毁林为主的土地利用变化造成南滚河流域亚洲象生境萎缩,生境斑块间连通性降低,破碎化程度较高;(3)该流域亚洲象生境丧失过程表现为由边缘向内部逐渐被蚕食,适宜生境最终被分割为上、下游两个相互孤立的子区域.因此,抑制以橡胶林为主的热作种植扩张,恢复上、下游生境连通性,建立流域尺度的跨境保护区,是实现南滚河流域亚洲象种群保护和缓解人象冲突的重要途径.

野骆驼是中亚地区重要的迁徙物种,历史上完整、连续的野骆驼栖息地目前已成为孤岛状.为了解野骆驼历史分布区受人类活动的影响,明确造成其历史分布区破碎化的驱动因素,研究选取土地利用和道路两个因素,通过对近40年来的野骆驼历史分布区土地利用变化和动态度分析,以及道路密度和影响域计算,定量评估野骆驼历史分布区景观格局,以期为野骆驼栖息地整体连通性的改善,避免或缓解线性基础设施建设对野骆驼栖息地的影响提供科学的建议.结果 表明:(1)近40年,野骆驼历史分布区内以未利用土地和草地为主体的格局保持不变,尤其是沙地、戈壁为主的未利用土地始终占比很大(＞80％);(2)野骆驼历史分布区范围内道路密度为0.0410 km/km2,但道路的阻隔作用明显,野骆驼当前分布区呈3个孤岛的格局与道路隔离形成的景观格局是一致的;(3)野骆驼历史分布区斑块数为914个,西部历史分布区斑块数为78个,远低于中部的373个和东部的463个,斑块数和平均斑块面积两个景观指数表明西部的栖息地破碎化程度比中部和东部栖息地要低;(4)从最大斑块指数来看,残存的大面积、无路区斑块是当前野骆驼种群得以存续的庇护所.根据当前的景观格局和破碎化状况,西部分布区和中部分布区间通过实施科学的栖息地连通和廊道建设规划,将极有可能实现两个孤立种群的交流连通,中部分布区和东部分布区间种群已基本无连通的可能.建议将更多的保护资源和努力投入到西部和中部分布区种群的维持和连通.在未来的道路规划建设和布局中,要考虑道路规划和建设对野骆驼最小生境面积的影响,并且要将影响评估尺度放大到整个野骆驼历史分布区的尺度上考虑道路的阻隔作用.

为揭示濒危植物疏花水柏枝(Myricaria laxiflora(Franch.)P.Y.Zhang et Y.J.Zhang)残存种群的分布格局及群落结构特征,对三峡大坝下游长江流域疏花水柏枝残存种群的分布地(点军胭脂坝、董市江心岛和枝城官洲岛)开展了物种组成、数量、多样性、区系成分和生活型谱等研究.结果显示,疏花水柏枝残存种群分布地共有植物38科73属83种,群落类型为灌丛,灌木层优势种为疏花水柏枝和秋华柳(Salix variegata Franch.).疏花水柏枝仅在夏季水淹、冬季露出区域呈团块状分布,为增长型种群类型,群落稳定性较差,点军胭脂坝约为222 300株,枝城官洲岛约为774 700株,董市江心岛约为197 400株.3个分布区物种丰富度指数(S)为10.5～11.5,多样性指数(H)为1.21～1.54,均匀度指数(E)为0.74～0.91,优势度指数(D)为0.53～0.69,表明物种多样性指数均较低.研究区植被符合我国亚热带地区植被区系成分,但生活型谱主要为地下芽植物和一年生种子植物,与热带亚热带沙漠气候植被类型相似.