异质景观中西南桦天然种群的空间遗传结构与过程解析.doc

异质景观中西南桦天然种群的空间遗传结构与过程解析探究生境影响下的植物种群遗传变异 , 换言之 , 从生境影响到遗传变异是如 何过渡的 ,是景观遗传学研究的主要内容 : 从发现空间格局入手 ,分析格局与环境 特征相关性 , 探究两者之间的过程变化研究过程中需要关注种群数量动态和空 间分布格局、 繁殖体的扩散样式和局限性、 遗传变异时空格局以及生境异质性影 响等方面这方面的研究已经成为热点 本研究即以广西靖西县地州乡的一个土石山生 态交错区的 8 个西南桦天然种群为研究对象 , 运用生态学、种群遗传学的研究手 段, 力求揭示异质景观中生境因子的空间分布特征、西南桦种群数量动态和空间 分布格局、种子和花粉散布特征、西南桦种群的空间遗传结构及其相互联系 , 为 景观遗传学研究提供一个案例 , 亦为西南桦遗传改良、种子园营建、天然林经营 管理以及人工林的健康发展提供理论依据主要结果如下 :（1） 表层土壤含水量、土层厚度和枯落物厚度 3 个生境因子均 表现为在小尺度上存在空间变异格局 土层厚度、 表层土壤含水量和枯落物厚度 分别在0~14m0~17m和0~20m尺度上存在正的自相关性,在其他尺度上不具空间 自相关性或者负自相关性 ; 所有生境因子之间均存在关联性 , 表层土壤含水量与 土层厚度、落物厚度分别在7~18m和0~3m尺度上间存在正相关,其它尺度上不具 关联性或呈负相关性。

2） 西南桦年龄结构和动态因斑块而异总体来看各斑块都有着随龄级的增加, 其个体数所占比例逐渐减小的趋势依据幼龄（龄级1 ~2） 、中龄（龄级3~7） 、老龄（龄级8~ 1 2）3个组的比例,可将隆减、院城、小学、远处 4 个斑块西南桦种群归为增长型种群 , 兵营西南桦种群 为稳定型种群 , 兵营对面、弄股山、土山 3 个西南桦种群归为衰退型种群静态 生命表分析显示随着龄级的增加 , 所有斑块西南桦种群死亡率和消失率总体呈现 先减小后增加再减小的趋势 , 在龄级 7 或者龄级 9 达到最大值绘制不同斑块西南桦种群的存活曲线发现隆减和远处为 Deevey-川型；院城和小学为Deevey- H型；兵营、兵营对面、弄股山、土山种群存活曲线呈Deevey- I型3)绝大部分斑块的西南桦种群不同发育阶段个体均在小尺度上呈聚集分 布,具体为:整体上隆减、院城、小学、兵营、兵营对面、远处、土山等 7个种群分别在0~11m 0~20m 0~16m 0~15m 4~8m 0~1m 0~7m呈聚集分布，弄股山在 全尺度上以随机分布为主 ； 相较幼树和成年树阶段 , 幼苗阶段在相对较小尺度上 呈聚集分布西南桦种群的空间分布格局与生境因子的空间变异格局均在小尺度上呈现 关联性,具体为：与表层土壤含水量和土层厚度分别在 0~2m和0~5m尺度上呈正相 关,与枯落物厚度在3~17m尺度上呈现负相关；相较幼树和成年树阶段,幼苗阶段 空间分布格局在小尺度上与生境因子空间变异格局具有较强的相关性。

(4) 林分 水平上西南桦种子散布的初始期 高峰期 消退期分别历时 11 天 32天和 40 天,而个体水平上则为 9天 25天和26天；高峰期内林分和个体水平的散种量分 别占其总量的 83.1%和 68.7%,而且白天的种子雨密度高于夜间 ； 西南桦个体白天 种子雨密度最大的时段为 12：00~16：00, 与此时段内风速较高有关在个体水平上,距离母树0~30m范围内散落的种子占总量的79.6%;而在林分 水平上,距离林缘0~45m范围内集中了总散种量的81.2%西南桦种子散布具有 方向性与散种期内的盛行风向有关 , 种子雨密度与风速亦呈极显著正相关5)景观水平上,西南桦花粉的散布最近距离为1.6m,发生在兵营斑西南桦 个体间 ; 最远距离为 2098.9m, 发生在院城斑块和弄股山斑块的西南桦个体间 在 小于200m的范围内交配事件最为频繁与斑块外相比 ,西南桦个体接受来自本斑块的花粉比例相对较高 总体来看 , 来自院城斑块的东北方向是研究区域内花粉流的主要来源方向6) 大部分斑块的西南桦种群具有较强的空间遗传结构 , 不同斑块尺度不同 具体为 : 隆减、院城、小学、兵营、兵营对面西南桦种群分别在 0~10m、 0~70m、0~70m 0~40m 0~40m尺度上具有较强的空间遗传结构,弄谷山、远处、土山由 于个体数较少 , 其种群的遗传变异在全尺度上主要表现为不存在空间自相关性。

相较幼树、成年树阶段 , 大部分斑块的幼苗阶段在较小尺度上具有空间遗传 结构研究区域内 , 不同斑块西南桦种群小尺度的空间遗传结构是异质微生境、 花粉和种子散布规律、种群的聚集分布以及人为活动干扰共同作用的结果。