中国红豆杉是第四纪冰川时期孑遗植物,是世界上公认的天然珍稀抗癌植物,国家Ⅰ级重点保护的野生濒危植物种类。近年来,人为破坏十分严重,特别是该属植物含有抗癌成分紫杉醇被发现并应用以来,其种群数量骤减。因此,开展中国红豆杉的保护生物学研究具有重要的意义。本研究从保护生物学的角度,采取野外调查与实验室分析相结合的方法,研究了秦岭紫柏山中国红豆杉种群特征、基径与树龄的关系、种内和种间的竞争关系、土壤环境因子的相关性及与中国红豆杉种群和群落多样性的关系等,以期为中国红豆杉濒危原因的探讨、资源保护和恢复提供理论依据。研究取得如下主要结果:1、关于种群生态学研究(1)采用空间代替时间的方法,建立中国红豆杉种群大小级结构,并编制中国红豆杉种群静态生命表。(2)绘制中国红豆杉种群的存活曲线,回归分析表明,中国红豆杉种群的存活曲线为直线型,即DeeveyⅡ型,拟合方程为:y=7.486-0.43x,R2=0.957,P=0.000,远小于0.01,表现为极显著,说明中国红豆杉种群各年龄的死亡率基本相同。(3)中国红豆杉基径与树龄的关系符合幂函数y=8.14x0.626,可用来预测研究区中国红豆杉的树龄。2、中国红豆杉种内和种间竞争强度与关系研究(1)采用Hegyi单木竞争指数模型计算中国红豆杉的种内竞争强度为4.095,种间竞争强度为22.527,种内竞争占总竞争强度的15.38%。表明该地区现存的中国红豆杉种群种内竞争压力不大,主要的竞争压力来自种间。(2)中国红豆杉胸径与竞争强度服从幂函数关系,拟合方程为y=897.92x-2.3198, R2=0.2394,二者极显著相关(P<0.01),表明随着对象木胸径的增加,竞争指数逐渐减小,对象木所受到竞争木的竞争压力就减弱。3、中国红豆杉群落多样性与土壤因子及关系研究(1)按照群落乔木层、灌木层、草本层的权重系数,计算出研究区中国红豆杉群落的Simpon多样性指数为0.7113,Shannon-Wiener多样性指数为1.6152,Patrick丰富度指数为21,Pielou均匀度指数0.8594。Pielou均匀度的变异系数最小,表明Pielou均匀度能较为稳定地反映研究区的群落多样性。(2)土壤采样实验室测定和分析表明,土壤全氮与速效氮的相关性达到了极显著水平,有机质与硝态氮呈极显著正相关关系。pH与各层土壤指标的相关性多为负相关,因此红豆杉栽培地pH应适当偏低。该结果为红豆杉适生地的土壤背景值的确定提供依据,为制定红豆杉人工栽培基地施肥指标奠定了基础。(3)多元逐步回归分析表明,Shannon-Wiener多样性指数只与土壤0-10cm、10-20cm、20-30cm层土壤全磷显著正相关,说明土壤全磷是影响群落多样性的主要因素。(4)中国红豆杉种群平均胸径和平均树高与0-10cm层土壤13项指标多元逐步回归分析表明,胸径与土壤0-10cm层Fe元素极显著负相关,与土壤该层NO3-N显著负相关,逐步回归得最优回归模型y=47.556-3.997x11-0.152x9;树高与土壤该层Mg元素极显著负相关,回归方程:y=13.922-2.607 x13,表明供试地区土壤缺乏Fe、NO3-N、Mg元素等,可能是限制野生红豆杉生长发育与繁衍的土壤因素。0-10cm层土壤Cu元素与Patrick丰富度指数显著正相关,表明该层土壤中Cu元素是影响群落丰富度的主导因子。(5)10-20cm层土壤酸碱度与Pielou均匀度指数显著正相关,拟合回归方程为Yp=0.0336+0.6288Xph,R2=0.7971,P=0.041,表明研究区10-20cm层土壤酸碱度是影响群落均匀度分布的主导因子。