安徽查湾甜槠林林隙生态环境与物种多样性研究

论文摘要

本文以安徽省祁门查湾自然保护区甜槠林为研究对象,主要群落类型为甜槠-马银花+暖木-狗脊蕨。采用样线法调查研究区内林隙分布,共获得36个林隙,扩展林隙（EG）和冠空隙（CG）在整个林分中所占的比例分别为27.64%、7.58%:多数林隙接近于椭圆形,其长轴短轴的比率在1.60左右:扩展林隙以面积＜200 m2的居多,面积100～200 m2的林隙其面积与数量的比例均最大;冠空隙以面积＜100 m2的居多数,其中＜50 m2所占的数量比例最大,但以50～100 m2的占面积的比例最大。风倒是林隙形成的主要方式,与风倒有关而形成的林隙占94.44%:林隙形成木为1～4株,平均每个林隙拥有形成木2.67株,每株形成木所能形成的扩展林隙面积平均为72.23m2,形成的冠空隙面积平均为19.80m2。不同大小林隙及非林隙林分内光照强度、气温等小气候因子日变化呈单峰型,光照的峰值出现在11:00～13:00,地表以上0.5m处的气温峰值出现在12:00～14:00;空气相对湿度呈现早晚高,中午前后低的日变化规律,最小值一般出现在12:30～14:30。在整个生长季中,光照和气温均表现为:大林隙＞中林隙＞小林隙＞非林隙,而湿度正好相反:大林隙＜中林隙＜小林隙＜非林隙。不同大小林隙内光照由林隙中心区向林下逐渐递减,于近心区处减幅最大。地表温度日变化趋势与气温基本一致,表现为呈单峰型,最高温度出现在中午12:00～14:00,较光照日变化最大值滞后,平均日地表温度是:大林隙＞中林隙＞小林隙＞非林隙。不同深度土壤中温度垂直递减,土壤温度高峰随土壤深度增加而后移,变幅也渐小。地表、地下温度在生长季内变化为生长初期、末期较低,生长旺盛期较高。林隙土壤含水量在垂直方向上表现为上层较大,下层较小:水平方向上,由林隙中心区往林下,土壤含水量呈递减趋势。林隙内外土壤pH值差异性不大,林隙内pH值均略高于非林隙林分下相应各层;除表层外,土壤pH值在垂直层次由上向下逐渐递增;但土壤养分在垂直层次上差异较大,除了全钾含量由表层依次向下逐渐递增以外,其它各种养分均为逐渐递减,而且表层的含量明显高于其它土层的含量。林冠下土壤的有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量均高于林隙,而全磷、全钾含量是林隙高于林下。大小不同的林隙内植物种类组成同样表现出一定的差异,大林隙内乔木树种有18种,小林隙有13种,中林隙只有11种;大林隙内灌木、草本植物有28种,中、小林隙均有21种。大、中林隙内乔木树种以江南桤木的重要性最显著,而小林隙却以暖木和甜槠等占优势;三个林隙中灌木与草本层中均以青栲幼苗和狗脊蕨占绝对优势,表明青栲将有可能进入林冠层而逐渐成为优势树种。林隙内乔木树种种数、丰富度指数均大于非林隙,生态均匀度小于非林隙;灌木、草本植物具有同样规律。林隙面积在300 m2～400 m2（大林隙）范围内乔木树种物种多样性最高,而在100 m2～200 m2（中林隙）范围内乔木树种物种多样性最低;不同面积林隙SW多样性指数、均匀度指数依次为:大林隙＞中林隙＞小林隙;生态优势度为:中林隙＞大林隙＞小林隙。灌木、草本植物物种数、丰富度指数表现出300～400m2面积大林隙内达最大值,并随林隙面积的减小而减小,灌、草层植物多样性最大值也出现在大林隙中;生态优势度指数却在小林隙中达到最小,中林隙中达到最大。林隙内更新层物种数、丰富度指数、生态优势度均为300～400m2面积林隙内达最大值,SW指数、均匀度指数和均优多指数均随林隙面积的减小而增大,＜100m2的小林隙中达到最大值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 文献综述
• 1.1 林隙概念
• 1.2 林隙特征
• 1.3 林隙微生境研究
• 1.4 林隙生物多样性研究
• 1.5 甜槠林研究
• 2 引言
• 3 研究区自然概况
• 3.1 地理位置
• 3.2 地质地貌
• 3.3 气候水文
• 3.4 动植物资源
• 4 研究方法
• 4.1 研究区群落结构研究方法
• 4.1.1 样地调查
• 4.1.2 数据统计
• 4.2 研究区群落结构方法
• 4.3 安徽查湾甜槠林林隙微环境研究方法
• 4.3.1 小气候因子测定方法
• 4.3.2 土壤因子测定方法
• 4.3.2.1 土壤水分测定方法
• 4.3.2.2 土壤养分及pH值测定方法
• 4.4 安徽查湾甜槠林林隙森林物种多样性研究方法
• 4.4.1 样方设置
• 4.4.2 数据处理
• 5 结果与分析
• 5.1 研究区群落结构
• 5.2 研究区群落结构
• 5.2.1 林隙在森林景观中所占的面积比例
• 5.2.2 林隙形状
• 5.2.3 林隙的大小
• 5.2.4 林隙的形成方式
• 5.2.5 形成一个林隙的形成木数量
• 5.3 安徽查湾甜槠林林隙微环境比较研究
• 5.3.1 光因子变化规律
• 5.3.1.1 光照日变化
• 5.3.1.2 生长季内光照变化
• 5.3.1.3 光照随林隙梯度变化
• 5.3.2 气温变化规律
• 5.3.2.1 气温日变化
• 5.3.2.2 气温在生长季内的变化
• 5.3.3 空气相对湿度变化规律
• 5.3.3.1 空气相对湿度的日变化
• 5.3.3.2 空气相对湿度在生长季内的变化
• 5.3.4 土壤因子
• 5.3.4.1 土壤含水率的变化规律
• 5.3.4.1.1 土壤含水率的垂直变化
• 5.3.4.1.2 土壤含水率的水平梯度变化
• 5.3.4.2 土壤温度的变化规律
• 5.3.4.2.1 地表温度的日变化和季节变化
• 5.3.4.2.2 不同深度土壤温度的日变化和季节变化
• 5.3.4.2.3 地表最高、最低温度在生长季内的变化
• 5.3.4.3 林隙内、外土壤pH值及营养成分比较
• 5.3.4.3.1 林隙对土壤pH值的影响
• 5.3.4.3.2 林隙对土壤有机质的影响
• 5.3.4.3.3 林隙对土壤氮素含量的影响
• 5.3.4.3.4 林隙对土壤磷素含量的影响
• 5.3.4.3.5 林隙对土壤钾素含量的影响
• 5.4 安徽查湾甜槠林林隙森林物种多样性研究
• 5.4.1 安徽查湾甜槠林不同大小林隙内植物群落特征
• 5.4.1.1 安徽查湾甜槠林不同大小林隙内乔木树种组成及重要值比较
• 5.4.1.2 安徽查湾甜槠林不同大小林隙内灌木、草本植物组成及多度比较
• 5.4.2 安徽查湾甜槠林林隙与非林隙的物种多样性
• 5.4.2.1 乔木树种多样性分析
• 5.4.2.2 灌木、草本植物物种多样性分析
• 5.4.2.3 森林物种多样性分析
• 5.4.3 安徽查湾甜槠林不同大小级林隙物种多样性变化
• 5.4.3.1 乔木树种多样性随林隙大小的变化
• 5.4.3.2 灌木、草本植物物种多样性随林隙大小的变化
• 5.4.3.3 森林物种多样性随林隙大小的变化
• 5.4.3.4 林隙更新层物种多样性变化
• 6 小论与讨论
• 6.1 研究区群落结构
• 6.2 安徽查湾甜槠林林隙形成及特点研究
• 6.3 安徽查湾甜槠林林隙微环境比较研究
• 6.4 安徽查湾甜槠林林隙森林物种多样性研究
• 7 结论
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 致谢
• 作者简介
• 在读期间发表的学术论文