干旱区油蒿种群生态学研究

论文摘要

油篙(Artermisia ordosica)是我国特有的优良固沙半灌木植物,生态幅广,广泛分布于我国干旱、半干旱地区。对于生长在脆弱生态条件下的荒漠植被生态学的研究是一个热点,但干旱区油蒿种群生态学研究的空白点多,所以开展干旱区油蒿种群生态学的研究在理论上有很大的意义。为此选取宁夏沙坡头,甘肃省古浪县鸣沙咀和民勤县蔡旗乡这三个干旱区油蒿天然林分布且没有人为干扰的典型分布区,研究了以下几项内容:(1)油蒿群落的物种组成及数量特征;(2)油蒿种群的大小结构;(3)油蒿种群空间分布格局;(4)油蒿种群种内竞争;(5)油蒿植株枝系构件,得到以下结论:(1)从沙坡头到鸣沙咀再到蔡旗,随着降水量逐渐减小,油蒿群落内物种丰富度也逐渐减小。即树木种数从沙坡头的10种到鸣沙咀的6种,再到蔡旗的3种,从东到西呈现出减小的趋势。研究区油蒿群落中最多的科是菊科(5种),其次是藜科(4种)、禾本科(3种)、豆科(2种),蓼科、柽柳科,萝藦科均为1种。从各样地植物的重要值排序可知,油蒿种群在这三个研究区中都是优势种,在这三个区域的群落中发挥了重要的作用。(2)通过对油蒿种群大小结构的分析,沙坡头和蔡旗油蒿种群处于稳定阶段,说明油蒿种群适应当地的生境条件,并且在自然条件下能够很好的完成自然更新;鸣沙咀固定沙地和半固定沙地的油蒿种群处于增长阶段,说明该地区油蒿种群能够利用当地的环境条件实现自身生存扩展的最大化。具体比较鸣沙咀地区的半固定沙地和固定沙地种群结构发现:半固定沙地油蒿种群从幼龄级向中龄级过度期间死亡率较高,固定沙地油蒿种群幼龄级和中龄级数量丰富。(3)研究区内不同地区各油蒿种群总体空间分布格局类型为聚集分布,但是各样地聚集度大小存在着差异,聚集性强度大小为:鸣沙咀半固定沙地>鸣沙咀固定沙地>沙坡头样地>蔡旗样地。对种群格局规模的分析表明:沙坡头油蒿种群的格局规模为8×8m,鸣沙咀半固定沙地油蒿种群格局规模为8×8m;鸣沙咀固定沙地油蒿种群形成两个格局规模,分别为4×4m和8×8m;对蔡旗油蒿种群进行格局分析时取样面积应该大于20×20m。(4)随着径级的增大油蒿种群种内竞争的强度逐渐减小,这与油蒿个体的大小差异造成其本身对环境资源的占有能力不同有关;从不同地域来看,种内竞争的强度大小顺序为:鸣沙咀固定沙地>沙坡头>鸣沙咀半固定沙地>蔡旗,分析造成种内竞争大小差异的原因时,应该综合考虑各种环境因子的影响。(5)研究区内不同地域油蒿植株枝系构件存在着差异。沙坡头油蒿植株分枝角度、分枝长度从外向内有增大的趋势,径枝比为先减小后增大;鸣沙咀各级分枝角度的差异不大,没有一定的变化趋势,分枝长度从外到内呈先增加后减小的趋势,径枝比从外到内逐渐减小;蔡旗样地油蒿植株的分枝角度出现从外向内减小的趋势,而分枝长度呈现先增加后减小的趋势,径枝比呈现先减小后增大的趋势。分枝构件的变化是油蒿适应干旱的生态特性,通过调整枝系长度和角度以获取更多的资源。对三个不同地区油蒿种群的树冠分维数和分枝分维数进行了比较,结果为:沙坡头>鸣沙咀>蔡旗。

论文目录

• 摘要
• SUMMARY
• 1 文献综述
• 1.1 形态特征、生境条件与分布
• 1.2 个体生态学研究
• 1.3 种群生态学研究
• 1.3.1 种群结构与空间分布格局
• 1.3.2 种群的遗传与繁殖
• 1.3.3 种内关系及与环境之间的关系
• 1.4 群落生态学研究
• 1.4.1 物种多样性和层片结构
• 1.4.2 群落生物量及生产力
• 1.4.3 种间竞争
• 1.5 生态学效益及资源利用
• 1.5.1 饲用、药用价值
• 1.5.2 促进土壤发育
• 1.5.3 防风固沙效益
• 1.6 油蒿生态学研究的意义
• 2 研究区自然概况
• 2.1 宁夏沙坡头
• 2.2 古浪县鸣沙咀
• 2.3 民勤县蔡旗乡
• 3 研究内容与方法
• 3.1 研究内容
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 野外调查方法
• 3.2.2 群落物种组成及数量特征
• 3.2.3 种群结构
• 3.2.4 种群空间分布格局
• 3.2.5 油蒿种群种内竞争
• 3.2.6 油蒿植株枝系构型
• 3.2.7 数据处理与分析
• 4 结果与分析
• 4.1 群落物种组成及数量特征
• 4.1.1 各样地群落的物种组成
• 4.1.2 各样地群落数量特征
• 4.2 油蒿种群结构
• 4.2.1 大小结构
• 4.2.2 冠幅与树高的关系
• 4.3 油蒿种群空间分布格局
• 4.3.1 各个样地油蒿种群空间分布格局的确定
• 4.3.2 不同样地油蒿的空间格局规模
• 4.4 油蒿种群种内竞争
• 4.4.1 对象木与竞争木测树因子特征
• 4.4.2 油蒿种内竞争
• 4.5 油蒿植株枝系构件
• 4.5.1 分枝角度特征
• 4.5.2 分枝长度特征
• 4.5.3 枝径比特征
• 4.5.4 树冠分维数分析
• 4.5.5 分枝数维数分析
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.1.1 群落物种组成与数量特征
• 5.1.2 种群结构
• 5.1.3 种群空间分布格局
• 5.1.4 种内竞争
• 5.1.5 植株枝系构件
• 5.2 讨论
• 5.2.1 干旱区油蒿群落物种丰富度与生境变化的关系
• 5.2.2 干旱区油蒿种群结构、空间格局、种内竞争对环境因子的响应
• 5.2.3 干旱区不同生境条件下油蒿植株构件的可塑性变化
• 5.2.4 干旱区油蒿种群生态学研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介