武夷山主要类型常绿阔叶林结构与功能特征的研究

论文摘要

常绿阔叶林是亚热带地区的地带性植被，也是亚热带陆地生态系统的重要组成部分。几十年来，我国的植物学、生态学科研工作者开展了南亚热带和北亚热带常绿阔叶林结构和功能方面的研究，而对中亚热带常绿阔叶林的研究相对较少。本研究采用野外调查和室内实验相结合的方法，对武夷山自然保护区甜槠、米槠和丝栗栲优势群落的结构和生态功能进行了调查研究，丰富了中亚热带常绿阔叶林生态学研究的内容，对于天然林保护具有重要理论和实践意义。本文主要研究结果：1．甜槠林群落的Simpson指数（D）、Shannon-Wiener指数（H）、Pielou均匀度（J）、种间相遇机率PIE分别为6．1906、2．7513、62．11％、0．8384；丝栗栲群落分别为12．0059、2．8950、80．79％、0．9167；甜槠林群落物种多样性与海拔高度、土壤含水率和土壤pH值呈显著相关（P<0．05）；坡度、土壤有机质与乔木层的物种丰富度和灌木层的盖度呈极显著相关（P<0．01）。2．米槠林群落中，米槠重要值高达77．98（2000年）、75．65（2005年）和78．75（2007年），相对多度、相对频度和相对显著度均居首位。2005年杜英科和柿树科植物的重要值比2000年时有所增加，但至2007年有所下降。但壳斗科、山茶科等主要建群科的重要值在该时期内变化不大，在群落中的地位相对稳定。3．甜槠和丝栗栲种群的年龄结构主要包括稳定型和衰退型两种类型，不同样地的年龄结构有所不同；从一级幼树→六级大树的大小级别上，甜槠群落分布格局趋势是从集群→随机→集群；丝栗栲群落从集群→随机。丝栗栲年轮宽度和最小密度呈显著相关（P<0．05）。4．丝栗栲林的现存生物量为25994．1 g／m2（259．941 t／hm2）。其中，地上与地下部分生物量之比为4．42。不同地点甜槠林生物量的大小与林龄呈正相关，海拔、地形、土壤等环境因子与生物量问的相关性并不显著。5．甜槠林、米槠林年凋落物量3年的平均值分别为391．08 g／m2和424．95g／m2，对不同年份甜槠林和米槠林凋落物组分的相关性进行分析，只有枝的相关性显著（P=0．005）；甜槠和米槠林群落的月凋落物量与月平均温度、月平均相对湿度和月降雨量的相关性均不显著（P>0．05）。甜槠林和米槠林六种元素在总凋落物中的平均含量大小顺序为：C>N>Ca)K>Mg>P。甜槠林和米槠林凋落叶片中的N和K浓度的季节变化大于Ca和Mg。6．单位面积甜槠林各样地的粗死木质残体总平均贮量为7．96 t／hm2，丝栗栲林为9．19 t／hm2。甜槠林CWD总贮量的方差（8．59）大于丝栗栲林（4．43）。甜槠林粗死木质残体中C、N、P、K、Ca、Mg元素的平均贮量分别为3964．74 kg／hm2、38．81 kg／hm2、0．61 kg／hm2、2．37 kg／hm2、9．89 kg／hm2、1．29 kg／hm2；丝栗栲林为4445．30 kg／hm2、56．05 kg／hm2、1．56 kg／hm2、5．14 kg／hm2、51．01 kg／hm2、5．44 kg／hm2。7．甜槠林内气温年平均日较差为8．4℃，林外空旷地年平均日较差为11．7℃。不同月份之间，林内和空旷地平均相对变差分别为0．343和0．335。林内外各月份相对湿度的变化趋势基本一致。除12月与7月份以外，其余月份林外空旷地月平均相对湿度均大于林内，但林内高湿日数多于林外空旷地。8．2004年共发生降水219次，年降水量1767．4 mm。甜槠林穿透水、茎流量和林冠截留量分别为：1304．9，245．0，217．5 mm；穿透率、茎流率及截留率分别为73．8％、13．9％及12．3％。同次降雨中，林内不同位置的穿透雨量差异显著。穿透水量与大气降水量之间存在明显的线性关系（P<0．05）；随着胸径的增加，茎流量减小，形成茎流的时间推迟；当降水量<202．1 mm时，林冠截留量随着降水量的增加而增加；当降水量超过202.1mm后，林冠截留量趋于一个相对稳定值52．5 mm。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 常绿阔叶林
• 1.1 常绿阔叶林的概念
• 1.2 常绿阔叶林的分布
• 1.3 常绿阔叶林的区系组成
• 2 常绿阔叶林结构和功能研究进展
• 2.1 国外研究进展
• 2.2 国内研究进展
• 2.3 武夷山研究进展
• 3 武夷山与其他区域常绿阔叶林研究比较
• 3.1 研究的优势群落的类型不同
• 3.2 研究的侧重点不同
• 3.3 同一问题研究深度不同
• 4 常绿阔叶林研究展望
• 5 本文研究目的意义
• 第二章 研究地点概况与研究方法
• 1 研究地点概况
• 1.1 自然条件
• 1.1.1 地质地貌
• 1.1.2 气候
• 1.1.3 土壤
• 1.2 武夷山常绿阔叶林的结构特征
• 1.2.1 甜槠林的结构特征
• 1.2.2 丝栗栲林的结构特征
• 1.2.3 米槠林的结构特征
• 1.2.4 武夷山生态定位站的主要群落类型的结构特征
• 1.2.5 其他类型常绿阔叶林
• 1.3 样地概况
• 1.3.1 甜槠和丝栗栲群落物种多样性研究样地概况
• 1.3.2 米槠群落结构动态变化研究样地概况
• 1.3.3 甜槠和丝栗栲种群结构与分布格局研究样地概况
• 1.3.4 丝栗栲生物量测定样地概况
• 1.3.5 甜槠和米槠林凋落物测定样地概况
• 1.3.6 甜槠和丝栗栲林粗死木质残体测定样地概况
• 1.3.7 甜槠林小气候测定样地概况
• 1.3.8 甜槠林降水分量测定样地概况
• 2 研究方法
• 2.1 样地布设方法
• 2.2 群落调查
• 2.2.1 甜槠和丝栗栲林的样方调查
• 2.2.2 米槠林的资料收集和样方调查
• 2.3 物种多样性的测定方法
• 2.4 种群结构与分布格局的测定方法
• 2.4.1 样方调查
• 2.4.2 种群个体大小等级划分
• 2.4.3 种群分布格局的测定方法
• 2.4.4 树木年轮宽度和密度的测定方法
• 2.5 生物量的测定方法
• 2.5.1 乔木层生物量的测定:
• 2.5.2 下木层和草本层生物量的测定
• 2.6 凋落物和粗死木质残体的测定方法
• 2.6.1 凋落物的收集与测定
• 2.6.2 粗死木质残体野外调查和样品采集
• 2.6.3 凋落物和粗死木质残体养分元素的化学分析
• 2.7 小气候的测定方法
• 2.7.1 小气候观测方法
• 2.7.2 数据分析方法
• 2.8 林内降水分量的测定方法
• 2.8.1 样地布设
• 2.8.2 林内穿透雨的测定
• 2.8.3 树干茎流量的测定
• 2.8.4 林冠截留量的计算
• 2.8.5 统计方法
• 第三章 甜槠林和丝栗栲林群落物种多样性研究
• 1 结果与分析
• 1.1 甜槠林群落物种多样性分析
• 1.1.1 甜槠林物种相对多度分布
• 1.1.2 甜槠林群落物种多样性分析
• 1.1.3 甜槠林乔木层和灌木层的物种多样性
• 1.1.4 甜槠林草本植物和层间植物的物种多样性
• 1.1.5 甜槠林物种多样性的影响因子
• 1.2 丝栗栲林群落物种多样性分析
• 1.2.1 丝栗栲林物种相对多度分布
• 1.2.2 丝栗栲林群落物种多样性分析
• 1.2.3 丝栗栲林草本植物和层间植物的物种多样性
• 2 小结
• 第四章 米槠林群落结构动态变化分析
• 1 结果与分析
• 1.1 不同年份米槠林物种多样性比较分析
• 1.2 主要乔木种群的数量特征
• 1.3 米槠林主要树种重要值的变化
• 2 小结
• 第五章 甜槠林和丝栗栲林种群结构与分布格局
• 1 结果与分析
• 1.1 年龄结构
• 1.1.1 甜槠种群年龄结构的数量特征
• 1.1.2 甜槠群落年龄结构的数量特征
• 1.1.3 丝栗栲种群年龄结构的数量特征
• 1.1.4 丝栗栲群落年龄结构的数量特征
• 1.2 种群分布格局
• 1.2.1 甜槠和丝栗栲的分布
• 1.2.2 甜槠和丝栗栲群落胸径大小级分布
• 1.3 气象因子对丝栗栲树木年轮宽度和密度影响
• 1.3.1 气象要素对年轮密度的影响
• 1.3.2 气象要素对年轮宽度的影响
• 2 小结
• 第六章 丝栗栲林和甜槠林的现存生物量及其分配特征
• 1 结果与分析
• 1.1 皮坑口丝栗栲林的现存生物量
• 1.2 不同地点丝栗栲林的现存生物量
• 1.3 不同地点甜槠林的现存生物量
• 2 小结
• 第七章 甜槠林和米槠林凋落物量及动态变化研究
• 1 结果与分析
• 1.1 凋落物的年凋落量
• 1.1.1 甜槠林年凋落物量
• 1.1.2 米槠林年凋落物量
• 1.2 凋落物的组成、产量和月动态变化
• 1.2.1 凋落物的组成和产量
• 1.2.2 凋落物的月动态变化
• 1.3 凋落物营养元素含量分析
• 2 小结
• 第八章 甜槠林和丝栗栲林粗死木质残体的贮量动态
• 1 结果与分析
• 1.1 粗死木质残体的贮量和组成
• 1.1.1 甜槠林粗死木质残体的贮量和组成
• 1.1.2 丝栗栲林粗死木质残体的贮量和组成
• 1.1.3 甜槠林和丝栗栲林粗死木质残体贮量和组成的对比分析
• 1.2 粗死木质残体的养分贮量
• 1.3 粗死木质残体养分贮量的相关性
• 2 小结
• 第九章 甜槠林林内外温湿度变化特征分析
• 1 结果与分析
• 1.1 林内外气温特征的比较分析
• 1.2 林内外空气湿度特征的比较分析
• 1.3 地理位置相近的不同地点小气候因子的比较
• 2 小结
• 第十章 甜槠常绿阔叶林林内降水分配特征分析
• 1 结果与分析
• 1.1 大气降水特征
• 1.2 穿透雨
• 1.3 茎流量
• 1.4 林冠截留量
• 2 小结
• 第十一章 结论与讨论
• 1 结论
• 2 讨论
• 附录
• 英文缩写
• 参考文献
• 详细摘要