刺槐（Robinia pseudoacacia）克隆种群生态学及对光环境的适应性研究

论文摘要

刺槐(Robinia pseudoacacia L．)豆科蝶形花亚科刺槐属植物，由于具有适应性强、生长迅速、耐干旱、耐瘠薄、耐盐碱等特点，目前已成为山东省阔叶树中造林面积最大、木材蓄积量最多的一个树种；也是长江以北各地分布面积最广的落叶阔叶林之一。刺槐作为一个理想的混交树种和植被恢复的先锋树种对我国温带大部分地区植被恢复和生态建设具有重大的意义。当前国际国内的许多研究主要集中在刺槐造林技术和对生态系统的影响等方面；然而，刺槐作为典型的克隆乔木，根蘖繁殖作为自然条件下刺槐林主要的更新方式，其克隆种群生态学受到的重视较少；因此，研究刺槐克隆种群的动态、结构、分布格局、克隆生长的机理及影响因子、分株形态的可塑性、小叶对光环境的适应等具有重要的理论意义和实践价值。 本研究用野外调查的方法，设置样地，研究刺槐克隆种群的种群结构和生长动态。结果表明，刺槐克隆种群中幼年分株数量较多，死亡率较高；成年个体数量较少，死亡率较低，而且相对稳定，种群数量结构呈金字塔型；无性系产生分株的时间较晚，分株的数量正处于上升阶段。无性系中刺槐基株的基径、高度、冠幅远远大于分株。刺槐分株在幼年时期高生长和冠幅的生长均较快，当生长到一定的年龄逐渐缓慢下来。克隆分株的生长、数量动态主要受克隆整合的内部调节机制和外部环境中灌木层、草本层竞争的影响。 本研究用相邻格子法在两个取样尺度下，研究了克隆生长对刺槐人工林无性系种群分布格局的影响。结果显示随着克隆分株的增多，无性系种群由显著的均匀分布演变成不显著的偏向波松分布的均匀分布，最后演变成显著的聚集分布。小于11年林龄的刺槐无性系，呈典型的均匀分布；14年林龄的无性系种群仍然成均匀分布，但是已经不再明显的偏离波松分布；17年和20年林龄的种群成典型的集群分布。同时，我们推测集群分布的斑块大小更接近25m~2；20年林龄的无性系种群内分株之间的竞争仍然相对较小；随着无性系内分株的生长和数量的增加，分株之间的竞争增大，集群分布的格局会进一步发生演变。 本研究在野外环境下研究了刺槐克隆种群对光照、土壤全氮、土壤有效磷、土壤酸碱度的可塑性响应。结果表明，刺槐无性系内分株和基株之间存在强大的

论文目录

• 原创性声明
• 关于学位论文使用授权的声明
• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 前言
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 刺槐研究进展
• 1.2.1 刺槐林的生态学研究
• 1.2.2 刺槐个体生长、生理生化过程等方面的研究
• 1.2.3 刺槐营养成分分析及饲料林管理
• 1.2.4 生物固氮和根瘤菌接种
• 1.2.5 木材材性研究
• 1.2.6 刺槐凝集素（RBL）研究
• 1.3 克隆植物相关概念
• 1.3.1 克隆植物及其特点
• 1.3.2 克隆整合
• 1.3.3 克隆可塑性
• 1.4 研究区域概况
• 1.4.1 自然条件
• 1.4.2 植物种类
• 1.5 参考文献
• 第二章 刺槐无性系种群结构与生长动态的研究
• 2.1 研究方法
• 2.2 结果
• 2.2.1 种群结构
• 2.2.2 种群生长动态
• 2.2.3 静态生命表与存活曲线
• 2.3 讨论
• 2.4 参考文献
• 第三章 刺槐克隆种群分布格局的研究
• 3.1 研究方法
• 3.1.1 相邻格子法
• 3.1.2 格局分析的研究方法
• 3.2 结果
• 3.3 讨论
• 3.4 参考文献
• 第四章 克隆整合对刺槐分株形态的可塑性和分株空间配置的影响
• 4.1 实验设计与研究方法
• 4.1.1 实验设计
• 4.1.2 土壤测定方法
• 4.1.3 统计分析
• 4.2 结果
• 4.2.1 断根处理对生物量分配的影响
• 4.2.2 断根处理前，光照、土壤全氮、土壤有效磷、土壤酸碱度对分株生物景分配的影响
• 4.2.3 断根处理后，光照、土壤全氮、土壤有效磷、土壤酸碱度对分株生物量分配的影响
• 4.2.4 光照、土壤全氮、土壤有效磷、土壤酸碱度对分株配置的影响
• 4.3 讨论
• 4.4 参考文献
• 第五章 光照对刺槐幼苗生物量分配和树冠结构的影响
• 5.1 研究材料与方法
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 研究方法
• 5.2 结果
• 5.2.1 光照对刺槐幼苗生物量分配的影响
• 5.2.2 光照对树冠总体结构的影响
• 5.2.3 光照对刺槐一级分枝的影响
• 5.2.4 光照对叶面积指数和叶面积的影响
• 5.3 讨论
• 5.4 参考文献
• 第六章 刺槐小叶昼夜运动及对变化光环境的响应
• 6.1 研究方法和实验设计
• 6.1.1 实验设计
• 6.1.2 小叶运动的角度
• 6.1.3 统计分析
• 6.2 结果
• 6.2.1 光照和温度的昼夜变化
• 6.2.2 光照对β角变化的影响
• 6.2.3 光照对θ角变化的影响
• 6.3 讨论
• 6.4 参考文献
• 第七章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.1.1 种群结构与生长动态
• 7.1.2 克隆种群分布格局
• 7.1.3 克隆整合对分株形态和空间配置的影响
• 7.1.4 光照对幼苗生物量分配和树冠结构的影响
• 7.1.5 光照对小叶昼夜运动的影响
• 7.2 建议
• 7.2.1 对刺槐林管理的建议
• 7.2.2 对进一步研究的建议
• 致谢
• 攻读博士学位期间撰写的学术论文目录
• 学位论文评阅及答辩情况表