淡水森林湿地植被恢复与构建适生树种筛选研究 ——以安徽升金湖湿地为例

论文摘要

本文通过对安徽升金湖自然保护区植物区系、植被类型和土壤理化性质调查分析的基础上,在升金湖水陆（山→湖）过渡区三个不同地下水位梯度区,选择种植8种本土树种和7种外来树种的多树种耐水湿栽培比较实验,研究筛选出了枫香（Liquidambar formosana）、垂柳（Salix babylonica）、金丝垂柳（Salix×aureo-pendula）、中山杉（Ascendens×mucronatum）、美洲黑杨（Populus deltoids）、池杉（Taxodium asendens）和落羽杉（T. distichum）这7种木本植物为升金湖地区淡水森林湿地植被恢复与构建的适生树种,并为我国长江中下游地区的淡水森林湿地植被恢复与构建的树种选择提供了技术支持和理论依据。主要研究结论如下:1)升金湖自然保护区草本植物种类丰富,有湿地草本种子植物59科173属275种,蕨类植物13科13属15种。该植物区系起源古老、复杂多样,地理成分复杂,过渡性明显,主要以泛热带分布成分为主,温带分布次之,为热带向温带过渡地区,明显具有热带、亚热带与暖温带的多重性质,但以亚热带性质为主。植被群落生境复杂,湿地植被类型多样（共划分为2个植被型,4个植被亚型,12个群系）,物种多样性指数较高。实验区周边森林群落类型主要有马尾松林和马尾松—枫香—青冈栎林,其中枫香为群落灌木层或亚乔木层中的优势种,是林下主要的自然更新树种。2)实验区土壤在靠近山缘的低（L）地下水位梯度区为壤土,土质坚硬;中（M）、高（H）地下水位梯度区为粘壤土,质地较为粘重。低（L）、中（M）、高（H）三个不同水位梯度区土壤的含水量均较高,并随着地下水位的增高迅速增加;土壤容重大,除0-10cm土壤层外,其它各层均在1.3g/cm3以上,土壤紧实,密度值随地下水位的增高而降低;土壤非毛管孔隙度低,通气透水性差,不利于植物根系扎入;毛管孔隙度占土壤总孔隙度的94.54%,表明土壤的蓄水供水性较强;中（M）、高（H）地下水位梯度区的土壤总孔隙度显著高于低（L）地下水位梯度区的土壤,并基本能达到作物生长的要求。土壤的pH值呈弱酸性,有机质、全氮、全磷、全钾含量与耕地、水稻土等其它类型土壤相比,较为适宜,均能满足一般树种的生长需求。因而,在树种的选择上主要考虑该地区土壤的含水量、通气透水性等物理性质。3)在适生树种筛选上,8种本土树种在种植14个月后的成活率分别为枫香（99.0%）、垂柳（98.3%）、金丝垂柳（91.3%）、中山杉（51.2%）、乌桕（50.0%）、水杉（7.3%）、江南桤木（4.0%）和枫杨（1.8%）;7种外来树种在种植14个月后的成活率分别为美洲黑杨（79.7%）、池杉（72.4%）、彩叶桤柳（56.8%）、日本甜柿（55.6%）、落羽杉（34.6%）、美国山核桃（15.8%）和水紫树（6.3%）。这表明枫香、垂柳、金丝垂柳、美洲黑杨和池杉的成活率较高,适应性强,耐水性较强;水杉、江南桤木、枫杨和水紫树的成活率低,适应性弱,耐水性弱。4)从淹水成活率与淹水深度和持续淹水天数之间的关系来看。在本土树种中,枫香、垂柳在平均淹水深度为80cm左右,持续淹水86d左右,淹水成活率皆为100%;金丝垂柳在平均淹水深度51.3cm,持续淹水64d左右,淹水成活率为100%;中山杉在平均淹水深度达苗高1/2（51.3cm）,持续淹水64d左右,淹水成活率为95.8%;水杉、江南桤木和枫杨的成活率低,耐水性差,不适宜在升金湖季节性水淹的湿地种植。在外来树种中,美洲黑杨在平均淹水深度为67.2cm,持续淹水85d,淹水成活率为100.0%,在平均淹水深度为83.3cm,持续淹水87d,淹水成活率为83.3%,但美洲黑杨经长时间持续淹水后,对退水后的寒冷干旱环境适应性较差;池杉在平均淹水深度为65.9cm,持续淹水84d,淹水成活率为100%,但在90cm以上的平均淹水深度下,成活率随着淹水天数的增加而持续降低,可能与土壤粘性较重有关;落羽杉在平均淹水深度70.7cm下（为平均苗高的1/2）,持续淹水85d,淹水成活率为70.6%,在淹水深度达107.8cm下（为平均苗高的2/3）,能耐30d左右的持续淹水,淹水成活率为87.1%;彩叶杞柳的耐水淹性较差,在平均淹水深度为52.9cm下,耐30d左右的持续淹水。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究的目的和意义
• 1.1.3 项目来源与经费支持
• 1.2 国内外研究现状与评述
• 1.2.1 淡水森林湿地植被恢复研究概况和必要性
• 1.2.2 淡水森林湿地植被恢复模式
• 1.2.3 淡水森林湿地适生树种筛选研究
• 1.2.4 研究评述
• 1.3 研究目标和主要研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.4 技术路线
• 第二章 研究地区概况
• 2.1 地理概况
• 2.2 气候特征
• 2.3 土壤特征
• 2.4 植物资源
• 2.5 动物资源
• 2.6 实验区概况
• 第三章 升金湖湿地植物群落组成及特征
• 3.1 研究方法
• 3.1.1 湖滩地草本植物调查方法
• 3.1.2 水生植物调查方法
• 3.1.3 周边森林植物调查方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 升金湖湿地草本种子植物区系的组成
• 3.2.2 升金湖湿地植被类型及分布
• 3.2.3 升金湖湿地草本植物群落多样性
• 3.2.4 升金湖周边森林植物群落类型
• 3.3 小结
• 第四章 实验区土壤理化性质
• 4.1 研究方法
• 4.1.1 样品的采集
• 4.1.2 分析测定方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 土壤水分-物理性质
• 4.2.2 土壤化学性质
• 4.3 小结
• 第五章 淡水森林湿地植被恢复与构建适生树种筛选研究
• 5.1 研究方法
• 5.1.1 实验树种的选择
• 5.1.2 种植模式的设计
• 5.1.3 地下水位的月动态观测
• 5.1.4 苗木成活率观测及计算
• 5.1.5 淹水深度和淹水时间的观测
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 实验区不同水位梯度地下水位的月动态变化
• 5.2.2 实验区各苗木月成活率
• 5.2.3 主要树种苗木耐水性分析
• 5.2.4 实验2 区各梯度下苗木月成活率及混种合理性的初步分析
• 5.2.5 各地下水位梯度区各树种淹水成活率对比分析
• 5.3 小结
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 6.3 展望
• 参考文献
• 附录
• 在读期间的学术研究
• 致谢