内蒙古沙地主要草本植物生物量与种群分布格局研究

论文摘要

荒漠化已经成为世界关注问题,而草本植物在防沙固沙工作中有着无可替代的作用。内蒙古是我国沙地面积最广的省份,为改变这种现状,有必要在提出解决方案之前正确评价生产力。本文基于内蒙古磴口县地区的调查数据,以草本植物为研究对象,采用直接收获法获取生物量,运用线性和非线性回归模型,构建了单株生物量模型、并预测了调查区内种群的生物量和样地草本生物量;用5种聚集度指标和I-wao的M*-（?）回归模型及Taylor幂法则分析了各种群分布格局,并首次使用聚块性指数M*/（?）和航片提取草本覆盖率构建草本生物量预测模型。结果表明1)采用大样地法得出的结果代表性强,预测精度高;2)经研究研究区草本植物生物量主要受冠幅、株高和地径因子的影响,各物种单株生物量模型如下:芦苇W=12.4732+0.3459（D+CW）H;沙地旋覆花W=0.3101CW1.6338;猪毛菜W=0.0360CW2.3964;沙米W=0.0087（D2H）0.7999（CW2D）1.5857;隐子草W=0.4293（CW2H）0.8037;沙鞭W=4.1019（D2H）0.4592;雾冰藜W=0.1957CW1.5742;从以上选择的最优生物量模型中可以看出,冠幅（CW）是草本植物生物量的首要因子;3)研究区草本植物中芦苇种群表现出最高的重要值29.98,沙地旋覆花次之18.40;4)聚集度指标结果显示各种群主要以聚集分布为主,少数低密度样地有随机分布和均匀分布;IwaoM*与（?）回归法证实芦苇、沙地旋覆花、猪毛菜和沙鞭种群植株之间互相排斥,沙米和雾冰藜种群呈个体群分布;Taylor幂法则检验结果证明所有种群密度越大,聚集度越大;5)聚集均数λ结果显示90%以上聚集分布是由外界因子和物种自身特性共同引起;6)聚块性指数和航片法得出该地区草本生物量模型分别是:W*=9.6907+0.0022[N*×Ms]和W*=-6.3370+2.2451C本文关于内蒙古草本植物的单株生物量模型、总生物量预测模型以及对研究区种群水平分布格局的分析,直观地反映了种群优势度并提出科学的生物量预测方法,适用于该地区的生产力评价,为进一步研究群落特征,以及今后内蒙古的沙化治理、植被恢复和提出有效的经营决策提供了有力的科学依据和参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 植被恢复的综述
• 1.3 生物量研究概述
• 1.4 分布格局的研究概述
• 1.5 研究目的和意义
• 1.6 课题来源及主要研究内容
• 2 研究地概况及数据调查
• 2.1 自然概况
• 2.2 数据来源
• 2.2.1 标准地设置
• 2.2.2 样地基本因子调查
• 2.2.3 样地乔木、灌木、草本等因子调查
• 2.2.4 生物量调查
• 2.2.5 外业调查精度及结果处理
• 2.2.6 航片的收集
• 2.3 数据整理
• 2.3.1 样地数据处理
• 2.3.2 航片的处理
• 3 研究方法
• 3.1 生物量估测模型的建立
• 3.1.1 生物量的测定
• 3.1.2 单株生物量模型中的自变量的确定
• 3.1.3 单株生物量模型评价指标
• 3.1.4 单株生物量模型的设计
• 3.1.5 生物量的预测
• 3.2 种群空间分布格局研究
• 3.2.1 重要值调查
• 3.2.2 聚集度指标
• 3.2.3 回归模型估计及经验公式法
• 3.2.4 聚集原因分析
• 3.3 草本生物量预测模型的建立
• 4 研究结果与分析
• 4.1 草本生物量模型及预估
• 4.1.1 单株生物量模型
• 4.1.2 内蒙古草本单株生物量模型汇总与分析
• 4.1.3 草本生物量预测
• 4.2 内蒙古草本种群分布格局
• 4.2.1 种群重要值
• 4.2.2 种群分布格局
• 4.2.3 I-wao M*与x回归方程
• 4.2.4 Taylor幂法则模型
• 4.2.5 聚集原因
• 4.3 革本生物量预测模型
• 4.3.1 聚集度指标法
• 4.3.2 航片法
• 结论
• 建议与讨论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢