太原东山油松人工林数量特征与生物多样性研究

论文摘要

油松(Pinus tabulaeformis Carr.)为我国特有的乡土树种,主要分布于暖温带湿润半湿润地区。其根系发达适应性强,极耐干旱瘠薄,具有良好的保持水土、涵养水源和改良土壤的作用,同时其树姿优美,还具有绿化美化的用途。油松易成活,因而成为黄土高原地区优良的的荒山造林树种和退耕还林树种之一。本文运用了数量生态学的方法对太原东山林场油松人工林群落进行了较为系统的研究,包括油松人工林群落的数量分类与排序、生物多样性特征、种间关系及其与群落环境之间的关系,这将为该区域油松人工林群落的管理、建设和利用提供科学的参考。应用数量分类与排序方法对太原东山林场油松人工林群落的数量特征研究表明：应用TWINSPAN进行分类将40个样方共划分成10个群丛。DCA排序结果表明,影响东山油松人工林群丛分布的主要因素有坡向、土壤腐殖质、土壤水分。样方排序的第一轴基本上反映了植物群落在其生境中坡向的变化：坡向的变化趋势是阳坡→半阳坡→半阴坡→阴坡,第二轴基本反映了植物群落的土壤层腐殖质、土壤水分的变化,从下到上随着油松的林龄逐渐减小,土壤层的腐殖质越少,土壤水分也在减少。同时种和样方的排序结果表明,植物群落物种的分布格局与植物群落的分布格局有很大的相似性。应用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数研究了太原东山油松人工林群落多样性与群落类型、群落结构和群落生境的关系,结果表明：10个群丛的Shannon多样性指数顺序为：群丛Ⅳ>群丛Ⅵ>群丛V>群丛Ⅸ>群丛Ⅷ>群丛Ⅱ>群丛Ⅶ>群丛X>群丛Ⅲ>群丛Ⅰ。丰富度指数、Shannon指数和均匀度指数,所得到的结果具有较好的一致性。各群丛的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数之间存在差异,这是由于油松的林龄和群落所处的生境如坡度、坡向、土壤差异及人为因素所致。运用χ2检验、Pearson相关检验和Spearman秩相关分析对太原东山油松人工林群落的30个优势种进行种间关联性分析。χ2检验结果表明：群落各层之间的种间联结性不同,草本层的物种较多,因此具有较多的相关种对,灌木层次之,乔木层最少。Pearson相关分析和Spearman秩相关分析得到的结果与χ2检验的结果基本一致,但Spearman秩相关分析得到的结果更灵敏。从正负关联比和显著率看出,东山油松人工林群落处于波动的演替发展之中。根据种间关联和Spearman秩相关分析结果,并结合植物自身的生物学特性、生态适应特征,将太原东山油松人工林的30个优势种划分为三个生态种组：油松生态种组、陕西荚蓬种组、玉竹种组。从东山林场油松人工林群落物种多样性的对比及种间关联可以看出,太原东山油松人工林的群落结构尚不稳定,正处于群落的演替前中期(也就是中幼龄期)；从林龄60a和林龄20a的油松人工林群落结构的对比可以看出,人工林对于改善当地小范围的生境有明显的效果。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 油松的生物学特性、分布
• 1.2.1 生物学特性
• 1.2.2 地理分布
• 1.2.3 生境特点
• 1.3 研究区域自然地理概况
• 1.4 研究进展
• 1.4.1 油松人工林研究进展
• 1.4.2 数量生态学研究进展
• 1.5 本文研究创新之处
• 第二章 东山油松人工林群落数量分类与排序研究
• 2.1 引言
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 取样
• 2.2.2 数据处理
• 2.2.3 数据分析
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 TWINSPAN分类排序
• 2.3.2 DCA排序分析
• 第三章 东山油松人工林群落物种多样性研究
• 3.1 引言
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 野外调查
• 3.2.2 数据分析
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 物种多样性与群落类型的关系
• 3.3.2 物种多样性与群落结构的关系
• 3.3.3 物种多样性与环境因素的关系
• 3.3.4 油松人工林的演替趋势
• 第四章 东山油松人工林群落种间关联研究
• 4.1 引言
• 4.2 研究方法
• 4.2.1 取样方法
• 4.2.2 种间联结性的数据处理
• 4.3 结果分析
• 2检验关联分析'>4.3.1 χ²检验关联分析
• 2检验显著率'>4.3.2 正负关联比与χ²检验显著率
• 2检验、Pearson相关分析和Spearman秩相关分析的关系'>4.3.3 χ²检验、Pearson相关分析和Spearman秩相关分析的关系
• 4.4 生态种组的划分
• 第五章 结论
• 5.1 数量分类与排序研究结果
• 5.2 群落多样性研究结果
• 5.3 种间关联研究结果
• 5.4 演替趋势及待探讨的问题
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 个人简况及联系方式