喀斯特植物小蓬竹群落生态学与繁殖栽培技术研究

喀斯特植物小蓬竹群落生态学与繁殖栽培技术研究

论文摘要

由于小蓬竹较高的经济价值以及生态价值,我们对其群落生态学以及繁殖栽培技术进行研究,研究结果如下:1.相对于典型的喀斯特灌木群落和草地,小蓬竹群落下土壤的固土、保水、保肥效果更显著。小蓬竹群落林冠层、枯枝落叶层能够截留更多的降水;小篷竹群落能够有效的降低林地土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤自然含水量、毛管持水量和饱和含水量,增强土壤蓄水保水能力,增加土壤入渗性能;明显增强土壤的抗蚀性和抗冲性;加快土壤的熟化程度,增加土壤肥力。2.小蓬竹叶面积大小与其胸径有着密切关系,叶面积随胸径增大而增大,即小蓬竹的叶面积与其胸径呈显著的正相关线性关系。叶面积指数大,叶量多,光能利用率大,生物量也就高。但叶面积指数增加到一定程度后,单位面积生物量反而下降。小蓬竹叶面积指数为7.2891最适宜,也就是该指数能使单位面积竹林最有效地同化太阳能。而最优叶面积指数对应的林分立竹度为1丛/m2,平均株数为20株/丛。3.提出适用于竹类邻体干扰研究的干扰改进模型:li=sum from i=1 to N(Bij2Hij2/B1H1+Aij2/A1)×1/lij2,邻体和基株的冠幅、高度、枝下高以及邻体与基株之间的距离共同决定了干扰指数的大小。从整个样地的角度来看,邻体与基株之间的距离实际上是样地的密度。基株的冠幅、竹高和枝下高与干扰指数之间呈显著的负相关关系。各因子与干扰指数的负相关关系随着各因子的增加其下降趋势不一样,有的下降较平缓,有的下降较快。不同样地囚为密度不同,相同因子相同数值决定的干扰指数不一样。在喀斯特生态系统的恢复过程中,利用小蓬竹作为生态系统重建及恢复的先锋树种时,在营造及经营小蓬竹林分时,应充分考虑其干扰。4.小蓬竹人工林群落和自然林群落土壤种子库中均有丰富的活力种子,草本植物是两种类型群落土壤种子库的主要组成成分。天然林中种子有10科18种,而人工林中仅种子有7科8种。天然林种子库的种子储量为7000.00粒/m2,人工林种子库的种子储量为1141.67粒/m2。天然林土壤种子库在物种种类以及种子储量上均比人工林丰富。种子库中除了现存群落优势种和其它主要种类的种子外,还有大量演替前期阶段植物产生的种子。天然林和人工林种子库中种子的萌发均可划分为三个阶段:5月2日至11日为萌发初期,这个阶段萌发的种子数量较少;5月12日至7月19日为萌发盛期,这个阶段各个样地种子大量萌发,萌发盛期又可分为两个萌发高峰,首个萌发高峰主要是草本种子大量萌发,第二个萌发高峰主要是灌木及一些小乔木树种萌发;7月20日到29日为萌发后期,这个阶段种子萌发基本停止。在空间分布上,种子数量都满足自上而下逐渐降低的趋势。在一定程度的人为干扰下,种子库的空间分布将受到影响。5.小蓬竹群落共有植物161种,其中乔木33种、灌木77种、木质藤本8种、草本植物43种,隶属于56个科121个属,科属组成较为分散。区系分析表明,群落有较强的热带性质,并具有明显的过渡性特征。小蓬竹群落生活型谱的特点符合亚热带植被的基本特征,自然林群落的物种丰富度、多样性指数、生态优势度均优于人工林。6.小蓬竹扦插育苗的成活率受到插条年龄、生长素类型及其浓度的影响。其中,在相同的生长素种类及浓度刺激下,1a生插条成活率显著高于2、3a生插条,生长素类型对扦插育苗的影响差异不显著,在相同的生长素种类以及相同年龄条件下,100mg.kg-1以及500mg.kg-1的生长溶液对应的插条成活率高于另外两种浓度,因此,小蓬竹扦插育苗对应的最优组合是插条使用1a生插条,而对应的生长素使用浓度为100mg.kg-1浸泡1h以及500mg.kg-1蘸取10s的生长素(ABT、NAA以及IAA)溶液处理。最优成活率在50%左右。小蓬竹育苗时,埋节育苗在相同的截节方式以及相同浓度的ABT溶液处理条件下,年龄对小蓬竹埋节育苗的成活率的影响差异不显著,在相同年龄以及相同的浓度的ABT溶液处理条件下,双节处理优于单节处理,在相同的年龄以及相同的截节方式下,100 mg.kg-1的ABT溶液处理的埋条成活率优于50 mg.kg-1、150mg.kg-1以及200 mg.kg-1。小蓬竹埋节育苗最优组合是双节的2a生埋条,利用1 00 mg.kg-1的ABT溶液处理。最优成活率在50%左右。小蓬竹埋秆育苗由于采用的是多级处理方式,由多级秆柄组合而成埋秆,在不同的ABT溶液处理条件下,50 mg.kg-1的ABT溶液处理的埋秆对应的成活率高于100mg.kg-1、1 50mg.kg-1、200mg.kg-1的ABT溶液,对应的最优处理是利用50mg.kg-1的ABT溶液处理埋秆。最优成活率在54%左右。小蓬竹压条育苗在相同浓度的ABT溶液处理条件下,半压的成活率高于全压,而在相同的压条方式下,100 mg.kg-1的ABT溶液处理的压条成活率优于50 mg.kg-1、150mg.kg-1以及200 mg.kg-1。故其对应的最优配置是利用100mg.kg-1的ABT溶液半压。成活率在64%左右。小蓬竹连续分株育苗采用不同的分株方式,其成活率差异显著,利用双株分株方式的成活率优于利用单株的分株方式,对应的最优处理是利用双株的处理。其成活率在70%左右。7.小蓬竹的山地栽培技术对造林效果的研究主要从造林一年后样地的新竹株数,造林成活率以及样地单位面积的生物量几个方面反映。对造林效果的影响主要包括有造林密度,苗龄,造林基肥种类以及基肥数量几个方面。对成活率来说,适合的造林密度是1m×1m他1m×2m,最优苗龄是1a生,最优肥料种类为混合肥(有机肥和毒剂复合肥按1:1混合),最优施肥量为0.2kg。对新竹株数来说,各密度间差异不显著,各苗龄间差异不显著,各肥料种类之间差异不显著,施肥量之间差异不显著。对单位面积生物量来说,适合密度是1m×1m和1m×2m,各年龄之间差异不显著,肥料种类之间差异不显著,0.1kg、0.2kg施肥量优于对照。小蓬竹山地栽培技术最优组合是1a生竹苗,造林密度为1m×1m,最佳肥料种类为混合肥,最佳施肥量为0.2kg。以上研究为小蓬竹在喀斯特生态系统的恢复重建起到理论指导作用。

论文目录

  • 摘要
  • Summary
  • 文中字母说明
  • 1 前言
  • 1.1 导论
  • 1.2 综述
  • 1.2.1 竹类研究进展
  • 1.2.1.1 竹类的培育研究现状
  • 1.2.1.2 竹类的经营研究现状
  • 1.2.1.3 竹类利用研究现状
  • 1.2.2 竹类生态学研究进展
  • 1.2.2.1 竹类个体生态学研究现状
  • 1.2.2.2 竹类种群生态学研究现状
  • 1.2.2.3 竹类群落生态学研究现状
  • 1.2.2.4 竹类生态系统生态学研究现状
  • 1.2.3 小蓬竹研究现状
  • 1.3 本研究的目的意义及研究地概况
  • 1.3.1 研究目的及意义
  • 1.3.2 研究地基本概况
  • 2. 研究技术路线
  • 3. 研究方法
  • 3.1 小蓬竹群落生态学研究方法
  • 3.1.1 小蓬竹群落结构研究方法
  • 3.1.1.1 样地设置与调查
  • 3.1.1.2 资料分析
  • 3.1.2 小蓬竹群落叶面积指数研究方法
  • 3.1.3 小蓬竹群落水土保持效应研究方法
  • 3.1.4 小蓬竹群落土壤种子库研究方法
  • 3.1.5 小蓬竹群落邻体干扰效应研究方法
  • 3.1.5.1 干扰因子的确定
  • 3.1.5.2 干扰模型
  • 3.2 小蓬竹繁殖栽培技术研究方法
  • 3.2.1 小蓬竹繁殖技术研究方法
  • 3.2.1.1 小蓬竹扦插育苗技术研究方法
  • 3.2.1.2 埋节与埋秆育苗方法
  • 3.2.1.3 压条育苗方法
  • 3.2.1.4 连续分株留莞育苗方法
  • 3.2.2 小蓬竹栽培技术研究方法
  • 4 结果分析
  • 4.1 小蓬竹群落生态学研究
  • 4.1.1 小蓬竹群落结构特征研究
  • 4.1.1.1 群落的种类组成
  • 4.1.1.2 群落的区系组成
  • 4.1.1.3 群落灌木层的数量特征
  • 4.1.1.4 群落的外貌特征
  • 4.1.1.5 异质生境下群落物种多样性对比
  • 4.1.2 小蓬竹叶面积指数的测定
  • 4.1.2.1 拟合叶面积与直径的回归方程
  • 4.1.2.2 小蓬竹胸径与叶面积的关系
  • 4.1.2.3 小蓬竹叶面积指数测定
  • 4.1.2.4 小蓬竹叶面积指数与林分生物量的关系
  • 4.1.3 异质生境下小蓬竹群落土壤种子库特征
  • 4.1.3.1 异质生境条件下小蓬竹土壤种子库物种组成及丰度
  • 4.1.3.2 异质生境条件下小蓬竹群落土壤种子库萌发特征
  • 4.1.3.3 异质生境条件下土壤种子库垂直结构
  • 4.1.4 小蓬竹群落邻体干扰研究
  • 4.1.4.1 干扰因子的确定
  • 4.1.4.2 邻体干扰改进模型的确定
  • 4.1.4.3 改进模型的应用
  • 4.1.5 小蓬竹水土保持效应
  • 4.1.5.1 小蓬竹群落的水文学作用
  • 4.1.5.2 小蓬竹群落对土壤理化性质的影响
  • 4.1.5.3 小蓬竹群落对土壤化学性质的影响
  • 4.2 小蓬竹繁殖栽培技术研究
  • 4.2.1 小蓬竹繁殖技术研究
  • 4.2.1.1 小蓬竹扦插育苗技术研究
  • 4.2.1.2 小蓬竹埋秆与埋节育苗技术研究
  • 4.2.1.3 小蓬竹压条育苗技术研究
  • 4.2.1.4 小蓬竹连续分株育苗技术研究
  • 4.2.2 小蓬竹栽培技术研究
  • 4.2.2.1 栽培技术
  • 4.2.2.2 栽培效果
  • 5 结论与讨论
  • 5.1 结论
  • 5.2 讨论
  • 6、问题与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附件
  • 附录
  • 相关论文文献

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