黔中喀斯特山地森林灌木层结构与功能研究

论文摘要

本文以黔中喀斯特山地森林灌木层为主要研究对象,采用标准地调查和取样分析、外业调查和内业研究、定性描述和定量分析相结合的方法,应用计算机分析系统软件进行数据处理,系统研究了黔中喀斯特山地森林群落灌木层的结构与功能。主要研究结果如下:灌木层植物种类丰富,植物区系起源古老,具有温带区系与热带区系并重的特点。根据灌木层物种组成,55个样地被分为15种群落类型,在类型基础上根据乔木层物种组成划分亚类。灌木层群落的外貌主妻是由小型和中型落叶草质及常绿革质、非全缘单叶的高位芽植物组成。灌木层群落物种多样性指数、均匀度指数和丰富度指数之间呈正相关关系,针阔叶混交林物种多样性最高,阔叶林次之,针叶林最低,种多样性指数（2.7975）、种丰富度指数（0.6261）、生态优势度指数（0.2023）、种间机遇率（0.8089）、多样性指数（2.1304）、均匀度指数（0.7753）在各群落类型中呈现出比较一致的变化趋势。灌木层片主要由白栎、香叶树、茅栗、杜鹃、铁仔、川榛、金佛山荚蒾等组成,重要值分别为8.7748、4.7059、3.8524、3.2543、3.1876、2.4199、2.0879,盖度60%左右,平均高1.65m,平均胸径1.25cm,密度32625株/ha,叶量1.5663T/ha,生物量7.0386T/ha。试验区主要元素中Ca、N平均含量最高,分别为37.5362Kg/hm2、17.2046Kg/hm2,K、Mg次之,分别为3.8024Kg/hm2、2.686Kg/hm2,P平均含量最低,为0.9289Kg/hm2。马尾松-枫香+铁仔+白栎群落的平均高度、平均胸径及生物量最小,密度、叶量及元素含量最大,珊瑚树+复羽栾树-珊瑚树群落的平均高度、平均胸径最大,杨梅+白栎-满山红群落的生物量最大,马尾松+杉木+白杨+白栎-白栎群落的叶量最小,枫香+杉木+马尾松-香叶树群落的密度及元素含量最小。试验区乔木层植物共42科72属106种,灌木层植物共67科148属292种,在乔、灌层同时出现的有28科47属55种。灌木层平均高度、平均地径和生物量分别比乔木层小6.5m、10.201cm和106.572T/ha、密度比乔木层大31439株/ha。乔灌层的N、P、K、Ca、Mg含量分别为412.6231kg/ha、39.8209kg/ha、264.4192kg/ha、926.0364kg/ha、225.3816kg/ha,其中,灌木层含量分别占4.17%、2.33%、1.44%、4.05%、1.19%。灌木层平均高度比草本层大1.38m、密度比草本层小135748株/ha。灌草层的N、P、K、Ca、Mg含量分别为32.5051kg/ha、2.0916kg/ha、14.1965kg/ha、45.3259kg/ha、5.8252kg/ha,其中,灌木层含量分别占52.92%、44.43%、28.78%、82.81%、46.11%。灌木层的高度随着乔木层高度、胸径、密度增大而减小、生物量增大而增大,森林群落处于发育-恢复期,随着草本层高度增加而增加、密度及生物量增加而减小。灌木层的地径随着乔木层高度、胸径、密度及生物量的增加而减小。灌木层的密度随着乔木层高度、胸径、密度及生物量的增加而增加,随着草本层高度及生物量增加而减小、密度增加而增加。灌木层的生物量随乔木层高度、密度及生物量增加而增加、胸径增加而减小,随草本层高度及生物量增加而减小、密度增加而增加。灌木层的元素含量随草本层元素含量增加而增加。黔中喀斯特山地海拔在602m至1610m之间,分布有较多陡峻山岭,相对高差可达400～500m,受外部环境影响小,灌木层群落较为稳定,灌木层植物在中等海拔高度、东、南坡向、坡度较小和大的坡下部发育较好。本研究较全面地分析了黔中喀斯特山地森林灌木层的结构与功能,可以为黔中喀斯特山地植被恢复、资源管理、植被保护等提供理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 综述: 灌木、灌丛和灌林的结构与功能研究进展
• 1.1 灌木、灌林（丛）和灌木层的概念及相互关系
• 1.2 灌木层植物的结构研究
• 1.2.1 灌木、灌丛和灌林的结构研究
• 1.2.1.1 灌木、灌丛和灌林的种群结构研究
• 1.2.1.2 灌木、灌丛和灌林的群落结构研究
• 1.2.1.3 灌木、灌丛和灌林的物种多样性研究
• 1.2.2 灌木层的结构研究
• 1.2.2.1 灌木层的种群结构研究
• 1.2.2.2 灌木层的群落结构研究
• 1.2.2.3 灌木层的物种多样性研究
• 1.3 灌木层植物的功能研究
• 1.3.1 在生态恢复中的作用
• 1.3.2 水土保持功能
• 1.3.3 土壤改良功能
• 1.3.4 调节气候和净化环境效能
• 1.3.5 生物量
• 1.4 灌木层植物研究的趋势
• 2 立题依据
• 3 试验区概况和研究方法
• 3.1 试验区概况
• 3.2 技术路线
• 3.3 研究方法
• 3.3.1 调查
• 3.3.1.1 样地调查
• 3.3.1.2 样品采集与分析
• 3.3.2 资料处理与分析
• 3.3.2.1 植物区系研究方法
• 3.3.2.2 群落分类
• 3.3.2.3 物种多样性
• 3.3.2.4 生物量测定
• 3.3.2.5 主要元素测定与分析
• 4 结果与分析
• 4.1 灌木层结构与功能主要特征
• 4.1.1 灌木层植物区系
• 4.1.1.1 灌木层植物区系组成
• 4.1.1.2 灌木层植物属分布类型
• 4.1.2 群落分类
• 4.1.3 灌木层结构特征
• 4.1.3.1 灌木层植物形态结构
• 4.1.3.2 不同类型群落灌木层多样性比较
• 4.1.4 灌木层主要功能特征
• 4.1.4.1 生物量
• 4.1.4.2 主要元素维护能力
• 4.2 灌木层与森林生态系统其它构件（部分）的关系
• 4.2.1 灌木层与乔木层的关系
• 4.2.1.1 乔、灌层的物种组成关系
• 4.2.1.2 灌木层高度与乔木层高度及其它指标的关系
• 4.2.1.3 灌木层胸径与乔木层胸径及其它指标的关系
• 4.2.1.4 灌木层密度与乔木层密度及其它指标的关系
• 4.2.1.5 灌木层生物量与乔木层生物量及其它指标的关系
• 4.2.1.6 乔、灌层主要元素之间的关系
• 4.2.2 灌木层与草本层的关系
• 4.2.2.1 灌木层高度与草本层高度及其它指标的关系
• 4.2.2.2 灌木层密度与草本层密度及其它指标的关系
• 4.2.2.3 灌木层生物量与草本层生物量及其它指标的关系
• 4.2.2.4 灌、草层主要元素之间的关系
• 4.2.3 空间位置关系
• 4.2.3.1 海拔
• 4.2.3.2 坡度
• 4.2.3.3 坡位
• 4.2.3.4 坡向
• 4.2.4 土壤层关系
• 4.2.4.1 土壤主要物理性质
• 4.2.4.2 土壤主要化学性质
• 5 结论与讨论
• 5.1 主要结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 附录