秦岭辛家山不同森林类型土壤养分及植物多样性研究

论文摘要

森林是全球生态系统非常重要的组成部分,具有调节气候、涵养水源、净化空气、防风固沙等多种功能,对维护地球生态平衡和人类的生存、发展至关重要。秦岭―黄河、长江两大水系的分水岭,也是中国南北气候的分界线。明显的垂直地带性植被带和土壤类型孕育了秦岭丰富、独特的植被类型。辛家山,位于秦岭西部南坡,嘉陵江上游,北依秦岭主脊,地形地貌波状起伏,具有既复杂又规律的特征。有利于进行植物群落多样性形成、森林结构类型特征以及土壤养分状况变化规律的相关研究。本研究于2008年6月至2010年8月,对秦岭辛家山林区9种不同森林类型（白桦林、水曲柳林、锐齿栎林、油松-水曲柳混交林、云杉-锐齿栎混交林、油松-千金榆混交林、油松林、华山松、云杉林）土壤及地上植被群落进行调查,在此基础上,定量分析了辛家山林区的土壤化学性质及其与不同森林类型之间的关系、不同深度的变化规律、群落物种多样性等。结果表明:（1）辛家山林区不同森林类型之间土壤养分、pH值都存在显著差异。有机质含量都呈现表层土壤（020cm）含量高于中、下层,且随着土层加深有机质含量递减的变化趋势。9种森林类型中,锐齿栎和云杉林下土壤有机质含量较高;云杉林土壤全氮含量（2.97g/kg）、碱解氮含量（257.61mg/kg）均是9种森林中为最高;油松林土壤全磷含量最高,是华山松林的5.64倍,水曲柳林土壤有效磷含量最高;华山松林土壤各项指标均最低。（2）9种不同森林类型土壤三个土层（020cm、2040cm、4060cm）在垂直变化上也存在差异。其中,油松-水曲柳混交林表层土壤有机质含量比下层的高出1.39倍,相差最大,相差最小的白桦林土壤表层有机质含量比下层高出了14%;锐齿栎林土壤表层全氮含量比下层高了44%;油松-千金榆混交林土壤有效磷含量递减幅度最大,达到了24%。（3）该区9种森林类型土壤pH值介于4.756.22之间,土壤pH多表现为表层低于下层。（4）相关分析表明:土壤全氮与有机质、碱解氮、全磷含量达到极显著正相关;碱解氮与有机质、全磷显著正相关;pH与全氮显著负相关;土壤有效磷含量与土壤全磷量相关性不显著。（5）Pielou指数排序为:云杉+锐齿栎林>油松+水曲柳林>锐齿栎林>白桦林>油松林>云杉林>油松+千金榆>水曲柳林>华山松林;Simpson指数（D）的顺序为:云杉+锐齿栎林>油松+水曲柳林>锐齿栎林>白桦林>油松林>油松-千金榆混交林>云杉林>水曲柳林>华山松林;Shannon-Wiener指数（H）的顺序为:云杉+锐齿栎林>白桦林>云杉林>锐齿栎林>油松+水曲柳林>水曲柳林>油松+千金榆>油松林>华山松林。（6）本研究所选取的6个土壤因子中,除了pH与植物多样性没有相关性外,其余多成显著相关。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 选题的目的意义
• 1.2 选题的依据
• 1.3 国内外研究概况
• 1.3.1 森林土壤养分研究进展
• 1.3.2 植物多样性研究进展
• 1.4 研究方法和技术路线
• 1.4.1 研究方法
• 1.4.2 技术路线图
• 第二章 研究区域概况
• 2.1. 地理位置
• 2.2 地质地貌特征
• 2.3 气候特征
• 2.4 水文特征
• 第三章 研究内容与研究方法
• 3.1 研究内容
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 样地的选择与设置
• 3.2.2 群落调查方法
• 3.2.3 土壤样品的采集方法
• 3.2.4 土壤样品的分析方法
• 3.2.5 土壤分析仪器及用品
• 3.2.6 土壤养分计算
• 3.2.7 群落多样性指数的计算
• 3.2.8 数据处理
• 第四章 结果与分析
• 4.1 不同森林类型土壤养分总体比较
• 4.1.1 土壤有机质比较
• 4.1.2 土壤全氮比较
• 4.1.3 土壤全磷比较
• 4.1.4 土壤碱解氮比较
• 4.1.5 土壤有效磷比较
• 4.2 不同层次土壤养分垂直差异比较
• 4.2.1 土壤有机质比较
• 4.2.2 土壤全氮比较
• 4.2.3 土壤全磷比较
• 4.2.4 土壤碱解氮比较
• 4.2.5 土壤有效磷比较
• 4.3 不同森林类型土壤的pH 比较
• 4.4 土壤各化学参数间相关分析
• 4.5 物种多样性研究
• 4.5.1 白桦林
• 4.5.2 水曲柳林
• 4.5.3 锐齿栎林
• 4.5.4 油松-水曲柳混交林
• 4.5.5 云杉-锐齿栎混交林
• 4.5.6 油松-千金榆混交林
• 4.5.7 油松林
• 4.5.8 华山松林
• 4.5.9 云杉林
• 第五章 结论与讨论
• 5.1 主要结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介