林隙光照及对常绿阔叶林维管地被植物的影响

摘要

光是决定生态系统内部植物生长和发育的关键因素，是林下植物的主要限制因子之一。地表维管植被是森林生态系统重要的组成部分，在森林养分循环、林地生产力和森林生态系统多样性的维持和生态系统功能的发挥有重要意义。林内光照具有空间异质性和季节动态，分析林内光照特性以及其对林下植物分布、物种多样性的影响，为研究亚热带常绿阔叶林林内光照变化规律提供基础数据，也可为研究森林多样性维持提供依据。
　　本研究对象头山国家级自然保护区内2 hm2常绿阔叶林固定样地进行调查，以地表维管植被和林下光照指标为研究对象，对林下植被物种组成、林下光环境特性和地表维管植被与林隙光照关系进行分析。主要结果如下：
　　(1)两样地共记录到地表维管植物180种，隶属于78科140属，其中双子叶植物在维管植物中占主导地位。生活型上，地表维管植被以乔木幼苗占比例最大，没有记录到裸子植物的乔木幼苗，说明两样地均处于演替的中后期。
　　(2)调查月份中林下光照以1月份最低，4月份和7月份较高。林下总光照与林冠开度和林冠上层光照呈极显著的相关关系，且与林冠上层光照的相关性大于林冠开度。林冠结构与辐射消减率呈极显著相关，不同季度林冠对总辐射消减量的差异极显著，但对总光照消减率没有显著差异。本次研究中林冠结构与林下散射光的相关关系较强，与林下直射光的相关关系较弱。林下直射光对林下总光照的贡献大于林下散射光。对林下直射光和林下总光照季节变化的模拟结果较好，对林下散射光的模拟结果较差。
　　(3)采用多响应置换过程对基于4种林隙光因子分组的物种组间差异进行分析，结果显示，林冠开度和林下直射光的组内分界限明显，林下散射光和林下总光照的组内分界不明显。指示种分析表明，乔木幼苗多作为林冠开度低的指示种如（鼠刺Itea chinensis、猴耳环Pithecellobium clypearia、厚壳桂Cryptocaryachinensis等）。草本植物、草质藤本对林冠开度较大，林下光照较强环境有较好的指示作用。典范对应分析排序结果表明，4种林隙光因子中，林冠开度对地表维管植被分布的影响最大，其中林冠开度和林下散射光与第一排序轴的相关性较强，林下直射光和林下总光照与第二排序轴相关性较强。
　　(4)林隙光因子与地表维管植被多样性特性间相互关系的相关分析表明，研究区内林隙光因子差异对地表维管植被的物种丰富度和多样性的影响不显著，对物种均匀度和个体数有一定影响，在研究范围内，林冠开度越大，散射光越强，地表维管植被的分布越趋向均匀。
　　(5)林隙光因子对地表维管植被草本层（草本和草质藤本）和灌木层（木质藤本、乔木幼苗）多样性特性的相关分析表明，研究区内林隙光因子差异对草本层物种多样性指数的影响较灌木层显著，对灌木层均匀度的影响较草本层显著。

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1 前言

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 林下光照的研究

1.2.2 地表维管植被研究

1.2.3 林下光照对地表维管植被的影响

2 材料与方法

2.1 研究地概况

2.2 研究内容

2.3 研究方法

2.3.1 样地设置

2.3.2 植被调查与照片拍摄

2.3.3 数据处理与分析

3 结果与分析

3.1 地表维管植被基本情况

3.1.1 地表维管植被物种组成

3.1.2 地表维管植被优势种分析

3.1.3 地表维管植被多样性特性

3.2 林下光照的季节动态

3.2.1 光环境的季节动态

3.2.2 林下直射光、散射光及其与林冠结构的关系

3.2.3 冠层对光照消减作用的季节变化

3.2.4 林隙光照的季节实际测定测与模拟比较

3.3 林隙光因子对地表维管植被的影响

3.3.1 地表维管植被对林隙光因子的指示作用

3.3.2 地表维管植被分布与林隙光照因子的典范对应分析

3.3.3 地表维管植被指标与林隙光因子的相关分析

3.3.4 林下灌草层物种多样性特征与光照特性关系

4 讨论与结论

4.1 讨论

4.1.1 地表维管植被的物种组成

4.1.2 林隙光照的季节变化

4.1.3 不同光照条件地表维管植被物种多样性

4.2 结论

4.2.1 地表维管植被的基本情况

4.2.2 林隙光照的季节变化特点

4.2.3 不同光照条件对地表维管植被的影响

致谢

参考文献

附录A 下沛林下植物名录

附录B 良田林下植物名录

附录C 攻读硕士学位期间已发表论文