城市化对木本植物、鸟类及土壤理化性质影响研究

摘要

随着中国经济的快速发展，其城市化也日渐加快，然而城市化对木本植物、鸟类、土壤，木本植物与鸟类间关系可能存在的影响以及木本植物多样性与土壤理化间的关系目前尚不清晰。为了揭示在城市化过程中木本植物组成和多样性、鸟类组成变化以及土壤理化性质变化。
　　本研究调查了哈尔滨市城乡梯度(景观尺度：城市-农田-林场-自然保护区，城市尺度：城市环路和城市建成时间)和时间梯度数据（木本植物1955-1980-2014，鸟类1980s-2010s）。景观尺度和时间尺度数据表明，城市化使外来种和热带型植物增加。正是由于这个原因哈尔滨市木本植物增加了9个科和17个属，哈尔滨市木本植物科比自然保护区和林场多7-20、属多12-35、Margalef丰富度指数高1.6-2.6。外来种和热带类型种增加可能是导致城市植物组成变化的主要原因。此外，在城市中度干扰区域外来种种类、热带型植物比例、Shannon-Wiener指数、 Margalef指数以及Pielou指数均高于其他区域，按城市环路和建成时间划分城市梯度也得到类似的变化趋势。与1980s相比较，2010s森林鸟类和广适性的鸟类增加了9-11种（23-39%），杂食性、食虫性和植食性鸟类增加了5-9种（14.1-29.4%），我们研究发现鸟类组成在在时间尺度上的变化与城市森林变化紧密相关，主要影响因素是食物供给和生境可获得性。城市化使哈尔滨市土壤趋向弱碱性，除碱解氮含量降低外，氮、磷和有机质显著增加。在大的城市梯度下，木本植物多样性受土壤理化性质影响较小，而在城市不同环路内植物种类和 Margalef指数主要受到容重、电导率的影响， Shannon-Wiener指数和Pielou指数均受pH、碱解氮、速效磷、全磷和有机质的影响，而在城市不同时间建成区， Pielou主要受pH、碱解氮和有机质影响。哈尔滨市城市森林常见树种共18科34属66种，最常见的种为银中杨（Populus alba×P. berolinensi）（13.5%），最常见的属为杨属（37.6%），最常见科为杨柳科（45.5%）。用10/20/30经验法则即最合理的配置是某一种的比例不能超过10%、属的比例不能超过20%、科的比例不能超过30%，否则将影响生态系统的稳定性对哈尔滨市城市森林配置对哈尔本市木本植物配置合理性评价结果表明：哈尔滨市城市森林在种的水平上配置比较合理，但在科和属的水平上配置不合理，主要原因为哈尔滨市城市森林中单种（属、科）占绝对优势。因此在今后的城市森林建设中应减少杨柳科植物的使用，增加其他科属植物的使用率。以上研究结果能够为城市化过程中维持生物多样性提供理论参考，同时也将有利于当地生物的多样性的重建以及为城市森林的合理配置提供数据支撑。

目录

1绪论

1.1研究背景

1.2研究目的与意义

2研究地点与研究方法

2.1研究区概况

2.2木本植物多样性指数计算

2.3城市森林配置合理性评价标准

2.4土壤样品采集与理化性质分析

2.5数据分析

3城市化对哈尔滨市木本植物及鸟类多样性的影响

3.1不同城市梯度上木本植物组成变化

3.2不同城市化梯度上生物多样性指数

3.3植物多样性和组成变化的相关关系

3.4哈尔滨市木本植物组成时间变化

3.5哈尔滨市 1980s-2010s 鸟类种类变化及与植物种类变化间的可能原因分析

3.6讨论与分析

3.7有关在城市化过程中城市森林管理的建议

3.8本章小结

4城市化过程中木本植物多样性与土壤理化性质的耦合关系研究

4.1不同城市化梯度上土壤理化性质差异

4.2植物组成与多样性

4.3哈尔滨城市化过程中植物多样性与土壤理化性质相关性分析

4.4哈尔滨城市化过程中植物多样性与密度及土壤理化性质逐步回归分析

4.5植物多样性与土壤理化性质的冗余分析

4.6讨论与分析

4.7本章小结

5哈尔滨市城市森林树种组成特征合理性研究及建议

5.1哈尔滨市城市森林树种组成基本特征

5.2不同行政区域城市森林树种的相对多度差异

5.3不同环路城市森林树种相对多度差异

5.4不同林型树种的相对多度差异

5.5分析与讨论

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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