毛乌素沙地中国沙棘平茬萌蘖种群动态研究

摘要

本文根据“空间差异代替时间变化法”以及“样地编年序列法”的原理，探讨了中国沙棘平茬萌蘖种群的结构、密度、生物量和生长量动态规律。研究结果表明，中国沙棘平茬以后，可依靠强大的水平根萌蘖和伐桩萌蘖实施种群恢复。 (1)种群通过萌蘖植株的出生与死亡调节不断改变种群结构，使其经历增长(4a以前)、稳定和衰退(6a以后)阶段。在种群衰退过程中，大树死亡或倒伏形成林窗，部分地段的光照等条件得到改善，种群通过水平根萌蘖和伐桩萌蘖实施林窗更新，从而使幼苗幼树的比例回升。因此，最后形成了介于稳定和衰退结构之间的过渡类型，即幼苗幼树比例高于衰退型而低于稳定型、中树大树的比例高于稳定型而低于衰退型，这种独特的结构具有潜在的种群恢复能力。 (2)种群通过萌蘖植株的出生与死亡调节，不断改变着种群个体数量和种群结构特征。种群密度随着年龄的增大先上升(4a以前)后下降，然后稳定在一定水平上。同时，通过萌蘖植株及其分蘖的出生与死亡调节，种群在演替前期以密度大、个体小、合轴型植株多为特征，这样不但有利于整个种群在条件适宜时尽快地占领生境空间，而且有益于对生境资源的充分利用；种群在演替后期以密度小、个体大、单轴型植株多为特征，这样不仅提高了植株在异质生境中的存活和生长概率，也有利于种群持久性的维持。 (3)中国沙棘平茬萌蘖种群及其构件生物量积累过程均符合logistic方程。在种群生物量积累过程中，5a以前为缓慢积累阶段、5a～9a为迅速积累阶段、9a以后积累速度明显下降并趋于上限。在构件生物量的积累过程中，地下生物量具有前置效应而地上生物量积累具有滞后效应。同时，中国沙棘平茬萌蘖种群通过生物量投资格局的改变调节种群增长和个体生长动态。前期，种群将大多生物量投资于萌蘖根的生长和延伸，从而提高无性繁殖能力和对地下空间的占据能力，为种群扩散和发展奠定基础。中期，种群主要将生物量投资于树干和枝条的生长，以加速对地上营养空间的占据、利用和种群的干物质积累。这种生物量分配格局，表现了中国沙棘的能量投资对策，它与种群动态相辅相成。 (4)中国沙棘平茬萌蘖种群平均高度、地径、冠幅以及种群盖度随年龄的增长符合logistic方程，可分为缓慢增长阶段(4a以前)、迅速增长阶段(5a～9a)、增长速度明显下降并趋于上限阶段(9a以后)。同时，中国沙棘树高、地径和冠幅的生长具有协同现象，它们之间存在着极显著的正相关关系，其中一个因子的变化都会引起其他因子的改变。

目录

文摘

英文文摘

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第一章文献综述

1.1林木平茬及其应用

1.1.1林木平茬的概念

1.1.2林木平茬的应用

1.2沙棘属植物资源及其开发利用研究现状

1.2.1沙棘属植物资源概况

1.2.2沙棘属植物的开发利用

1.3沙棘属植物在干旱及半干旱地区生态环境治理中的应用

1.3.1保持水土

1.3.2防风固沙

1.3.3治理砒砂岩

1.3.4防止泻溜

1.3.5建立植物柔性坝

1.4中国沙棘群落稳定性维持途径

1.4.1林窗更新

1.4.2林缘扩散

1.4.3平茬更新

1.5研究的目的意义

1.6研究的技术路线

第二章材料与方法

2.1研究区自然概况

2.1.1地理位置及地形地貌

2.1.2气候特征[46]

2.1.3土壤条件

2.1.4植被及植物种类

2.2研究材料

2.3研究方法

2.3.1样地选择与设置

2.3.2样地概况调查

2.3.3样地每木检尺

2.3.4生物量测定

2.3.5克隆生长型统计

2.3.6种群动态分析

第三章结果与分析

3.1种群结构动态

3.1.1种群年龄结构类型及其特征

3.1.2种群高度结构类型及其特征

3.1.3种群结构动态

3.1.4小结与讨论

3.2种群密度动态及密度制约

3.2.1种群密度动态

3.2.2平茬萌蘖植株(丛)间的密度制约

3.2.3平茬萌蘖植株(丛)内部的密度制约

3.2.4平茬萌蘖丛构件的密度制约

3.2.5小结与讨论

3.3种群生物量动态

3.3.1种群生物量积累动态

3.3.2构件生物量积累动态

3.3.3构件生物量分配规律及其动态

3.3.4小结与讨论

3.4种群生长量动态

3.4.1种群高度生长动态

3.4.2种群地径生长动态

3.4.3种群盖度变化动态

3.4.4小结与讨论

第四章结论与讨论

4.1主要结论

4.2问题讨论

参考文献

致谢

作者简介