黄土高原马栏林区植物群落演替的研究

摘要

黄土高原由于强烈的水土流失其生态系统正处于极度退化的状态，加速该地区退化生态系统的恢复与重建势在必行。地处子午岭南端的马栏林区是黄土高原目前保存比较完整的天然次生林区，是黄土高原中部地区重要的生态公益林。子午岭植被对调节陇东及陕北地区的区域气候、维护生态平衡、促进生态和经济的可持续发展都有举足轻重的作用，研究子午岭马栏林区的植被群落演替对黄土高原退化生态系统的恢复和重建具有重要的生态意义。 本论文在综合国内外研究进展的基础上，对马栏林区植物群落的演替系列、主要植物种的生态位特征、林隙的主要特征和干扰状况以及辽东栎(Quercusliaotungensis)和油松(Pinustabulaeformis)的林隙更新状况进行了研究，结果如下： 1黄土高原子午岭马栏林区是由处于不同演替阶段的植物群落所组成的。通过DCA排序能够较好地反映植物草本群落→灌木群落→乔木群落的演替系列。结合数量分类和排序，将演替系列划分为9个阶段，呈现草本群落→灌木群落→乔木群落的演替过程。其中，自然恢复演替以辽东栎林为演替顶极，而人工油松林可能是人为干扰下的一种相对较稳定的群落类型。在演替系列上，群落的科、属、种均呈现较明显的增长趋势，表现为乔木群落＜灌木群落＜草本群落，群落的物种多样性和复杂性在演替进程中都得到了很好的恢复。随着演替的进程，植物生活型功能群组成逐渐复杂，物种丰富度逐步增加，其组成比例也随着恢复时间的延长趋于稳定。群落枯落层和腐殖质层厚度均呈加速增长，二者组成比例由于枯落物性质的不同在各群落类型间存在一定差异。 2在森林群落演替系列中，乔木种生态位宽度的平均水平小于灌木种，建群种的生态位宽度小于主要伴生种；生态位宽度较大的种与其它各物种间生态位重叠的平均值较大，生态位宽度较小的种则相反，甚至没有重叠。由于物种生物生态学特性的不同和环境的异质性，物种间的生态位重叠情况各异，而同属植物种对间生态位重叠较大。 3马栏林区以中小林隙为主，大林隙较为少见；中期林隙在该地区占主导地位；林隙形成木中掘根风倒的最多，其次是干基折断、砍伐树桩和枯立，最少的是干中折断；林隙绝大多数由1～3株形成木形成；构成林隙形成木的主要树种是辽东栎和油松，白桦(Betulaplatyphylla)、山杨(Populusdavidiana)等森林演替早期或中期树种由于在林冠层的分布有限，成为林隙形成木的几率也相对较小。 大多数林隙形成木的径级在30cm以下，径级在30cm以上的形成木较少。 4辽东栎在马栏林区林隙中的更新状况良好，而油松的更新状况较差。辽东栎的幼苗幼树平均密度普遍高于油松，但油松幼苗的存活率高于辽东栎。辽东栎和油松的更新对林隙大小、年龄的反应规律存在较大差异，差异的形成与树种自身的生物生态学特性和林隙中灌木、草本植物的平均盖度有关。另外，辽东栎和油松在不同森林群落类型中的林隙更新方式也存在差异。总体上表现为辽东栎幼苗对林隙的占据能力强于油松，并且反映出辽东栎对油松林具有一定的侵入势态。林隙的产生、发展及其随不同环境条件的动态变化过程，可能是马栏林区森林群落演替的重要“微观”发生机制。 综上所述，黄土高原子午岭马栏林区呈现出以自然恢复为主，同时又伴随着人为干扰的森林群落次生演替系列。以油松纯林为代表的人工林在多方面的恢复水平都比辽东栎林为代表的天然次生林更低。虽然在退化生态系统的自然恢复过程中，特别是恢复初期，人为组建的人工林可以加快演替的进程，但人工种植的物种并未表现出较好的适应性。因此，究竟在多大程度上应该让群落借助自然力恢复，采用人为辅助措施时应该安排什么物种、多少物种以及以什么形式恢复是进一步研究的重点。

目录

文摘

英文文摘

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第一部分 研究综述

第二部分 研究意义及目标

第三部分 研究区域概况

第四部分 黄土高原马栏林区植物群落演替系列分析

第五部分 黄土高原马栏林区主要植物种的生态位研究

第六部分 黄土高原马栏林区森林群落林隙特征及干扰状况研究

第七部分 黄土高原马栏林区森林群落辽东栎、油松林隙更新规律研究

第八部分 总结

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果