不同人为干扰方式对古田山亚热带森林木质残体影响的研究

摘要

木质残体是森林生态系统的重要组成部分，对生态系统的结构和功能有重要的影响。在人类活动的强烈干扰下，大面积森林生态系统退化为次生林或人工林。在全球气候变暖、生物多样性丧失等背景下，评价人类活动干扰对森林生态系统木质残体的影响，对于研究不同森林对气候变化的响应机制、制定科学的生物多样性保育措施有重要意义。
　　 本研究以人工林(PL)、两次干扰次生林(S2)、一次干扰次生林(S1)和原始林(PR)四种不同程度干扰的亚热带森林类型为研究对象，采用长样线法和样方法相结合的方法，对不同森林木质残体进行了详细的调查研究，旨在揭示不同程度人为干扰对森林木质残体的组成、结构特征、体积和贮量等方面的影响及其和环境因子的关系。主要研究结果如下:
　　 (1)在木质残体的输入形式上来看，人工林(PL)和两次干扰次生林(次生林Ⅱ，S2)中细木质残体都以立枯木为主，一次干扰次生林(次生林Ⅰ，S1)和原始林(PR)则是以倒木为主。随着干扰程度的增加，森林细木质残体的总贮量和总体积逐渐下降，依次为20.199 t/ha和40.956 m3/ha(PR)、15.670t/ha和36.657 m3/ha(S1)、4.049 t/ha和12.568 m3/ha(S2)、1.342 t/ha和5.415 m3/ha(PL)。在粗木质残体中，原始林、一次干扰次生林和人工林中都以倒木为主，随着干扰程度的增加，贮量和体积也逐渐减少(贮量分别为12.383、15.506和0.774t/ha，体积分别为33.98、46.182和4.705 m3/ha);而在两次干扰次生林中只有枯桩这一形式，说明枯桩可能是干扰程度较大的森林中一种主要的形式。
　　 (2)在木质残体的径级组成上来看，人工林和次生林Ⅱ中的细木质残体主要分布在小径级2-10cm上，占了总质量的94％和76％，总体积的96％和73％，且对其径级分布起主要作用的是立枯木，而在次生林Ⅰ和原始林中主要分布在5cm-20cm上，占了总质量的82％和87％，总体积的81％和85％，且对其径级分布起主要作用的是倒木。在人工林和次生林Ⅱ中，粗木质残体主要分布在径级40cm-50cm，占了总质量的43％和92％;而在次生林Ⅰ和原始林中，粗木质残体主要分布在径级20cm-30cm上，占了总质量的78％和67％。随着干扰程度的增加，木质残体在大径级40cm-50cm上贮量和体积有逐渐减少的趋势，从原始林到人工林质量依次为2.218、0.163、0.308和0.342t/ha，体积依次为6.661、0.415、0.081和2.251 m3/ha。
　　 (3)在木质残体的分解等级分布上来看，人工林和次生林Ⅱ中的细木质残体主要分布在分解等级1上，呈半U形分布，且对分解等级分布影响较大的是枯立木，而次生林Ⅰ和原始林主要分布在分解等级2上，总体呈现倒U形分布，倒木对其分解等级分布起着重要作用。在粗木质残体方面，随着干扰程度的增加，分解等级越高，贮量和体积越少，尤其是在第4分解等级上，原始林的木质残体贮量和体积分别为0.451t/ha和1.152 m3/ha，而其它森林类型没有该分解等级的木质残体。在第5分解等级上，从原始林到次生林Ⅱ，其贮量分别为0.423、0和0.002 t/ha，体积分别为1.090、0和0.009 m3/ha。
　　 (4)在木质残体的物种分布上，人工林中的木质残体的主要物种为杉木Cunninghamia lanceolata;次生林Ⅱ的木质残体主要物种为甜槠Castanopsis eyrei，马尾松Pinus massoniana，米槠Castanopsis carlesii，次生林Ⅰ主要物种为马尾松，米槠;原始林主要物种为甜槠，木荷Schima superba等，这些物种分别是对应森林中的优势种，说明木质残体的种类组成可能和不同森林所处演替阶段有关系，且种类组成在一定程度上能反映出森林中林木之间的竞争状况。
　　 (5)在木质残体贮量的环境梯度上，四种森林类型都呈现出向低海拔、缓坡的梯度上聚集，而在坡向这一环境因子上，人工林和两种次生林中木质残体的贮量趋向于南坡，而在成熟林中则主要分布在北坡，这既与森林中湿度有关也和森林的年龄有关，说明不同干扰程度在一定程度上也能影响贮量的环境梯度。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究综述

1．2 存在的问题及展望

1．3 研究的目的及意义

2 研究地区自然概况

2．1 地理地貌

2．2 气候水文

2．3 土壤

2．4 植被类型和动植物概况

2．5 古田山干扰历史及其林型

3 研究方法

3．1 样地选择和建立

3．2 样地调查

3．2．1 长样线调查

3．2．2 小样方调查

3．2．3 分解等级的确定及计算方法

3．3 数据处理与分析

4 结果与分析

4．1 不同人为干扰森林中木质残体贮量和体积的关系

4．2 人为干扰对木质残体输入方式的影响

4．2．1 不同森林类型中木质残体的输入方式

4．2．2 不同森林类型中木质残体成因的初步分析

4．3 人为干扰对木质残体基本特征的影响

4．3．1 不同森林类型中木质残体的径级结构特征

4．3．2 不同森林类型中木质残体的分解等级分布特征

4．3．3 不同森林类型中木质残体的物种组成特征

4．4 人为干扰对木质残体在不同环境梯度中分布的影响

5 结论与讨论

5．1 结论

5．1．1 木质残体的输入形式

5．1．2 木质残体贮量和体积

5．1．3 木质残体的径级组成

5．1．4 木质残体的分解等级分布

5．1．5 木质残体的物种分布

5．1．6 木质残体贮量的环境梯度

5．2 讨论

5．2．1 采用横截面质量Ci研究木质残体贮量的优势

5．2．2 木质残体形成方式与基本特征

5．2．3 干扰对木质残体贮量和体积的影响

5．2．4 干扰对木质残体贮量在不同环境梯度中分布的影响

参考文献

附录：古田山12个1公顷卫星样地地形图

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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