保护竹林植物多样性的营林技术措施研究

摘要

本研究以湖南省炎陵县毛竹( Phyllostachys heterocycla cv. Pubescens)混交林与四川省长宁县毛竹纯林为研究对象，在常规竹林经营措施的基础上，结合森林可持续经营理论与竹林经营现有研究成果，对比试验研究了几种符合当地竹林经营现状的综合经营措施，利用野外试验与数量生态学方法，分析了不同营林措施对竹林植物群落生物多样性与竹林生产力的影响，试图寻找出试验区竹林经营的适宜方案。主要研究结论如下：1试验区竹林群落结构
　　(1)湖南试验区毛竹混交林共有物种85科、139属、165种。其中灌木层物种数量最多，主要为蔷薇科、大戟科、茜草科以及樟科等植物，同时存在很多混交乔木更新苗；其次为草本，菊科为主要成分；乔木18科33种，主要由毛竹、蔷薇科、樟科、壳斗科等植物物种组成。
　　(2)四川试验区毛竹纯林群落常见维管束植物调查发现共计44科，72属，81种；被子植物占所有植物种数的85.19％。
　　(3)粗略比较下，混交林伴生植物物种明显多于纯林。
　　2不同措施对植物多样性的影响
　　(1)湖南试验区不同营林措施对竹林植物多样性的影响
　　湖南毛竹混交林试验结果显示，五种措施(劈山+调整竹林结构、混交植被多样性管理、调整树种组成、调整竹林结构、传统劈山)与对照下乔木、灌木、草本层物种丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-wiene多样性指数、 Alatalo均匀度指数以及Pielou均匀度指数均无统计学意义上的显著差异。
　　相对而言，五种措施中混交植被多样性管理措施下，乔木丰富度指数、灌木多样性指数在统计学意义上显著高于劈山+调整竹林结构措施，传统劈山措施下 Alatalo均匀度指数显著高于其他措施。
　　(2)四川试验区不同营林措施对竹林植物多样性的影响
　　在四川毛竹纯林试验区，四项人工措施(劈山、免耕、套种阔叶树、留养林下植被)对竹林植物多样性影响对比结果表明，在上述四项营林措施下，植物物种丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-wiene多样性指数、以及 Pielou均匀度指数均无统计意义上的显著差异。
　　在两项综合营林措施——保育性经营措施(即伐桩施肥+留养林下植被+免耕+采伐剩余物管理)和传统措施(即劈山+垦复+施肥)与对照的对比试验中，植物物种丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-wiene多样性指数、以及 Pielou均匀度指数在这两项措施与对照间在试验期内均无统计意义上的显著差异，且两项措施间上述四项指标也无统计意义上的显著差异。
　　(3)具上述两地试验区毛竹混交林与毛竹纯林营林措施比较表明，植物多样性指标对短期内人工营林措施不太敏感。
　　3不同措施对竹林生产力的影响
　　(1)湖南试验区不同营林措施对竹林生产力的影响
　　湖南毛竹混交林四种措施(劈山+调整竹林结构、混交植被多样性管理、调整树种组成、调整竹林结构、传统劈山)竹林生产力比较研究表明，四种措施下毛竹胸径、新竹数量、立竹密度、竹林产量均在统计意义上显著高于对照。
　　相对而言，劈山+调整竹林结构措施下毛竹平均胸径显著大于其他措施，劈山措施下的毛竹胸径显著大于混交植被多样性管理、调整毛竹与乔木混交比与劈山措施。
　　(2)四川试验区不同营林措施对竹林生产力的影响
　　四川毛竹纯林四项人工措施(劈山、免耕、套种阔叶树、留养林下植被)对比中，不同措施下竹林生产力各项指标没有统计意义上的显著差异。相对而言，留养植被下免耕时立竹密度显著高于劈山。
　　四川毛竹纯林综合营林模式中保育性经营措施(即伐桩施肥+留养林下植被+免耕+采伐剩余物管理)下毛竹纯林在胸径、亩产量、立竹密度显著高于对照且高于传统措施(即劈山+垦复+施肥)，可能人工营林措施不是新竹数量的主要影响因子。
　　(3)具上述两地试验区毛竹混交林与毛竹纯林营林措施对竹林生产力影响的比较表明，人工营林措施对竹林生产力的影响较明显，且本试验根据不同类型竹林所选的对应营林措施对于竹林增产具有积极意义。
　　4推荐的营林措施选择
　　从不同措施对群落植物多样性与竹林生产力的综合影响考虑，根据赋值法与集合筛选的结果，建议不同类型竹林可选择的营林措施最佳方案：
　　(1)湖南试验区可选择的最佳营林措施
　　根据上述试验结果，在不破坏竹林植物多样性的前提下，又能提高竹林生产力的最佳营林措施为混交植被多样性管理。
　　(2)四川试验区可选择的最佳营林措施
　　劈山、免耕、套种阔叶树、留养林下植被四种人工营林措施中，在保证竹林生产力的前提下，留养植被可能成为上述四种措施中的首选措施。
　　在综合营林措施的选择上，保育性措施在不对植物多样性造成破坏的前提下能够显著提高竹林生产力，可以考虑采取保育性措施作为试验区类似毛竹群落恢复与保持其持续生产力的综合营林措施。
　　本研究主要是基于现有的试验结果和条件，观察和分析人工经营竹林在特定的人工经营措施处理下较短时期内的植物多样性和竹林生产力反应，研究这些经营措施短期内的影响效应。这些营林措施对植物植物多样性和竹林生产力的影响的长期效应，有待于试验的进一步深入，得到更多的观察数据后，才能对其较长期的影响效应作出更准确的分析。

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表目录

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第一章 绪论

1.1. 引言

1.1.1. 研究背景

1.1.2 研究目的和意义

1.1.3 项目来源与经费支持

1.2 国内外研究现状与评述

1.2.1 全球生物多样性保护进展

1.2.2 森林生物多样性研究进展

1.2.3 竹林生物多样性研究进展

1.2.4 竹林可持续经营研究进展

1.2.5 研究评述

1.3 研究目标和主要研究任务

1.3.1 研究目标

1.3.2 主要研究任务

1.4 研究技术路线

第二章 湖南省炎陵县试验区毛竹混交林研究

2.1 试验区概况与研究方法

2.1.1 试验区概况

2.1.2 研究方法

2.2 炎陵县试验区结果与分析

2.2.1 处理前毛竹林植物物种多样性特征

2.2.2 不同措施对竹林各层次植被植物多样性的影响

2.2.3. 总体植物多样性变化

2.2.4 不同措施对竹林生产力的影响

2.3 小结

第三章 四川省长宁县试验区毛竹纯林的研究

3.1 试验区概况与研究方法

3.1.1 试验区概况

3.1.2 研究方法

3.2 长宁县试验区结果与分析

3.2.1 长宁县试验区物种多样性特征

3.2.2 不同营林措施对植物多样性影响

3.2.3 不同营林措施对竹林生产力数量特征的影响

3.2.4 保育性经营和传统技术对植物多样性的影响

3.2.5 保育性经营和传统技术对竹林生产力数量特征的影响

3.3 小结

第四章 结论、讨论与研究展望

4.1 结论与讨论

4.1.1毛竹林混交研究结果

4.1.2 毛竹纯林研究结果

4.2 研究展望

参考文献

附录

在读期间的学术研究

致谢