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《上海海洋大学》 2018年
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中国东部典型海岛植被特征及其与环境关系的研究

陈思思  
【摘要】:海域地理隔离的影响使得海岛的环境条件与大陆有一定的差异,特别是海岛生态系统的稳定性和恢复力较差。植被是海岛岛陆生态系统的主体和构造基础,在维持生态系统的结构稳定和防止水土流失等方面发挥着重要的作用。因此,从不同的角度认识海岛植被对于海岛植物资源的保育利用、合理规划和生态环境的保护意义重大。本文以中国东部海域典型海岛为例,在植物群落调查的基础上,从植被类型、群落类型和植物功能性状等方面来探讨海岛植被与环境的关系,这有利于了解我国东部海岛植被的分布特点,并在此基础上更好地理解植物对海岛特殊环境条件的适应。本研究主要从以下三方面展开:首先,根据岛屿的位置、面积、隔离度和干扰程度等因素,在中国东部近海海域,自北向南选取7个典型海岛,包括山东北长山岛、山东庙岛、山东南长山岛、江苏秦山岛、上海大金山岛、福建烽火岛和福建大屿岛,调查统计典型海岛的植被类型和群落类型,通过文献收集其他个海岛的植被类型和群落类型数据,利用各个海岛的纬度、面积、近大陆距离、海拔、年均温和年均降水量等环境数据,探讨我国东部海岛植被类型分布特征及其环境解释;其次,调查测量典型海岛的植物功能性状指标:胸径、株高、平均单叶面积、比叶面积、小枝密度和小枝含水率,分析各个功能性状的总体特征及其在不同海岛和不同气候带间的差异;最后,分析海岛植物功能性状与气候(年均温、年均降水量和年平均风速)和土壤因子(土壤总碳、土壤总氮、土壤总磷和土壤含水率)之间的相关性,并分别从物种和群落水平探讨主要影响因子。本研究取得的研究结果有以下几点:(1)中国东部海岛的植被类型主要受气候条件(年均温和年均降水量)的影响,自北向南海岛的主要植被类型变化同我国大陆东侧森林植被类型的变化基本一致,表现为从针叶林、针阔混交林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林到常绿阔叶林的演变。岛屿生物地理学理论通过对物种丰富度的影响间接地对植被类型和植物群落类型产生一定的影响。一般情况下,岛屿的面积越大,离大陆(种源地)越近,该岛屿的植被类型和群落类型就越多样,并且面积较大的海岛易形成以乔木为主的群落,而面积较小的海岛植被类型则主要是灌丛和草丛。(2)中国东部典型海岛植物的胸径(DBH)、株高(H)、平均单叶面积(MLA)、比叶面积(SLA)、小枝密度(TWD)和小枝含水率(TWC)的平均值(±标准误)分别为17.27±1.43cm、3.07±0.17m、43.77±5.52cm~2、151.99±6.68cm~2/g、172.55±33.48g/cm~3和0.58±0.01g/g,变化范围分别为1.62-100.56cm、0.70-8.64m、1.08-331.51cm~2、24.79-559.18cm~2/g、1.58-3671.71g/cm~2和0.23-0.88g/g。其中,TWD的变异程度最大,TWC的变异程度最小。某些海岛间植物的功能性状存在一定的差异差异,但SLA在7个海岛间差异都不显著;庙岛等北方海岛较烽火岛等南方海岛具有更高的MLA,南方海岛植物的TWC较北方海岛明显偏高。海岛植物的多数性状在不同的气候带之间差异显著,常绿和落叶植物的功能性状在不同气候带间的差异不同,揭示了植物对环境的响应程度和适应能力会因生活型的不同而存在差别。(3)中国东部典型海岛的植物功能性状在群落和物种水平对气候和土壤因子分别产生了不同程度的响应,同一性状在群落和物种水平上对环境因子的响应不同。群落水平上,功能性状主要受气候因子(年均温、年均降水量和年平均风速)的影响,其中水热条件是主导因子,这与相近尺度(如南北样带尺度)下陆地森林植物功能性状的研究结果一致。在水热资源丰富的南方海岛,植物具有较大的胸径和小枝含水率、较小的叶片和小枝密度,北方海岛反之。物种水平上,植物功能性状受土壤因子的影响更大。此外,海岛植物的小枝性状对风力条件的响应也较为明显。
【学位授予单位】:上海海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:Q948

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