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《南京林业大学》 2005年
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喀斯特典型山地退化生态系统植被恢复研究

刘映良  
【摘要】:退化生态系统的恢复与重建是当今生态学研究的热点问题之一。对于喀斯特退化生态系统的研究,主要集中在个体生态及退化群落的自然恢复研究,取得了丰硕成果,积累了较丰富的实践经验,并提出了一些喀斯特植被恢复的新理论。但缺乏从整个喀斯特生态系统的高度,将各专题有机的联系、整合起来研究,以揭示喀斯特生态系统退化的机制、特征、过程、退化指标体系、植被恢复评价指标及恢复效益、技术措施等。本研究在全面、系统分析喀斯特山地生态系统退化的机制、特点、过程、退化指标体系的建立等基础上,通过大量典型样地,调查现有人工恢复群落及自然恢复群落的结构与功能,并用时空互代法研究自然恢复群落的演替特点,试图探索出一整套喀斯特山地退化生态系统植被恢复技术、评价体系、碳循环、植被恢复综合效益评价等,既丰富了恢复生态学内容,又为喀斯特山区植被恢复提供科学依据。研究结果如下: (1)引起喀斯特典型山地生态系统退化的原因主要有两点,一是自然原因,包括气候、岩性、地质构造运动及地形地貌特征,二是人为原因,主要是指人为干扰及破坏,如樵采、放牧、开垦、火烧等,这是导致生态系统退化的主要原因;植被退化和土壤退化是主要的生态系统退化类型;其退化过程实质上是系统的逆向演替,由于退化程度和退化速度不同,使各退化过程具有不同的特点,但总体上是系统的结构衰退,功能下降;通过主分量分析,可知表征生态系统退化的属性因子,在植被系统中主要是群落高度、生物量和凋落物量,土壤系统中主要是有机质。 (2)喀斯特山地不同树种人工林恢复的生态效应有所不同,具体为:树高和胸径香椿林楸树林滇柏林,灌木层物种数、草本层生物量均以滇柏林最高,香椿林、楸树林次之;不同树种各构件养分元素的含量也不一样,N、P、K、Mg在叶中的含量为楸树香椿滇柏,在枝、干中三个树种相差不大,Ca 在叶中的含量为滇柏香椿楸树,枝为滇柏楸树香椿,干为香椿楸树滇柏,Mg在枝中为滇柏楸树香椿,而在干中则相差不大,粗灰分在叶和枝中含量的变化与Mg一样,在干中则同于Ca在干中的变化;凋落物中N、P、K、Ca、Mg 及粗灰分含量在三种林分及其不同年龄阶段均互有高低变化;三种人工林在恢复初期,总体上土壤理化性质得到了改善,土壤有机质在5%左右,腐殖质在1.5%左右,含量均较低,CEC、交换性钙、盐基总量、盐基饱和度、全氮、全磷、速效磷含量楸树林香椿林滇柏林,全钾香椿林滇柏林楸树林,水解氮滇柏林楸树林香椿林,速效钾香椿林楸树林滇柏林。 (3)喀斯特山地同一树种不同年龄阶段恢复的生态效应亦不一样,表现为:15a 生香椿、楸树、滇柏树高和凋落物量差异显著,胸径和显著度差异极显著,而生物量则差异不显著;各构件养分元素含量,香椿叶为NKCaPMg,枝、干均为CaNKMgP,楸树叶为KNCaPMg,枝、干与香椿枝、干的变化一致,滇柏叶、枝均为CaNKMgP,干为MgKCaNP;凋落物养分元素含量,10a、15a 生香椿均为CaNMgKP,10a生楸树CaNMgPK,15a的则是NCaKMgP,5a、15a 年生滇柏均为CaNMgKP ,而10a 的则为CaNKMgP,15a 生三个树
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