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《河南大学》 2004年
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常绿阔叶林演替系列主要优势种光合生理生态特性比较研究

李昊民  
【摘要】: 使用HCM-1000型便携式野外光合作用仪,在室内控制条件下测定了浙江天童国家森林公园常绿阔叶林4个优势树种(木荷、栲树、石栎、苦槠)的光补偿点、光饱和点,CO_2补偿点等指标;在自然条件下,同步测定了代表次生演替系列的“次生灌丛→马尾松林→马尾松+木荷林→木荷+马尾松林→木荷+栲树林→栲树林”6′块样地中各优势种的多种光合生理生态指标;分析了光合有效辐射、大气CO_2浓度、温度、相对湿度等生态因子和蒸腾速率、水汽压亏缺、胞间CO_2浓度、气孔导度等生理因子对优势种光合速率的综合影响。建立了净光合作用速率与诸光合影响因子之间的多元线性回归方程,并根据偏相关系数对各影响因子的重要性进行排序。从不同优势种,同一优势种在不同演替阶段,同一优势种在不同季节三个方面,比较了光合作用相关指标的差异。使用冠层分析软件WinScanopy分析了各演替阶段的光合光量子通量密度、空隙度、叶面积指数、平均叶倾角、聚集度因子等冠层结构参数,将林冠结构及其引起的光因子变化规律与优势种光合特性相结合,分析了主要优势种光合生理生态特性随群落演替变化的原因。得到以下主要结论: 在优势种基本光合生理生态特性方面:各优势种的光合能力在常绿阔叶树种中较高,全年的日平均净光合作用速率排序为:木荷>石栎>栲树>苦槠。各优势种的光补偿点,苦槠>石栎>木荷>栲树;光饱和点,木荷>石栎>苦槠>栲树;光抑制发生的光强,木荷>苦槠>石栎>栲树,因此4个树种的耐荫性,栲树>木荷>石栎>苦槠。各优势种CO_2补偿点,石栎>苦槠>木荷>栲树。“光合速率日进程”的主要特点是:光合速率最高值出现在早8:00-10:00;“光合午休”现象显著,其中,木荷、苦槠、石栎日进程多为双峰型,栲树多为单峰型。从各发育阶段看,光合速率大小依次为:成树>幼树>幼苗,成树和幼树光合能力的差异属于对向阳和遮荫不同光生境的驯化,幼苗还有自身发育程度的问题;从季相变化看,各优势种净光合作用速率的高峰均发生在夏季或秋季,春冬季光合速率较低。各光合作用影 响因子对不同优势种的影响各不相同,生态因子和生理因子相互交错,根据对8 因子多元线性回归分析方程偏相关系数的比较,诸光合作用影响因子重要性的综 合排序为:CiEVPDPARG*COZ一absRHTlcaf,说明叶片光合速率受生 理因子的制约高于生态因子。各优势种,年平均蒸腾速率的排序为:拷树木荷 苦储石栋;年平均水分利用率的排序为:石栋拷树苦储木荷。 随常绿阔叶林演替的进行,与光合作用密切相关的各种光合生理生态指标: 光合作用速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率、气孔导度、胞间CO:浓度、 叶绿素含量等都呈下降趋势;与之相应地,群落结构指标:林冠上层光合光量子 通量密度、林冠空隙度、聚集因子等也都有下降趋势,叶面积指数随演替增大, 而平均叶倾角先增大后减小。 因光合生理生态特性的差异,主要优势种的种类组成随演替发生了重大变化。 在次生灌丛阶段,阳生树种马尾松繁盛,木荷、石栋幼龄乔木大量伴生,拷树和 苦储成树尚未出现;在马尾松林阶段,马尾松占绝对优势,其稀疏林冠下木荷生 长良好形成乔木的第二亚层,石栋伴生,苦储和拷树幼树多,成树未出现;马尾 松+木荷林阶段,马尾松冠层下部空间被完全木荷占据,开始出现石栋和苦储成树, 拷树成树尚未出现;木荷+马尾松林阶段,木荷已占绝对优势,马尾松消退,石栋 和苦储重要值达最高值,拷树成树开始出现;木荷十拷树林阶段,马尾松基本消失, 木荷、拷树组成乔木层,石栋为伴生种,苦储处于消退期。拷树林阶段为常绿阔 叶林顶级群落,拷树占绝对优势,苦储不能正常生长。
【学位授予单位】:河南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S718.4

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