收藏本站
《湖南农业大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

洞庭湖湿地杨树人工林对林下植物多样性的影响及机理

李有志  
【摘要】:大规模的人工林,尤其是速生型人工林的单一种植,引发了有关生态环境的广泛担忧,如地力衰退、土壤旱化、地下水位降低等。关于生物多样性的研究主要集中在动物多样性上,对植物多样性的研究相对较少,且结论相互矛盾。本文以洞庭湖湿地杨树人工林(Populus deltoides)为研究对象,通过大面积的野外调查、固定样地连续监测与室内控制实验,揭示了速生型人工林对林下植物多样性的影响及机理。主要结论如下: (1)杨树人工林虽然能提高林下植物多样性指数,但改变了物种组成。以原生植被南荻(Miscanthus sacchariflorus)为对照,通过对洞庭湖湿地杨树人工林大面积的野外调查与对11龄与5龄杨树林、南荻三种植物群落固定样地(以下简称固定样地)的持续监测表明,杨树人工林有利于林下物种数目与Shannon-Wiener指数的提高。与南荻相比,杨树人工林具有较低的湿生植物、阴性植物与本地植物比例,较高的中生植物、阳性植物、中性植物与外来植物比例。然而,杨树人工林林下物种生活史组成(一两年生、多年生植物)与生长型组成(木本植物、藤本植物与草本植物)与南荻无显著差异。 (2)杨树人工林通过改变影响林下植物多样性的关键环境因子而引起物种更替和多样性变化。通过对大范围野外调查的杨树人工林林下植物多样性与生态环境因子的冗余分析(RDA)与回归模型的优化分析表明:杨树种植密度、林下光照率与土壤水分含量是影响林下植物多样性及组成的关键环境因子。其次,通过对固定样地三种植物群落环境因子的连续监测表明:与南荻相比,杨树人工林具有较高的林下光照率与较低的土壤水分含量;杨树人工林改变了土壤粒径组成,致使粘粒与粉粒的降低、砂粒的增加,导致土壤中层(20-60cm)电导率的降低,以及下层(60-100cm)pH值的升高,对土壤全磷含量无明显影响,总体上降低了土壤全钾含量,引起土壤40-60cm全氮含量的降低,降低趋势随林龄的增加而增大。 (3)叶片高气孔导度、高蒸腾速率以及低水分利用率是杨树人工林降低土壤水分含量的主要生理学机制。通过对固定样地三种植物群落在生长期间(5-9月)的光合与蒸腾特征逐月监测表明:三种群落植物叶片光合速率、气孔导度、蒸腾速率与水分利用率具有明显的季节动态;与南荻相比,11龄与5龄杨树人工林均具有较低的光合速率与水分利用率,较高的气孔导度与蒸腾速率。 (4)低叶片数与低叶面积指数是杨树人工林提高林下光照利用率的主要形态学机制。通过对固定样地三种植物群落生长期间叶片数目、叶面积指数的逐月监测表明:三种植物群落叶片数目、叶长、叶宽、叶面积、叶面积指数均具有明显的季节动态,且叶面积指数与林下光照率呈显著负相关关系;与南荻相比,11龄与5龄杨树人工林群落具有较低的叶片数目、叶长、叶面积指数。 (5)杨树林下不同水分需求生态型植物所表现出对水位的不同适应性,是导致人工林林下植物物种组成变化的主要原因。通过对杨树人工林林下中生植物白茅与湿生植物薹草在五种水位梯度(-20cm、-10cm、0cm、10cm、20cm)下的幼苗生长控制实验表明:-20cm与-10cm是白茅生长的最适水位,而-10cm是薹草生长的最适水位;两种植物在适宜的水位梯度下,通过高株高、高叶片数目、高叶面积等形态学特征以及高光合速率等光合生理特征,促进生物量的积累。
【学位授予单位】:湖南农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S792.11

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 温远光,刘世荣,陈放,和太平,梁宏温,陈婷;桉树工业人工林植物物种多样性及动态研究[J];北京林业大学学报;2005年04期
2 温远光;郑羡;李明臣;徐海根;梁宏温;黄承标;朱宏光;何斌;;广西桉树林取代马尾松林对土壤理化性质的影响[J];北京林业大学学报;2009年06期
3 周兴元,曹福亮,陈志明,刘国华;遮荫对几种暖地型草坪草成坪速度及其景观效果的影响[J];草原与草坪;2003年02期
4 江海东,孙小芳,吴春,曹卫星;光照和播种量对高羊茅生长及草坪质量的影响[J];草业学报;2000年04期
5 杨永兴;国际湿地科学研究的主要特点、进展与展望[J];地理科学进展;2002年02期
6 陈亚宁,李卫红,徐海量,刘加珍,张宏峰,陈亚鹏;塔里木河下游地下水位对植被的影响[J];地理学报;2003年04期
7 武发思;葛亮;蔡泽平;冯虎元;;甘肃省苏干湖浮游植物多样性研究[J];西北植物学报;2008年12期
8 陈亚宁,张宏锋,李卫红,陈亚鹏;新疆塔里木河下游物种多样性变化与地下水位的关系[J];地球科学进展;2005年02期
9 黄登银;;不同密度马尾松林下植被和土壤性质[J];防护林科技;2009年02期
10 朱锦懋,江训强,黄儒珠,姜志林;毛竹林物种多样性的初步分析[J];福建林学院学报;1996年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵一鹤;巨尾桉工业原料林群落结构与林下植物物种多样性研究[D];中国林业科学研究院;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李涛;王全华;李素梅;曹守军;夏秀波;;葱对辣椒根结线虫病的防治效果[J];山东农业科学;2008年07期
2 蓝祖庆;马天瑞;蓝林燕;陈平;;遮荫对粤选1号匍匐翦股颖植株形态及其草坪景观价值的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年13期
3 聂辰;;暖温带松栎混交林林下草本层研究进展[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年07期
4 朱少木;;杉木深山含笑混交林分生物量结构研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年13期
5 李广文;孙虎;肖军;;不同景观植被类型下土壤含水量对比研究——以西安南郊为例[J];安徽农业科学;2006年01期
6 赵旭阳;刘立;;滹沱河岗黄区湿地生态旅游资源功能评价与开发研究[J];安徽农业科学;2006年15期
7 常胜;;长江中下游地区湿地资源的现状及可持续利用对策[J];安徽农业科学;2007年02期
8 谢大军;何平;邓洪平;;三峡库区消落带抢救植物中华蚊母群落伴生维管植物研究[J];安徽农业科学;2007年11期
9 董强;李凯荣;崔宏安;;淳化县不同植被类型群落特征和物种多样性研究[J];安徽农业科学;2007年17期
10 鲁绍伟;刘凤芹;周国娜;张海军;马建昭;姜文虎;杜娟;;不同植被带植物群落多样性的变化规律研究[J];安徽农业科学;2007年21期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卢松;陆林;凌善金;宣国富;;人类活动对安庆沿江湖泊湿地的影响研究[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 钟振宇;陈灿;;洞庭湖污染状况及防治对策[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
3 袁穗波;陈彰德;;洞庭湖湿地生物多样性:丰富度、管理与保护[A];2011年中国农业系统工程学术年会论文集;海峡两岸农业学术研讨会论文集;长沙市第五届自然科学学术年会农学研讨会论文集[C];2011年
4 靳晓翠;范义荣;杨俊明;王伟;;昌黎县野生种子植物区系分析[A];全国生物多样性保护及外来有害物种防治交流研讨会论文集[C];2008年
5 丁磊;陆元昌;胡万良;孔祥文;徐庆祥;金鑫;;红松人工林近自然森林经营发展类型及设计方法[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
6 王电杰;温国胜;童再康;许基全;邬金;刘婷霞;;浙江大鹿岛木麻黄种群的分布格局[A];第十三届中国科协年会第16分会场-沿海生态建设与城乡人居环境学术研讨会论文集[C];2011年
7 彭逸生;庄雪影;何奕雄;黄久香;盘李军;柯欢;;担杆岛自然保护区种子植物区系及猕猴食物资源研究[A];广东省植物学会学术研讨会论文集[C];2007年
8 彭逸生;庄雪影;何奕雄;黄久香;盘李军;柯欢;;担杆岛自然保护区种子植物区系及猕猴食物资源研究[A];广东省植物学会第十六期学术研讨会论文集[C];2007年
9 张金鑫;朱教君;康宏樟;闫巧玲;;科尔沁沙地东南缘樟子松人工林土壤水分异质性及有效性[A];第五届中国青年生态学工作者学术研讨会论文集[C];2008年
10 陈伏生;詹书侠;胡小飞;甘露;朱友林;;中亚热带丘陵红壤区森林演替典型阶段土壤氮磷有效性及其耦合[A];第五届中国青年生态学工作者学术研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田鹏;认同视角下的欧盟语言政策研究[D];上海外国语大学;2010年
2 王延平;连作杨树人工林地力衰退研究:酚酸的累积及其化感效应[D];山东农业大学;2010年
3 杨守军;根系调控对枣树(冬枣)生长及代谢影响的效应研究[D];山东农业大学;2010年
4 张忠华;喀斯特森林植被种群生态学与群落稳定性分析[D];华东师范大学;2011年
5 张顺恒;闽东南桉树人工林生态培育机制研究[D];福建农林大学;2010年
6 冯长红;冀北接坝山区沙化土地动态与生态工程模式研究[D];北京林业大学;2011年
7 高艳鹏;半干旱黄土丘陵沟壑区主要树种人工林密度效应评价[D];北京林业大学;2011年
8 尹刚强;湖南会同退耕还林生态环境效益研究[D];中南林业科技大学;2010年
9 彭保发;区域LUCC的景观生态效应研究[D];中南林业科技大学;2010年
10 柏方敏;洞庭湖区不同防护林的生态功能及生态影响评价[D];中南林业科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张燕;武汉市城市湖泊湿地退化特征及原因研究[D];华中农业大学;2010年
2 赵巧玲;植物浮床对精养池塘水质及浮游藻类群落结构的效应[D];华中农业大学;2010年
3 康娅琳;武汉市城市湖泊湿地生态敏感性研究[D];华中农业大学;2010年
4 刁百灵;湖北省粗梗水蕨种群、群落结构研究与保护建议[D];华中农业大学;2010年
5 陈建军;涨渡湖湿地生态服务价值评价[D];华中农业大学;2010年
6 郝艳;油茶林土壤微生物、酶活性研究及高效解磷菌的筛选[D];中南林业科技大学;2009年
7 郭晓丽;大王滩水库集水区沉水植物分布特征及多样性研究[D];广西师范学院;2010年
8 李文娟;皖河滩地杨树造林模式及其修枝短期效应研究[D];安徽农业大学;2010年
9 吴炜;枞阳大山不同演替阶段群落结构及其植物多样性研究[D];安徽农业大学;2010年
10 田素娟;基于区域远期土地利用规划的黄河口湿地景观变化及保护研究[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 葛绪广;王国祥;;洪泽湖生态环境调查与改善对策研究[J];安徽农业科学;2007年18期
2 张焱华;吴敏;何鹏;佘贵连;吴炳孙;韦家少;;土壤酶活性与土壤肥力关系的研究进展[J];安徽农业科学;2007年34期
3 周小春;安徽湿地植被类型及其利用、保护现状[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2001年03期
4 邹希云;文强;杨晓琳;刘电英;张选民;莫松柏;彭杰彪;;洞庭湖杨树生产的气象条件分析[J];现代农业科技;2007年18期
5 李倩,曾光明,黄国和,张硕辅,焦胜,曾涛,王玲玲,熊樱,何静;三峡工程对洞庭湖水力梯度及其湿地植物生长的影响[J];安全与环境学报;2005年01期
6 张社奇;刘云鹏;张国桢;王国栋;党亚爱;;黄土高原刺槐人工林地土壤颗粒分形特征研究[J];安全与环境学报;2006年01期
7 刘武艺;邵东国;唐明;;基于城市水生态系统健康的生态承载力理论探讨和评价研究[J];安全与环境学报;2007年02期
8 罗建举;;用可持续性发展的战略眼光看广东省桉树人工林生产[J];桉树科技;1998年01期
9 李英年,赵新全,赵亮,王启基,沈振西;祁连山海北高寒湿地气候变化及植被演替分析[J];冰川冻土;2003年03期
10 王长科;吕宪国;蔡祖聪;罗勇;;若尔盖高原草甸土与泥炭土氧化CH_4研究[J];冰川冻土;2007年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李帅英;大窝铺油松林山杨林林分密度与林下植物多样性研究[D];河北农业大学;2002年
2 李有志;小叶章和芦苇种子萌发以及幼苗生长对环境因子的响应研究[D];湖南农业大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁波;穆作文;蔡鸿宇;宋明辉;刘忠刚;葛秉珏;林琴;;徐州杨树人工林存在问题的探讨[J];江苏林业科技;2007年04期
2 郑文延;王辉;;如何掌握杨树人工林栽培技术[J];黑龙江科技信息;2008年25期
3 方升佐;;中国杨树人工林培育技术研究进展[J];应用生态学报;2008年10期
4 胡亚林;曾德慧;姜涛;;科尔沁沙地退耕杨树人工林生态系统C、N、P储量和分配格局[J];生态学报;2009年08期
5 李光明;马庆宪;;浅议我省杨树人工林现存的问题及有效管理措施[J];民营科技;2010年02期
6 田柳;任桂芳;李永;郭民伟;朴春根;;北京市杨树人工林微生物区系分析[J];林业科学;2010年03期
7 张春华;佟修;;杨树人工林栽培技术[J];农村实用科技信息;2012年04期
8 秦盛华;;浅谈杨树人工林灌溉对生长的影响[J];农民致富之友;2012年22期
9 贝尔格莱德 ,陈炳浩;南斯拉夫杨树人工林[J];山东林业科技;1980年04期
10 孙有德;;杨树人工林间伐效果的调查[J];吉林林业科技;1986年02期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 王华田;姜岳忠;刘福德;孔令刚;;连作对杨树人工林土壤微生态环境及林木生长的影响[A];2004中国科协学术年会第十一分会场论文集[C];2004年
2 王华田;姜岳忠;刘福德;孔令刚;;连作对杨树人工林土壤微生态环境及林木生长的影响[A];中国林学会2004年年会论文集[C];2004年
3 朱延林;贠超;;成熟杨树人工林土壤微生态环境分析[A];第二届中国林业学术大会——S4 人工林培育理论与技术论文集[C];2009年
4 田柳;任桂芳;李永;朴春根;;北京城市杨树人工林微生物区系分析[A];中国植物病理学会2008年学术年会论文集[C];2008年
5 杨春惠;;湖北省杨树人工林定向培育无性系选择研究[A];第二届中国林业学术大会——S4 人工林培育理论与技术论文集[C];2009年
6 刘东;田野;方升佐;;三种DNA提取法在杨树人工林根际土壤微生物分析中的比较[A];第九届中国林业青年学术年会论文摘要集[C];2010年
7 黄竞芳;;我国木材和韧皮部蛀虫研究现状和问题[A];北京昆虫学会成立四十周年学术讨论会论文摘要汇编[C];1990年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 记者 焦玉海;我国杨树人工林面积世界第一[N];中国绿色时报;2007年
2 林东升;我国杨树人工林面积居世界第一[N];农民日报;2007年
3 刘惠兰;我国杨树人工林面积达七百万公顷[N];经济日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张燕;北京地区杨树人工林能量平衡和水量平衡[D];北京林业大学;2010年
2 周洁;北京大兴杨树人工林生态系统水分利用效率研究[D];北京林业大学;2013年
3 王延平;连作杨树人工林地力衰退研究:酚酸的累积及其化感效应[D];山东农业大学;2010年
4 刘晨峰;北京地区杨树人工林能量和水量平衡研究[D];北京林业大学;2007年
5 唐万鹏;江汉平原杨树人工林密度调控技术与连栽效应研究[D];北京林业大学;2009年
6 囤兴建;间伐对杨树人工林生产力和养分循环的影响[D];南京林业大学;2013年
7 李有志;洞庭湖湿地杨树人工林对林下植物多样性的影响及机理[D];湖南农业大学;2014年
8 谢宝东;南方山地杨树人工林生物覆盖效应的研究[D];南京林业大学;2006年
9 查同刚;北京大兴杨树人工林生态系统碳平衡的研究[D];北京林业大学;2007年
10 马永春;杨树人工林修枝机理及修枝技术体系的研究[D];南京林业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李申安;引黄灌渠清淤堆积沙地杨树人工林防护效应研究[D];山东农业大学;2008年
2 吕爱霞;夏津县黄泛沙地复合经营型杨树人工林生态经济效益研究[D];山东农业大学;2006年
3 曲宏辉;间伐对杨树人工林生态因子和氮素循环的影响[D];南京林业大学;2012年
4 郝岩松;苏北火山岩丘陵地杨树人工林生态适应性分析及碳汇能力评价[D];南京林业大学;2009年
5 耿绍波;河南西平杨树人工林生态系统碳通量及其环境响应研究[D];北京林业大学;2011年
6 傅建平;杨树人工林滴灌技术研究[D];中国林业科学研究院;2013年
7 肖君;南方型杨树人工林生长与收获模型的研究[D];南京林业大学;2006年
8 莫康乐;永定河沿河沙地杨树人工林水量平衡研究[D];北京林业大学;2013年
9 王宗芹;杨树人工林连作酚酸生物降解的研究[D];山东农业大学;2010年
10 贠超;不同林龄杨树人工林对土壤微生态环境影响研究[D];河南农业大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026