海南岛桉树人工林林下植物多样性的比较研究
【摘要】:
桉树(Eucalyptus)因其生长迅速、抗逆性强、用途广而在华南地区
广泛栽培,但由于桉树人工林结构简单、林下植物多样性低、土地退化等
问题较为严重,这与忽视林下植被对桉树人工林生态系统的作用不无关系。
林下植被是桉树人工林生态系统的重要组成部分,发育适度的林下植被,
对桉树林土壤的水土保持土地的可持续利用具有重要的意义。本文通过对
桉树人工林林下植物区系组成、林下植物物种多样性的对比分析以及桉树
林下植被生物量的调查与研究,找到了林下植被物种多样性主导因子,为
进一步研究如何创造适度发育的林下植被打下基础,最终为桉树人工林可
持续经营提供理论依据。主要研究结果如下:
1.在调查区域内桉树林下植被共有维管束植物224种,分属65科153属,
其中木本植物88种,占39.3%,草本136种,占60.7%。林下植被结构
有灌木—草本类型和纯草本类型出现,林下灌木主要以桃金娘科、锦葵
科和大戟科植物占优,草本以菊科、茜草科和禾本科植物为主要优势种。
在所调查的153样方(10×10m~2)中,出现植物种类最多的样方达37种,
最少的为4种。
2.桉树林下木本植物多样性指数在屯昌达到最大,物种丰富度指数S、
Shannon-wiener指数H'和Simpson指数D分别达到25,1.3567和
0.9557,三项指标在沿海台地最小,分别为1,0.00O0,和0.0000。草本
3项指标最大出现于桉-松混交林内,分别为18、1.1538、0.9201。草
本H'和D最低出现于屯昌大同芒萁占优势桉树林分,分别为0.2603和
0.1896。一般木本S值越大,相应的H'和D越大,草本则存在反常现
象,这在幼年桉树林表现明显。
3.木本植物多样性指数H'和D与土壤水分含量、年降水量、土壤中速效
N、P均达到了显著相关水平以上,而草本多样性指数H'和D与上述因
子无一达到显著相关水平。年降水量成了决定桉树林下灌木多样性指数
的第一影响因子,土壤水分含量次之,土壤中速效N再次之。
混交窿缘桉×加勒比松类型的人工桉树林下植被(木本、草本)多样性指数
均为最高。但混交林下植被不一定是最有助于桉树人工林生产力的维持和
可持续经营的适宜植被类型,间种与连栽则分别成了桉树林下灌木和草本
多样性增加的障碍。
桉树林分年龄与林下灌木和草本多样性均表现无关,林龄对林下植被
生长、发育的作用不大。
11年生相思林林下的灌木多样性H’和D均比几种按林大,其林下草
本* 和O位列第2,仅次于9年生的刚果12号按林地。
4.按树林下植被地上部分生物量表现为草本大于木本的现象。按树幼年林
分该现象表现更加明显,随林分年龄的增加,草本和灌木生物量差距在缩
小。林下植被有优势种的存在,林分年龄越小,这种现象越明显,随年龄
增大,林下植被优势种优势被削弱。伦州林场样点林下植被生物量最小,
仅为l.7129/m‘,屯昌大同林下植被生物量最大,达879.89 g/m‘。
林下植被生物量与年降水量、土壤水分和土壤速效养分无关。不同土
壤类型林下植被生物量大小排序如下:花岗岩砖红壤11>花岗岩山地砖红
壤 18>海相沉积物砖红壤 16>玄武岩砖红壤 12>}+积潮砂上 41。
按树幼年林分林下植被生物量最大,局部存在随林分年龄增大生物量
略为增加的趋势。不同按树林分年龄林下植被生物量大小排序为:1.5年
生>9年生>8年生>7年生>6年生。
【关键词】:按树人工林 林下植被 植物多样性 生物量 海南岛 【学位授予单位】:华南热带农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:S718.551.2
【目录】:
- 中文摘要7-9
- 英文摘要9-11
- 1 前言11
- 2 国内外研究现状11-15
- 2.1 林下植被的研究现状11-13
- 2.2 植物多样性的研究现状13-14
- 2.3 桉树人工林的生态问题14-15
- 3 调查地区概况及研究方法15-17
- 3.1 调查地区概况15
- 3.2 研究方法15-17
- 3.2.1 群落学调查法16
- 3.2.2 土壤水分测定法16
- 3.2.3 土壤养分测定法16
- 3.2.4 生物量调查法16
- 3.2.5 生物多样性的测度16-17
- 3.3 气象资料的准备17
- 3.4 数据处理17
- 4 结果与分析17-49
- 4.1 海南岛桉树人工林林下植物区系组成17-18
- 4.2 海南岛桉树人工林林下植被物种多样性状况18-21
- 4.2.1 木本植物在岛内桉树林下的分布情况18-20
- 4.2.2 草本植物在岛内桉树林下的分布情况20-21
- 4.3 多样性的比较研究21-39
- 4.3.1 多样性与土壤水分含量21-23
- 4.3.1.1 木本植物多样性指数与土壤水分的关系21-22
- 4.3.1.2 草本植物多样性指数与土壤水分的关系22-23
- 4.3.2 多样性与年降水量23-25
- 4.3.2.1 木本植物多样性指数与年降水量的相关分析23-25
- 4.3.2.2 草本植物多样性指数与年降水量的关系25
- 4.3.3 多样性与土壤速效养分25-29
- 4.3.3.1 木本植物多样性指数与土壤速效养分的关系25-28
- 4.3.3.2 草本植物多样性指数与土壤速效养分的关系28-29
- 4.3.4 不同经营类型多样性的比较29-30
- 4.3.5 植物多样性指数与桉树林分年龄的关系30-33
- 4.3.5.1 木本植物多样性指数与桉树林分年龄的关系31-32
- 4.3.5.2 草本植物多样性指数与桉树林分年龄的关系32-33
- 4.3.6 多样性在不同品种桉树林下的比较分析33-34
- 4.3.7 多样性在桉树和相思树两种人工林下的比较34-36
- 4.3.8 多样性指数的逐步回归分析36-37
- 4.3.8.1 木本植物多样性的回归模型36-37
- 4.3.8.2 草本植物多样性的回归分析37
- 4.3.9 多样性主导因子的主成分分析37-39
- 4.4 桉树林下植被生物量状况39-49
- 4.4.1 各调查样点桉树人工林林下植物生物量的分配39-44
- 4.4.2 桉树林下植物生物量与气候、环境因子的相关分析44-47
- 4.4.2.1 生物量与年降水量45-46
- 4.4.2.2 生物量与土壤水分含量46
- 4.4.2.3 生物量与土壤中速效养分含量的相关分析46-47
- 4.4.3 各调查样点生物量的比较47-48
- 4.4.4 林下植被生物量与林分年龄的关系48-49
- 5 结论与讨论49-52
- 5.1 岛内桉树人工林林下植物区系组成49
- 5.2 岛内桉树林下植物多样性49
- 5.3 多样性的对比分析49-51
- 5.4 桉树林下植被生物量状况51-52
- 参考文献52-56