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《西南大学》 2007年
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岷江上游大沟流域主要植被生物量组成及影响因子研究

李武斌  
【摘要】: 次生植被在森林生态系统中占有极其重要的地位,它是研究生物量最具核心意义的一部分。在我国,次生植被占全国森林面积的一半,随着时间的推移,这个比例还要不断地上升,次生林在森林植被中占据主导地位;因此研究次生林,如何抚育次生林,对于提高生物量和生产力具有十分重要的意义。 本研究地处四川茂县岷江上游一级支流大沟流域,海拔在1500~4100m左右,该区域位于青藏高原东缘纵向岭谷区高山峡谷地带,是我国具有国际意义的生物多样性中心——川西高山峡谷区的核心部分,近几十年来的人类活动导致了该区生态系统的严重退化,森林覆盖率已由解放初的30%下降到20世纪80年代的18%,形成了大面积的采伐迹地和退化灌丛,环境恶化。从20世纪80年代起,中国科学院成都生物研究所和当地政府开始在当地以多种恢复模式进行植被恢复试验,经过20多年的生长,各种恢复植被已经显示了一定的生态效益,然而生态过程是非常复杂的,哪种恢复模式对生态系统的恢复更有利呢?这对恢复工作顺利进行和恢复模式推广来说是非常重要的。植物群落的生物量/生产力是研究森林物质生产和群落养分动态的基础,自20世纪60年代开始实行国际生物学计划(IBP)以来,生态系统生物量/生产力的研究一直是生态学研究的一个重要方向,对于退化生态系统恢复成功的标准,生物量、生产力是其中一个非常重要的评价指标。 本研究以岷江上游茂县大沟流域主要次生植被为研究对象,调查研究了大沟流域人工林(包括油松林、华山松林、云杉林、云南松林、日本落了松林等)、杂灌群落、箭竹群落、高山桦树林(包括白桦林和红桦林)以及高山杜鹃灌木群落等五种植被类型的生物量组成及分布格局;为正确评价人工林生态恢复及天然恢复效益提供理论和实践依据。 本文共分为五部分,第一部分是对岷江上游大沟流域人工林生物量组成及结构分析,阐明人工林生物量与其环境因子(主要是指坡向、坡度、海拔)的变化关系;研究结果表明,人工林乔木(除油松外)各构件大小关系基本一致即,干>枝>根>叶(皮),海拔和坡向是影响人工林生物量的主要因子,而坡度不明显,人工林密度与乔木生物量呈显著相关关系。同时指出,乔木密度对林下灌木、草本影响显著,呈显著负相关关系。 第二部分阐明流域内灌木生物量组成及分布格局。研究发现:杂灌群落生物量小,受人为干扰最为严重,但多样性高,恢复更新快;箭竹群落生物量居中,呈集群分布,密度高、根系发达,生命力强,有利于水土保持;杜鹃群落分布面积大,高海拔分布更为密集,在灌木中生物量最大(平均约为197.07t/ha),受人为干扰小,群落恢复的时间长,基本处于优势顶级群落阶段,系统结构较为稳定。 第三部分分析流域内天然桦树(Birch)生物量组成。结果发现:1)桦树密度小、个体高大、单位面积平均生物量大(约为:357.21t/ha),2)林分层次结构复杂多样(一般有四层结构,即乔木层、高大灌木层、矮灌木层、地被层),各层片生物量大小关系为:乔木层>灌木层>地被层;3)林下植被丰富多样以及地被层覆盖率高(一般在90%以上)等;4)与人工林一样,影响桦树生物量的主要因子是海拔和坡向,密度与生物量也是显著相关(P<0.01)。 第四部分通过对比各种恢复途径,评估各种途径生物量恢复效果。结果表明,人工林恢复迅速,但系统结构层次简单,缺乏稳定性;自然恢复速度缓慢,但系统结构层次复杂而稳定。 第五部分全面系统地总结分析了前几部分的内容,并提出切实可行的恢复措施建议。文章指出,对于人工恢复,不只是采用单一的乔木恢复模式,还应该辅之以灌木和草本恢复措施,提高系统的生物量/生产力,增加恢复系统的稳定性。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:Q948

【引证文献】
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