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《贵州大学》 2019年
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C_4植物对喀斯特生境的适应性及景观应用研究

刘逸夫  
【摘要】:为了了解C_4植物对喀斯特区生境的适应性及其资源特征与景观应用,以贵州喀斯特区C_4植物为研究对象,采用文献查阅法结合实地群落调查及核对贵州大学林学院标本库,确定贵州喀斯特区C_4植物资源名录,并运用碳同位素比值法等方法研究了典型C_4植物生境的适应性。以SBE法等评判方法为基础,对贵州喀斯特区C_4植物景观应用价值进行评价。旨在为C_4植物在喀斯特区植被恢复与景观应用中提供理论基础,研究结果如下:(1)贵州喀斯特区共有C_4植物141种,隶属于74属15科,以禾本科(Gramineae)和莎草科(Cyperaceae)为主;区内C_4植物种均为一年或多年生草本,多年生植物略多于一年生植物,水分生态型整体偏旱生;贵州喀斯特区C_4植物资源具有资源丰富、利用途径广泛、能长期利用、竞争力强、能大面积分布、偏旱生的基本特征,适合喀斯特区生境,自然状态下多为恢复早期物种,有利喀斯特区生态恢复。在贵州喀斯特恶劣生态环境下C_4植物有较好生态适应性,并表现出较高药用、食用、饲用、景观用等价值,对其开发利用对贵州经济、社会发展及生态恢复有重要意义。(2)12种典型C_4植物群落中植物生活型多以草本植物为主,且多与禾本科及菊科植物形成自然群落。其中芒草群落与狗尾草群落α多样性指数较高,升马唐群落α多样性植物较低,优势种地位突出;C_4植物群落生境中土壤全氮、全磷低于全国表层土壤平均水平,总体上呈现出逐层下降的趋势,土壤pH呈现出先下降后升高的趋势,全钾与土壤含水量在不同土层之间变化规律不明显。芒草群落中土壤全氮、全磷含量最低,但全钾含量较高;不同C_4植物群落土壤中全钙、全镁含量差异较大,整体上狗尾草群落等4种群落生境中土壤钙、镁元素含量较高,但其优势种植物钙、镁元素富集系数较低。基于土壤中钙、镁元素含量与其钙、镁元素富集系数,可将喀斯特区C_4草本植物划分为嗜钙型、厌钙型与随遇型三种类型。不同生境中C_4植物叶片丙二醛含量差异不显著,其中黄茅丙二醛含量较高,所受环境胁迫较严重,荩草、狗尾草所受环境胁迫较轻;喀斯特区C_4植物具有δ~(13)C值范围大、水分利用效率高的特点,但不同水分生态型之间差异不显著。(3)12种C_4植物群落之间美景度差异较大,优势种植物株型及群落中植物盖度对C_4植物群落美景度影响较大。C_4植物群落整体及平立面美景度值与群落α多样性指标相关关系不显著,其中与Shannon-Wiener指数等正相关关系较好,与生态优势度指数呈负相关关系。根据不同C_4植物群落调查和群落特征,总结出12种C_4植物群落配置模式,可为喀斯特石漠化区域植被恢复提供合理的草本群落配置方式。(4)生态适应性对贵州喀斯特区C_4植物资源景观应用价值影响较大,评价体系中野外适应能力、观花、生活型三个指标权重较高。模糊综合评判得分大于12分的植物有狼尾草等7种植物,10~12分的植物有黄茅等15种植物。贵州喀斯特区C_4植物资源景观应用价值的阈值为5.4758,扁穗莎草等8种C_4植物低于阈值,不宜在贵州喀斯特区景观中运用。C_4植物的合理应用对于公路边坡、道路绿地等生境恶劣的喀斯特区景观绿地具有重要意义,充分开发C_4植物资源价,有利于增强喀斯特区景观绿地中碳汇功能。
【学位授予单位】:贵州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TU986

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