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《西北农林科技大学》 2011年
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延河流域植物群落结构对环境梯度变化的响应

王婧  
【摘要】:植物群落结构是群落中各种植物在空间、时间上的配置状况,表现为植物与植物之间、植物与环境之间的相互关系。植物群落的结构、动态、分类及其分布格局,受控于特定的环境条件。研究植物群落结构及其与环境条件的相互作用,对于合理运用生态规律来控制、利用、改造和保护植物群落,进而保护自然环境、维护生态平衡,恢复和改善黄土高原的生态环境具有重要意义。本研究针对黄土高原植被恢复重建决策等方面的实践需求,通过调查延河流域残留自然植被或次生稳定的自然植被,分析群落结构与温度、降雨、地形等环境因子的关系,并探究群落结构对环境梯度变化的响应,筛选合理的植物群落结构指标,为该区植被恢复重建规划、决策等提供依据。取得的主要结论有: (1)在植物群落调查的基础上,结合样点的环境因子信息,采用典范对应分析(CCA)对延河流域自然植物群落进行群落排序与分类,研究植物群落与环境因子之间的关系,探明影响植物群落结构的主要环境梯度。环境因子中对第一轴影响最大的是降雨量,对第二轴影响较大的环境因子依次是海拔、温度、蒸发量,第1排序轴表达了由干到湿的梯度,第2排序轴表达了向冷干方向的综合梯度。CCA排序表明影响延河流域植物群落结构的主要因子为水热因子,地形通过对水热的再分配影响着群落结构。 (2)采用直接梯度分析方法,分别分析各物种多样性在温度、降雨、海拔梯度及不同坡向间的变化规律。结果表明:群落的Shannon多样性指数和丰富度指数在阴坡最大,其次是半阴坡、半阳坡、阳坡,相对丰富度指数随温度、降雨量的增加而增大、随海拔梯度的升高而减小,Shannon多样性指数在降雨量梯度上变化规律不明显,随温度、海拔梯度的增加而增大。灌木层Shannon多样性指数、相对丰富度指数随降雨量增加而增大,随着温度和海拔升高呈先增大后减小的趋势,即“单峰”趋势;草本层Shannon多样性指数、相对丰富度指数随降雨量增加而减小,随温度增加而增大,随海拔增加表现出先减小后增大的趋势。 (3)群落和灌木层高度、生物量随降雨量增加呈增加趋势,且与降雨量有显著的正相关关系,随着温度梯度和海拔梯度的变化呈单峰趋势,在不同坡向间的大小为阴坡半阴坡半阳坡阳坡;草本层高度和生物量随温度、降雨、海拔梯度和坡向的变化规律不明显。 (4)高位芽植物比例随温度升高、降雨增加而增大,在海拔梯度上表现为中等海拔比例大,在半阴坡和半阳坡的比例大;地面芽植物比例不随温度、降雨梯度和海拔梯度变化发生大的变动,在阴坡的比例最大;地下芽植物在群落中的比例随温度降低、降雨量增加和海拔升高而增大,阴坡、半阴坡地下芽植物的比例大;地上芽的比例随温度梯度变化不大,随海拔升高而增大,在阳坡、湿度小的地方比例大。 (5)旱生、中旱生植物的比例随着降雨量增加而减小,随海拔升高而增大;旱中生、中生植物的比例随降雨量增加而增大,随海拔升高而减小。坡向由阴坡、半阴坡向半阳坡、阳坡过渡,旱生植物在群落中所占的比例依次减小,中生植物的比例依次增大。不同坡向间中旱生和旱中生植物的比例差别不大。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S718.5

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