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《兰州大学》 2012年
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生态恢复建植林(FPER)中植物物种多样性和生产力研究

金红喜  
【摘要】:过去几十年,全球自然生态系统退化是一个严峻的世界性问题,已引起科学界和各国政府高度重视。如何恢复、重建这些退化生态系统是当前生态学研究领域的前沿和热点之一。生物多样性和生态系统功能是衡量一个退化生态系统恢复重建是否成功的最重要参数,生物多样性增加以及由此带来的生态系统功能改善是人们重点关注的对象。在一个生态系统中,两者的消长有着紧密地联系,多数科学家认为两者之间的关系主要表现为一种渐进饱和趋势,是由物种间相互正作用和抽样效应决定。虽然前人的研究取得了丰硕成果,但目前对生物多样性和生态系统功能在生态恢复建植林(Forests planted for ecosystem restoration; FPER)中的关系缺乏深入认识。 本研究以长期受到人类干扰的六盘山自然保护区生态恢复建植林为研究对象,通过野外调查观测、室内分析等方法,对不同恢复阶段、恢复方式、经营管理方式建植林内草本、灌木、乔木物种多样性、生产力以及乔木更新等进行了研究,探讨了恢复时间、方式以及经营管理对建植林中植物物种多样性—生产力关系的影响。结果表明: 1)经过近30年的恢复,六盘山国家级自然保护区FPER林内生物多样性增加,生态系统功能逐步完善,生态环境得到显著改良。落叶阔叶林和混交林的植物多样性和生产力显著高于其它类型FPER。草本植物物种多样性、生产力随恢复时间呈递减二次函数变化:y=at2-bt+c,灌木物种多样性、生产力、乔木物种多样性随恢复时间呈递增二次曲线变化:y=-at2+bt+c,但乔木生产力随恢复时间单调递增:y=at+b。 2)建植林内,乔木物种多样性随光照条件改良、海拔高度降低、坡度增加而升高,与林地土壤Mg2+、Na+、pH值呈显著正相关关系;乔木生产力随光照强度改良和坡度增加而升高,与林地土壤Mg2+、速效磷、pH值呈显著正相关关系。 3)建植林恢复时间不同,植物物种多样性—生产力关系就不同。在恢复时间不足20年的FPER中,草本物种多样性(x)与生产力(y)关系符合递增幂指数函数:y=axb,灌木物种多样性(x)与生产力(y)关系符合递增二次曲线方程:v=ab2-bx+c;在恢复时间20-40年的FPER中,草本、灌木物种多样性(x)与生产力(y)呈递增幂指数函数关系:.y=axb;当FPER恢复时间超过40年时,草本、灌木、乔木物种多样性(x)与生产力(y)之间关系都呈递增幂指数关系:y=axb。随着建植林的恢复时间,植物物种多样性对生产力的正效应在减弱。 4)森林恢复方式对植物物种多样性—生产力关系亦有影响。在针叶林和混交林内,物种多样性(x)—生产力(y)关系符合幂指数函数:y=axb;物种多样性变化对针叶林群落生产力影响更大。在阔叶林内,两者之间关系不显著。 5)抚育管理方式对林下草本植物物种多样性—生产力关系产生影响。经过间伐的FPER林下草本植物多样性和生产力比未经过间伐的FPER林下草本植物多样性和生产力都要高;在未间伐FPER中,林下草本植物生产力和多样性呈正相关关系;间伐改变了这一关系,使林下草本植物生产力在间伐FPER中随物种多样性增加而降低。SEM (structural equation modeling)模型证明,这种改变主要是因为间伐改变了FPER林下的生境条件和群落结构,从而对林下草本植物物种多样性—生产力关系产生了显著影响。 6)相比针阔混交林和针叶林,阔叶林内乔木幼苗密度大、物种丰富、Shannon-Wiener多样性指数高;进一步研究表明,该区FPER林下主要乔木幼苗为辽东栎、少脉椴、桦叶四蕊槭、山杨、红桦、白桦等阔叶树种,很少有油松、华山松等针叶树种幼苗,没有发现华北落叶松幼苗:说明在六盘山自然保护区FPER中,阔叶树种自然更新比针叶树种好,而华北落叶松在该区不能自然更新。阔叶树种幼苗密度、生长状况在阳坡生境下明显优于阴坡生境;而针叶树种幼苗在阴坡的密度、生长状况则好于阳坡。 7)在阔叶林内,乔木幼苗密度和多样性指数随恢复年限呈递减趋势;而在针叶林内,乔木幼苗密度、物种丰富度、Shannon-Wiener等多样性指数表现为先增大,后减小趋势,在优势种胸高断面积30-35m2/ha时各项多样性指数达到最高值。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:Q948

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江小雷;岳静;张卫国;柳斌;;生物多样性,生态系统功能与时空尺度[J];草业学报;2010年01期
2 戴君虎;白洁;邵力阳;韩超;崔海亭;;六盘山植物区系基本特征的初步分析[J];地理研究;2007年01期
3 傅伯杰;;我国生态系统研究的发展趋势与优先领域[J];地理研究;2010年03期
4 秦伯强,高光,胡维平,吴庆龙,胡春华,刘正文,谷孝鸿,朱广伟,陈非洲;浅水湖泊生态系统恢复的理论与实践思考[J];湖泊科学;2005年01期
5 桑广书;黄土高原历史时期植被变化[J];干旱区资源与环境;2005年04期
6 杨沅志;张璐;陈北光;苏志尧;;珍稀濒危植物广东松林的群落特征[J];华南农业大学学报;2006年02期
7 马克平;娄治平;苏荣辉;;中国科学院生物多样性研究回顾与展望[J];中国科学院院刊;2010年06期
8 袁建立,王刚;生物多样性与生态系统功能:内涵与外延[J];兰州大学学报;2003年02期
9 李晓捷;王绪芳;袁建立;何小琴;王刚;;泾河流域不同森林植被类型中物种多样性与生产力的关系[J];兰州大学学报(自然科学版);2007年04期
10 王俊玲;金红喜;杨占彪;王刚;;六盘山华北落叶松人工林多样性、生产力研究[J];兰州大学学报(自然科学版);2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 江小雷;人工草地植物种多样性对生态系统功能的影响[D];兰州大学;2006年
2 王乃江;陕西黄土高原黄龙林区森林经营及恢复机理研究[D];西北农林科技大学;2008年
3 杨占彪;六盘山自然保护区主要森林群落天然更新与生态恢复评价研究[D];兰州大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐如松,高林;皇甫山板栗林的物种多样性研究[J];安徽农学通报;2002年02期
2 张鑫;杨杰;;生物多样性的丧失原因与保护策略[J];安徽农学通报;2007年10期
3 林来仙;石雷;岳祥华;;干扰和森林可持续发展[J];安徽农学通报;2007年10期
4 李广京;李建丰;;生物多样性及其保护措施[J];安徽农学通报;2008年03期
5 姚佳;许大为;蒙宽宏;鲁少波;王玉华;;我国生物多样性保护的研究现状和发展趋势[J];安徽农学通报;2008年03期
6 冯永斌;蔡娟娟;叶建人;黄贤夫;;温岭市稻田蜘蛛种群及优势种的调查研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年07期
7 韩锦涛;李素清;;娄烦县土地利用/土地覆被动态和格局分析[J];安徽农业科学;2006年13期
8 卢双珍;喻庆国;曹顺伟;;云南糯扎渡自然保护区自然森林群落物种多样性研究[J];安徽农业科学;2008年02期
9 李广水;宋丁全;;植被数量分类的研究特点及发展趋势[J];安徽农业科学;2008年04期
10 卢双珍;喻庆国;曹顺伟;;无量山国家级自然保护区及其周边地区生态系统多样性测度[J];安徽农业科学;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许克福;;安徽废弃矿区的生态恢复和开发利用研究[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(理科卷)[C];2005年
2 朱利;;汉石桥湿地生态景观建设——以藕塘区域改造为例[A];2011北京园林绿化与生物多样性保护[C];2011年
3 王建勋;;西北干旱区域退化生态系统植被恢复的途径及对策[A];全国水土保持与荒漠化防治及生态修复交流研讨会论文集[C];2009年
4 韩晨霞;李旭光;沈洪国;;大板营自然保护区种子植物区系组成及地理分布特征研究[A];重庆市首届工程师大会论文集[C];2004年
5 杨俊;黄琴;李建忠;刘松年;;学术生态初探[A];学术交流与学术生态建设——中国科协第二届学术交流理论研讨会论文集[C];2007年
6 韩久同;;森林经营管理对森林碳汇的作用和影响研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
7 周毅;钟军民;汤明霞;郭乐东;黎艳明;;广东省蕉岭长潭省级自然保护区人工次生林结构特征的研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
8 张广明;;浅析森林保护与森林经营对森林碳汇的影响[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
9 吴欢;周兴;;矿山废弃地生态恢复研究进展[A];生态安全与可持续发展——广西生态学学会2003年学术年会论文集[C];2003年
10 张琳;;企业知识创意方式的环境动因研究 来自湖北的数据[A];“三农”问题与新农村建设——湖北省首届涉农领域青年博士论坛论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李文金;亚高寒草甸弃耕地恢复演替过程及其生态学机制研究[D];兰州大学;2010年
2 李培英;新疆草坪用野生偃麦草种质资源评价[D];新疆农业大学;2010年
3 鲁为华;短期围栏封育下退化绢蒿荒漠草地更新特征研究[D];新疆农业大学;2010年
4 钱一武;北京市门头沟区生态修复综合效益价值评估研究[D];北京林业大学;2011年
5 田晔林;北京百花山自然保护区苔藓植物多样性研究[D];北京林业大学;2011年
6 胡文英;元阳哈尼梯田景观格局及其稳定性研究[D];昆明理工大学;2009年
7 戴天放;鄱阳湖流域农业环境变迁与生态农业研究[D];福建师范大学;2010年
8 方江平;西藏原始林芝云杉林群落结构与功能研究[D];中南林业科技大学;2010年
9 李建军;广东湛江红树林生态系统空间结构优化研究[D];中南林业科技大学;2010年
10 宋云民;毛乌素沙地主要树种水分特征及植被恢复模式研究[D];中南林业科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 安俊珍;风化型土质金矿尾矿植被恢复研究[D];华中农业大学;2010年
2 武欣;武汉城市乡村聚落植物物种组成与多样性研究[D];华中农业大学;2010年
3 曾毅;基于植物群落分析的武汉城市湖泊湿地植被恢复典型模式研究[D];华中农业大学;2010年
4 郭一鸣;全球白菜型油菜遗传多样性分析[D];华中农业大学;2010年
5 高伟;四倍体棉种的遗传多样性分析[D];华中农业大学;2010年
6 田晓堃;三峡库区两种森林中土壤细菌与环境因子的空间分布关系[D];华中农业大学;2010年
7 聂斌斌;水土保持生态修复区域差异研究[D];华中农业大学;2010年
8 吴鹏;城市公园改造中文化的延续[D];中南林业科技大学;2009年
9 于斯惟;野生动物园规划与设计初探[D];中南林业科技大学;2009年
10 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
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁红;傅瓦利;王改改;张洪;邵泽峰;;三峡库区万州土壤质量指标选取与综合评价的研究[J];安徽农业科学;2006年13期
2 刘冰;杨国范;谷建;金鑫;;灰色聚类样点排序法在地表水环境质量评价中的应用[J];安徽农业科学;2007年36期
3 卢双珍;;云南磨盘山国家森林公园生态旅游资源质量评价研究[J];安徽农业科学;2008年12期
4 施雅风,沈永平,胡汝骥;西北气候由暖干向暖湿转型的信号、影响和前景初步探讨[J];冰川冻土;2002年03期
5 李栋梁,魏丽,蔡英,张存杰,冯建英,杨青,袁玉江,董安祥;中国西北现代气候变化事实与未来趋势展望[J];冰川冻土;2003年02期
6 毛小苓,倪晋仁;生态风险评价研究述评[J];北京大学学报(自然科学版);2005年04期
7 孟宪宇;使用Weibull函数对树高分布和直径分布的研究[J];北京林业大学学报;1988年01期
8 孟宪宇,邱水文;长白落叶松直径分布收获模型的研究[J];北京林业大学学报;1991年04期
9 陆元昌,杨宇明,杜凡,姜垒,许彦红;西双版纳热带林生长动态模型及可持续经营模拟[J];北京林业大学学报;2002年Z1期
10 黄国胜,王雪军,孙玉军,魏建祥,孙涛;河北山区森林生态环境质量评价[J];北京林业大学学报;2005年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵常明;岷江上游亚高山退化天然林恢复重建过程生物多样性和土壤氮素动态研究[D];中国林业科学研究院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 谢志茹;北京城市公园湿地生态环境质量评价[D];首都师范大学;2004年
2 王天明;丰林自然保护区阔叶红松林生物多样性研究[D];东北林业大学;2004年
3 侯琳;黄龙山林区封育油松群落结构特征动态研究[D];西北农林科技大学;2004年
4 吴晓琴;福建省河口湿地生态环境评价[D];福建师范大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄建辉,高贤明,马克平,陈灵芝;地带性森林群落物种多样性的比较研究[J];生态学报;1997年06期
2 武春华;陈云明;王国梁;;黄土丘陵区典型群落特征及其与环境因子的关系[J];水土保持学报;2008年03期
3 张佳;李生宇;靳正忠;雷加强;;防护林下草本植物层片物种多样性与环境因子的关系[J];干旱区研究;2011年01期
4 马克明,傅伯杰,周华锋;北京东灵山地区森林的物种多样性和景观格局多样性研究[J];生态学报;1999年01期
5 胡军华;胡慧建;蒋志刚;;大空间尺度上物种多样性的分布规律[J];应用与环境生物学报;2007年05期
6 郝兴明;陈亚宁;李卫红;;新疆塔里木河下游物种多样性与地下水位的关系[J];生态学报;2007年10期
7 王明莉;李振基;陈圣宾;香宝;斯琴高娃;;一个用于区域物种多样性综合评价的指数[J];厦门大学学报(自然科学版);2010年05期
8 刘文治;卜红梅;刘贵华;张全发;;丹江口库区湿地植被对南水北调中线工程响应研究[J];水土保持通报;2009年04期
9 李融;余成群;姜炎彬;刘欣超;邵小明;;西藏河谷区人工牧草地的苔藓植物群落研究[J];干旱地区农业研究;2010年05期
10 常学向,赵文智,赵爱芬;祁连山区不同海拔草地群落的物种多样性[J];应用生态学报;2004年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐宾铎;张帆;梅春;任一平;纪毓鹏;薛莹;;胶州湾中部海域春、夏季鱼类群落结构特征研究[A];2009年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2009年
2 邢福;;三十年来三江平原沼泽草本群落植物多样性及生产力变化趋势分析[A];“全国第五届青年植物生态学学术研讨会”暨“第二届植物生理生态学学术研讨会”论文摘要集[C];2004年
3 马文章;;微生境尺度上苔藓植物的物种多样性指示信息[A];2011年全国系统与进化植物学暨第十届青年学术研讨会论文集[C];2011年
4 王翠红;张金屯;;中国部分自然保护区物种多样性与环境因子的关系[A];2004年北方七省市植物学年会论文集[C];2004年
5 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退化机制研究[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
6 刘春霞;韩烈保;;高速公路边坡植被不同生态恢复阶段物种多样性的调查研究[A];中国草学会草坪专业委员会第六届全国会员代表大会及第九次学术研讨会论文汇编[C];2004年
7 贺学礼;;陕西农田杂草物种多样性及生态学研究[A];西部地区第二届植物科学与开发学术讨论会论文摘要集[C];2001年
8 杨淑萍;阎平;;中国帕米尔高原种子植物物种多样性的初步研究[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
9 洪思思;缪崇崇;方本基;胡仁勇;丁炳扬;;浙江省阔叶丰花草入侵群落物种多样性、生态位及种间联结研究[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
10 朱海勇;陈永金;刘加珍;;塔里木河中游物种多样性与水盐关系分析[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(下册)[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄蓉芳;广州致力物种多样性保护[N];中国花卉报;2011年
2 ;我国是物种多样性最丰富国家之一[N];云南科技报;2001年
3 中国科学院院士 刘瑞玉;中国海洋生物物种多样性现状[N];中国渔业报;2009年
4 嘉 兴;因滥伐森林东南亚物种多样性严重受损[N];大众科技报;2003年
5 策划 赵洁 撰文 刘幸 通讯员 李涛 黎明 吴志华;高山深峡有猿啼“广东含笑”首露脸[N];广州日报;2009年
6 邯郸县尚璧镇政府 刘国生;冀南温室桃生育期环境因子的调控[N];河北科技报;2006年
7 综合;什么是遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性?[N];友报;2008年
8 记者 姜澎;“类闭尾水虱”现身长江河口[N];文汇报;2009年
9 熊燕;中国—喜马拉雅白珠树属植物的物种多样性成因[N];云南日报;2011年
10 邯郸县尚璧镇政府 刘国生;冀南温室桃生育期环境因子的调控[N];河北科技报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金红喜;生态恢复建植林(FPER)中植物物种多样性和生产力研究[D];兰州大学;2012年
2 许涵;海南尖峰岭热带天然林物种多样性时空变化规律研究[D];中国林业科学研究院;2010年
3 任正炜;资源添加对青藏高原高寒草甸物种多样性的影响[D];兰州大学;2010年
4 赵陆强;甘南草地物种多样性与生产力的关系以及物种多样性维持机制研究[D];兰州大学;2011年
5 张巧明;秦岭南坡中段主要植物群落及物种多样性研究[D];西北农林科技大学;2012年
6 李昂;青藏高原人工草地群落结构与生产力稳定性关系的生态学机制研究[D];兰州大学;2011年
7 王梅;陕北黄土高原油松人工林生物学特性与天然化发育评价[D];西北农林科技大学;2010年
8 朱四喜;人工湿地中生物多样性与生态系统功能关系研究[D];浙江大学;2011年
9 李伟;施肥导致高寒草甸物种多样性丧失机制研究[D];兰州大学;2011年
10 曾胜兰;道路建设对路边植物群落的影响[D];复旦大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾舒征;松嫩平原退化放牧地恢复演替过程中的物种多样性—生产力关系[D];东北师范大学;2011年
2 张悦;浙江省森林乔木层物种多样性的空间分布格局[D];南京林业大学;2012年
3 白芝兵;重庆四面山森林植物群落数量分类及其物种多样性[D];北京林业大学;2010年
4 李晓捷;六盘山林区主要森林群落物种多样性研究[D];兰州大学;2007年
5 余拥军;杉木根围线虫及生态学初步研究[D];福建农林大学;2005年
6 王静;川渝地区马先蒿属物种多样性及其与环境因子的关系[D];四川大学;2005年
7 李晓刚;模拟放牧和土壤资源获得性对高寒草甸物种多样性、功能多样性与初级生产力关系的影响[D];陕西师范大学;2012年
8 魏丽萍;黄土高原子午岭森林群落物种多样性的多尺度研究[D];陕西师范大学;2011年
9 钟志林;南平林分物种多样性分析评价研究[D];福建农林大学;2006年
10 何彪;云南地区乔木物种多样性初步研究[D];云南大学;2012年
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