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辽东栎林优势种群光能利用多样性与群落稳定性研究

关晋宏  
【摘要】: 为阐明辽东栎林光能利用多样性在群落持续发育方面的作用,本文以黄土高原半干旱区典型的辽东栎天然次生林为研究对象,在延安市公路山林区选择固定样地,应用LI-6400便携式光合作用测定系统,分别测定了辽东栎林优势植物生长季不同时期林内外不同生境的净光合速率的日变化;拟合了其光响应曲线并对光合参数进行分析;对其光合作用与影响因子之间进行了多元线性回归分析;并用聚类分析法,对生长季不同时期光合适应功能群进行划分。主要结果如下: 5、根据辽东栎林内主要优势种的最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率和表观量子效率这5个光合参数,将辽东栎林内16个优势植物按生长季不同时期划分为不同的功能群。生长季不同时期,各植物所属功能群不同,各功能群在生存策略1、16种优势植物的的生长环境中,生长季不同时期林内外光合有效辐射强度日变化趋势基本呈单峰模式;林内外大气CO2浓度的日变化趋势整体上呈“U”型曲线且生长旺盛期浓度日变化幅度较大,生长初期日变化幅度小;林内外温度在生长季不同时期的日变化为缓慢上升后而下降,呈平缓的单峰曲线;林内外大气相对湿度的变化趋势基本呈倒置的“抛物线”;林内外土壤含水量在林内外差异不大,但月季间由于外界气候变化,而表现出较大差异。 2、所测定的6种优势植物在林外生长季不同时期的光合日变化模式为双峰型,有明显的“午休”现象。主要成林树种辽东栎的光合日变化模式在林内也表现为双峰型,林下其他5种优势植物的光合日变化模式主要为单峰型,但也因各个测量对象所处光环境的不同以及外界天气、树冠等的影响而表现为双峰型。 3、多元线性回归分析表明,生长季不同时期林内外不同生境下,气孔导度和细胞间CO2浓度是影响叶片净光合速率的主导因子,除此之外,光合有效辐射、大气温度、空气湿度、水蒸气压亏缺影响因植物种类、不同时期和不同生境而异。生态因子可能通过影响植物的气孔导度和细胞间CO2浓度而间接影响植物叶片的净光合速率。林内外年平均光合能力从大到小的顺序为:乔木层灌木层草本层。 4、通过对生长季不同时期16种优势植物在不同生境下光合适应能力分析,发现辽东栎林内外各优势植物光适应特性和光能利用方式多样性极为丰富。同种植物在不同生境条件下、不同植物在同一生境条件下均表现出很大的差异。光饱和点和光补偿点在月份间和不同生境差异较大,暗呼吸速率和表观量子效率月份间差异不大,但林内外差异较大。各异,避免了竞争,实现了光资源最大程度的利用,保证了辽东栎林不断向更复杂的方向演替。


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