收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

子午岭辽东栎种群更新机制研究

郭华  
【摘要】:黄土高原子午岭林区的人工林存在物种组成单一、自然更新差、乡土树种难以自然侵入等生态学问题,影响着该地区植被的正常恢复和物种多样性的维持以及森林生态系统服务功能。如何促进乡土树种向人工林入侵,以改善人工林群落结构,加速其演替进程,是植被恢复工作亟待解决的课题。因此深入研究乡土树种的更新机制,尤其是在人工林下定居过程中的限制因素则显得必要而迫切。辽东栎(Quercus wutaishanica)是暖温带落叶阔叶林地带性植被类型的主要树种,作为子午岭林区的主要乡土树种和气候顶极群落的建群种,其幼苗的补充更新影响着森林群落的结构及物种组成,对该地区的人工林改造意义重大。本研究将群落学调查、野外控制性播种实验和室内栽培实验相结合,通过对幼苗空间分布、生长状况及微生境指标的监测,对辽东栎在不同生境(油松(Pinus tabulaeformis)林、辽东栎林、撂荒地)中的幼苗补充过程展开研究,旨在确定其在不同生境中的补充限制类型,筛选幼苗定居过程中的关键生态因子,进而揭示辽东栎在本地区的更新机理,探讨黄土高原人工林向气候顶极群落演替的可能性,从而为“补充限制理论”提供新的实验证据,为黄土高原人工林的合理化改造提供科学理论依据。 本文围绕辽东栎种群的更新问题,对不同生境中辽东栎实生幼苗及微生境的空间异质性、幼苗在不同生境及不同生态因子作用下的定居过程、生物量分配、生化它感作用等进行了研究,得到以下结果: 1)辽东栎幼苗为子午岭林区乔木更新层中的优势物种。通过对子午岭林区植被的全面普查,发现在本地区所有乔木树种中,辽东栎幼苗出现频率较高,在全区各种森林群落中均有分布,但其密度在不同群落中存在较大变异性。 2)在辽东栎林和人工油松林林下,辽东栎幼苗空间分布格局均呈聚集型,但聚集尺度和相关微生境因子存在较大差异。应用变异函数分析辽东栎林及人工油松林中的辽东栎幼苗空间分布数据,结果显示:在辽东栎林中,幼苗在1-5.94 m范围内存在空间自相关性;人工油松林中,幼苗在1-1.94m范围内存在空间自相关性。应用前向选择法、DCCA排序等方法筛选14个环境因子,结果表明:栎林下,对辽东栎幼苗空间分布贡献较大的为枯落物厚度(LT)、土壤速效钾(K)含量、土壤温度(T);油松林下,对辽东栎幼苗空间分布贡献较大的为土壤湿度(H)、土壤酸碱度(pH)、土壤有机质(O)。 3)通过对野外播种实验建立的辽东栎幼苗同生群为期三年的监测,编制了动态生命表并进行了生存分析。结果表明:①在三种生境(辽东栎林、人工油松林、灌草丛)中,辽东栎幼苗存活曲线大致呈Deevey-Ⅱ型,幼苗在郁闭的森林生境中存活率显著高于灌草丛群落。②森林生境中,辽东栎幼苗在出苗后第三年春季出现死亡高峰期,幼苗平均生命期望值为23个月。③灌草丛生境中,辽东栎幼苗在出苗后第二年春季出现死亡高峰期,幼苗平均生命期望值为15个月。 4)在三种典型生境(辽东栎林、人工油松林、灌草丛)中,设置3因素(种子、干扰、遮荫)两水平的播种实验。结果表明:①辽东栎种群的补充更新受到了种子可用性和微生境可用性的双重限制;②郁闭林冠下,枯落物是导致微生境限制的主要因素之,灌木对辽东栎幼苗的补充无显著影响;③灌草丛生境中各种处理方式均不能增加幼苗的补充量,表明辽东栎无法在开阔生境(强光照、干旱)中定居。④根据幼苗生长指标判断,在三种生境中,人工油松林林下是辽东栎幼苗早期生长的最佳场所。 5)室内栽培实验显示:①在第一生长季中,辽东栎根系的生长分为两个主要阶段,播种后60-90 d内是其快速生长期。②子叶干重随幼苗发育持续下降,出苗90 d后,子叶干重不再下降;③叶干重在出苗后持续增长,而茎干重在出苗90 d后不再增长。④光合作用固定的能量在出苗后第一年8、9月份开始向地下根系转移。⑤枯落物厚度对辽东栎出苗量产生显著影响,3 cm枯落物覆盖厚度为最佳条件;5 cm厚度将对出苗量产生明显抑制作用,在此条件下最终成活幼苗的子叶干重明显下降,可能对后期幼苗定居过程产生不利影响。⑥高浓度(1:10)的油松林林下枯落物浸提液对辽东栎幼苗建成有不利影响,主要表现在对幼苗高度和地上、地下生物量的抑制效应,但对整体出苗量并无显著影响。 综上所述,辽东栎作为子午岭林区乡土树种中的优势物种,其实生幼苗具备在人工油松林等郁闭森林生境中成功定居的能力,且在油松林下表现出了较好的生长状态。人工油松林生境中,辽东栎种群的更新受到种子和微生境可用性的双重限制,缺乏种源和较厚的枯落层是造成其在此生境中更新困难的主要限制因素。建议在人工油松林改造时,对林下枯落层进行扰动,并保留林中灌木层和下木层保持生境具备一定的遮荫条件,以促进辽东栎种群的实生更新。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 祖元刚,赵则海,丛沛桐,张文辉,陈伯林;北京东灵山地区辽东栎林种群空间分布分形分析(英文)[J];木本植物研究;2000年01期
2 蒋高明,渠春梅;北京山区辽东栎林中几种木本植物光合作用对CO_2浓度升高的响应[J];植物生态学报;2000年02期
3 邓磊;张文辉;何景峰;;不同经营措施对黄龙山辽东栎林的影响[J];西北植物学报;2011年01期
4 张吕醉;王孝安;郭华;李峰;;辽东栎林林隙特征及其对群落更新的影响[J];生态学杂志;2008年11期
5 高贤明,王巍,杜晓军,马克平;北京山区辽东栎林的径级结构、种群起源及生态学意义[J];植物生态学报;2001年06期
6 刘淑燕;余新晓;陈丽华;李洪禹;;松山自然保护区辽东栎群落种内、种间竞争关系[J];水土保持通报;2009年06期
7 朱志诚;;陕北黄土高原辽东栎林的类型和演替[J];西北大学学报(自然科学版);1991年01期
8 康永祥;康博文;岳军伟;梁宗锁;雷瑞德;;陕北黄土高原辽东栎(Quercus liaotungensis)群落类型划分及其生态位特征[J];生态学报;2007年10期
9 马杰;阎文杰;李庆芬;孙儒泳;刘定震;;东灵山辽东栎虫损种子调查[J];生态学杂志;2008年02期
10 陈莉;程积民;万惠娥;韩天丰;;子午岭辽东栎天然林土壤种子库研究[J];水土保持研究;2009年04期
11 孟令彬;包维楷;庞学勇;孙凡;;萌蘖调控对辽东栎留存萌生株生长与结实的影响[J];应用生态学报;2006年10期
12 冯云;马克明;张育新;祁建;张洁瑜;;北京东灵山辽东栎(Quercus liaotungensis)林沿海拔梯度的物种多度分布[J];生态学报;2007年11期
13 李海燕;王金成;梁健;;辽东栎与油松根际土壤微生物群落结构比较研究[J];土壤通报;2010年06期
14 秦娟;上官周平;;子午岭林区山杨-辽东栎混交林的生理生态效应[J];应用生态学报;2006年06期
15 秦娟;刘勇;上官周平;;子午岭林区白桦-辽东栎混交林光合生理生态特征研究[J];西北植物学报;2006年11期
16 伊力塔;韩海荣;程小琴;康峰峰;张志杰;;灵空山林区辽东栎(Quercus liaotungensis)种群空间分布格局[J];生态学报;2008年07期
17 李永兵;王辉;付菁;;子午岭辽东栎林林窗主要树种更新生态位[J];生态学杂志;2008年12期
18 方坚;王孝安;郭华;朱志红;;黄土高原马栏林区辽东栎林种内、种间竞争研究[J];西北植物学报;2007年02期
19 李香兰;关山不同植被下山地普通棕壤腐殖质研究[J];土壤学报;1987年01期
20 魏瑞;王孝安;郭华;;黄土高原马栏林区辽东栎的种子产量[J];应用与环境生物学报;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 高贤明;;子叶去除对辽东栎幼苗建成的影响[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
2 高贤明;王巍;李庆康;马克平;陈灵芝;;中国暖温带中部山区主要自然植被类型[A];生物多样性保护与区域可持续发展——第四届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];2000年
3 马克平;陈灵芝;于顺利;黄建辉;高贤明;刘灿然;;北京东灵山地区植物群落多样性的研究 Ⅰ植物群落的基本类型[A];生物多样性研究进展——首届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭华;子午岭辽东栎种群更新机制研究[D];陕西师范大学;2011年
2 康永祥;黄土高原辽东栎林群落生态研究[D];西北农林科技大学;2012年
3 李荣;近自然经营强度对辽东栎种群与群落恢复影响[D];西北农林科技大学;2012年
4 厉月桥;木本能源植物蒙古栎与辽东栎资源调查与优良种质资源筛选[D];中国林业科学研究院;2011年
5 伊力塔;山西灵空山辽东栎林群落特征研究[D];北京林业大学;2008年
6 李庆康;辽东栎林演替的生理生态学研究[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2002年
7 王翼龙;黄土高原半干旱区两典型林分主要树种光合耗水特性及影响因素研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
8 陈晓燕;大青山前山区主要植被类型土壤水分动态和植被承载力研究[D];内蒙古农业大学;2010年
9 侯继华;中国暖温带辽东栎林主要树种共存机制的研究[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2004年
10 卫三平;黄土丘陵区土壤—植被—大气系统水能传输模拟研究[D];西北农林科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周玲;黄土高原辽东栎林光合特性及经营抚育效果研究[D];西北农林科技大学;2012年
2 秦英英;山西省辽东栎群体遗传多样性研究[D];北京林业大学;2012年
3 关晋宏;辽东栎林优势种群光能利用多样性与群落稳定性研究[D];西北农林科技大学;2010年
4 蒙乾财;秦岭与陕北黄土高原辽东栎叶片的生理生态适应特征[D];西北大学;2011年
5 邓磊;沿环境梯度辽东栎群体适应特征及幼苗生长发育[D];西北农林科技大学;2011年
6 韩娟娟;子午岭辽东栎林碳储量与土壤理化性质研究[D];西北农林科技大学;2010年
7 刘牧;蒙古栎和辽东栎的遗传进化关系研究[D];东北林业大学;2012年
8 张建国;黄土高原半干旱区天然辽东栎林蒸腾耗水研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2011年
9 栾海燕;基于径向基函数人工神经网络技术的东灵山辽东栎林生物多样性评价研究[D];东北林业大学;2003年
10 崔之鑫;黄土高原辽东栎群落优势种水分利用多样性与群落稳定性研究[D];西北农林科技大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 本报记者 郝健;让近自然抚育经营成为工作常态[N];中国绿色时报;2010年
2 记者 铁铮;北京植物种质资源保护利用取得新成果[N];中国绿色时报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978