陕北半干旱黄土区河北杨林分结构及适生条件研究
发布时间：2020-08-22 00:42
【摘要】：黄土高原自然条件严酷,水土流失严重,生态环境脆弱。为改善该区域生态系统,我国先后启动实施了防护林体系建设、退耕还林等林业生态工程。河北杨(Populus hopeiensis)为该区域的乡土树种,且具有抗逆性强、根蘖成林等生物学特性,已成为该地区生态修复的重要树种之一。但河北杨林分的群落结构特征及其适生条件研究较少,影响基于河北杨种群特性合理开展植被构建生态修复。为此,本文选取陕北半干旱黄土区吴起县为研究区,选取天然河北杨林大样地为研究对象,运用统计学分析方法、Ripley'sK函数、Mann-Kendall趋势检验法、灰色关联法等结合野外调查数据、DEM数据及多年水文气象观测数据,揭示河北杨群落结构特征及适生条件,得到如下结论:(1)陕北半干旱黄土区不同坡向、坡位及坡面微地形上的河北杨种群龄级、树高、胸径、冠幅、冠长等生长特征的变化趋势与种群密度的变化趋势相反。阴坡河北杨种群的各生长特征指标均大于半阴坡的,密度小于半阴坡的。阴坡河北杨种群的各生长特征指标随坡位的下降呈递增趋势,半阴坡各生长特征指标在坡上最大,坡下次之,坡中最小,密度与各生长特征指标在不同坡位上相反。在不同微地形上,河北杨种群各生长特征在塌陷最大,切沟次之,原状坡面再次之,缓台更次之,河滩最小;半阴坡缓台最大,原状坡面次之,切沟再次之,塌陷更次之,陡坎最小,密度与之相反。(2)河北杨群落物种组成符合西北植物区系特征,乔木层植物主要包括河北杨、山杏(Armeniaca sibirica(Linn.)Lam.)、小叶杨(Populus simonii Carr.)、山桃(Amygdalusdavidiana(Carr.)C.de Vos ex Henry)、榆树(UlmuspumilaL.)等,灌木层植物主要包括沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)和柠条(Caragana korshinskii Kom.),草本层植物主要包括菊科、豆科、禾本科等16科37属植物,其中,赖草(Leymussecalinus(Georgi)Tzvel.)、达乌里胡枝子(Stpa calpiilata Linn.)、铁杆嵩(Armteisia sacrorum Ledeb.)、莎草(Cyperus rotundus)在草本层占有重要地位;河北杨生长对草本层植物的生物量累积有抑制作用,对物种多样性有促进作用,但成熟期河北杨林下草本植物的平均密度、高度、盖度、生物量及物种多样性均达到稳定状态,数量特征稳定,物种演替速率较小。(3)河北杨群落中各乔、灌木种群及各发育阶段的河北杨种群均呈聚集分布的分布格局,均形成了各自的聚集斑块,阴坡各种群及各发育阶段河北杨种群的聚集半径及聚集强度均大于半阴坡的;河北杨种群与其伴生树种种群的竞争强度随空间尺度的增大呈减小趋势,半阴坡河北杨种群与其伴生树种种群的种间竞争程度比阴坡的更激烈;各发育阶段河北杨种群间的竞争强度基本均随空间尺度的增大呈减小趋势,阴坡和半阴坡河北杨种群各发育阶段的竞争程度分别在大于35m及大于10m的空间尺度上逐渐变弱。(4)河北杨种群的树高、胸径、冠幅、冠长、冠形率等生长特征在不同海拔、坡位、坡向及不同坡面微地形条件下有一定差异,其中,坡面微地形条件是影响河北杨种群生长特征最主要的地形因子;在不同微地形上,土壤水分及养分特征是影响河北杨种群生长特征的主要环境因子,土壤水分及养分在不同微地形上从大到小的变化顺序与河北杨种群生长特征的变化顺序一致,整体上表现为切沟最大,原状坡面次之,缓台次之,塌陷更次之,陡坎最小。(5)在不同坡位,河北杨种群主要沿坡面向下进行繁殖,阴坡河北杨种群从海拔相差105m,坡长约为240m坡面的坡上繁殖到坡下约需10年的时间,半阴坡海拔相差45m,坡长约为120 m坡面约需20年的时间;在不同微地形上,阴坡河北杨母株最先出现在原状坡面和塌陷,后逐渐向切沟、缓台、河滩等微地形上繁殖,半阴坡河北杨母株最先出现在原状坡面,后逐渐向切沟、陡坎、缓台、塌陷等微地形上繁殖。(6)河北杨种群适宜生长在土壤水分较好的区域,在土壤水分较好的区域,河北杨种群的树高、胸径、冠幅、冠长、冠形率等生长特征指标较大,其趋向营养生长;在水分较差的区域,河北杨种群的密度较大,其更趋向于生殖生长。在不同坡向,河北杨种群更适宜生长于阴坡;在不同坡位,河北杨种群更适宜生长于坡下;在不同坡面微地形上,河北杨更适宜生长于塌陷、原状坡面、切沟等微地形上。
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S718.5
【图文】：
研究区概况逡逑（１0７。３８＇５７＂？１０８°３２＇４９〃Ｅ，３６。３３＇３３＂？３７邋７９．８９邋ｋｍ，幅员面积邋３７９１．５邋ｋｍ２，海拔邋１２定边县、靖边县，南与甘肃省华池县、延安、毛乌素沙漠南缘，为黄河中游黄土高原典型的地域特征（秦伟，２００９ａ，朱清科，
用皮尺与目测法相结合测量冠幅（包括东西、南北垂直方向的冠幅长）（表逡逑３－２）。逡逑阴坡和半阴坡研宄区内各乔木树种分布如图３－１、３－２所示，样地内各立木的逡逑地理位置均由手持式ＧＰＳ定位测得。逡逑＼邋＼逦／．ｃｉ：Ｖ邋．逦／逦＼逡逑？酬逡逑麟~栧义衔玻海浚吭澹礤澹保儒义希叫渝义希哄澹海海浚甹⑹麇义显梗海颖毖铄义希蓿蕖ǎ喂悖浚撸撸摺ⅰ鯔劐义希蓿郏冲宥缚插义希板危保玻椋蓿澹玻靛危掊危担板危苠邋五义希保蓿剑剑剑蕖椋椋湾危撸撸撸撸撸抟诲危у危卞逶推旅驽义贤迹常卑胍跗虑悄臼髦址植纪煎义希疲椋纾常卞澹裕瑁邋澹洌椋螅簦颍椋猓酰簦椋铮铄澹铮驽澹螅簦幔睿洌椋睿珏澹妫铮颍澹螅翦澹椋铄澹螅澹恚椋螅瑁幔洌澹螅欤铮穑澹义希保靛义
本文编号：2800050
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S718.5
【图文】：
研究区概况逡逑（１0７。３８＇５７＂？１０８°３２＇４９〃Ｅ，３６。３３＇３３＂？３７邋７９．８９邋ｋｍ，幅员面积邋３７９１．５邋ｋｍ２，海拔邋１２定边县、靖边县，南与甘肃省华池县、延安、毛乌素沙漠南缘，为黄河中游黄土高原典型的地域特征（秦伟，２００９ａ，朱清科，
用皮尺与目测法相结合测量冠幅（包括东西、南北垂直方向的冠幅长）（表逡逑３－２）。逡逑阴坡和半阴坡研宄区内各乔木树种分布如图３－１、３－２所示，样地内各立木的逡逑地理位置均由手持式ＧＰＳ定位测得。逡逑＼邋＼逦／．ｃｉ：Ｖ邋．逦／逦＼逡逑？酬逡逑麟~栧义衔玻海浚吭澹礤澹保儒义希叫渝义希哄澹海海浚甹⑹麇义显梗海颖毖铄义希蓿蕖ǎ喂悖浚撸撸摺ⅰ鯔劐义希蓿郏冲宥缚插义希板危保玻椋蓿澹玻靛危掊危担板危苠邋五义希保蓿剑剑剑蕖椋椋湾危撸撸撸撸撸抟诲危у危卞逶推旅驽义贤迹常卑胍跗虑悄臼髦址植纪煎义希疲椋纾常卞澹裕瑁邋澹洌椋螅簦颍椋猓酰簦椋铮铄澹铮驽澹螅簦幔睿洌椋睿珏澹妫铮颍澹螅翦澹椋铄澹螅澹恚椋螅瑁幔洌澹螅欤铮穑澹义希保靛义
本文编号：2800050
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