黄土高原退耕地典型人工林对不同降雨条件的适应策略
发布时间：2022-02-13 17:37
在植被恢复过程中,退耕植物在长期适应环境的过程中,形成能够响应外部环境变化、并对生态系统有一定影响的植物性状,探明退耕过程中植物的适应与响应机制是改良和修复脆弱生态环境的核心问题。本研究在退耕还林工程背景下,以黄土高原不同降雨梯度下人工林刺槐和油松为研究对象,通过野外试验与室内分析相结合的方法,分析不同干旱条件下刺槐和油松林下群落结构、叶片的外部形态特征、内部解剖特征以及生理特征的变化,阐明影响刺槐和油松林下群落结构、叶片的外部形态特征、内部解剖特征以及生理特征变化的驱动因素,揭示刺槐和油松在不同降雨条件下的适应策略和适应能力,为农林复合系统中林分的优化提供科学依据。本研究的主要结论如下:（1）降雨量与造林树种对人工林的林下群落组成和结构产生影响。刺槐在所有的取样范围内有56种植物共2548株/从,隶属于25个科51属,而油松有62种植物共1281株/从,分别隶属于27个科57属。随降雨量的减少,人工刺槐和油松林下群落物种种类和数量逐渐减少,刺槐林下优势物种由耐旱性相对较差的蔷薇科向耐旱性较好的禾本科菊科过渡,而油松林下物种主要以耐旱性耐瘠薄能力较好的菊科、禾本科和豆科为主。（2）降雨...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究区域分布图
第三章不同降雨条件下人工林林下群落特征29图3-1不同降雨梯度下刺槐林下物种组成特征Figure3-1ChangesinspeciescompositionunderthevegetationofRobiniapseudoacaciaalongprecipitationgradient.3.1.2油松林下植物群落物种组成通过对油松样地林下群落物种的调查，得到表3-2。在所有的取样范围内发现植株1281株/从，共62种植物，分别隶属于27个科57属。菊科（Compositae）物种最多，有13种，占物种总数的20.97%；其次为禾本科（Gramineae）有10种，占物种总数的16.13%；再次是豆科、蔷薇科、萝藦科（Asclepiadaceae)和百合科（Liliaceae），分别有7种、5种3种和2种，占物种总数的11.29%、8.06%、4.84%和3.23%。通过分析物种的个体数量发现：菊科居于首位，数量为309株/从，占总个体数量的24.12%；其次为禾本科256株/从、豆科172株/从、蔷薇科56株/从和萝藦科9株/从，分别占总个体数量的19.98%、13.43%、4.37%和0.70%。其中莎草科的苔草属（DuchesneaSmith）是个体数量最多的属，该属有个体165株/从，占总个体数量的12.88%；其次为豆科的胡枝子属141株/从，占总个体数量的11.01%；禾本科狗尾草属116株/从和败酱科的败酱属103株/从，分别占总个体数量的9.06%和8.04%。
西北农林科技大学博士学位论文32图3-2不同降雨梯度下油松林下物种组成特征Figure3-2ChangesinspeciescompositionunderthevegetationofPinustabuliformisalongprecipitationgradient.3.2植物林下植物群落多样性3.2.1刺槐林下植物群落多样性通过对刺槐林下植物群落多样性进行分析，得到表3-3。由此表可以看出，随降雨量的增加，植物多样性的各个指标变化趋势存在差异，具体如下：衡量植物物种丰富程度的Gleason指数和Margalef指数随降雨量的增加而增大，并在507mm年均降雨量时达到最大值，分别为2.84和2.77，其中Gleason指数在600mm降雨量时呈微减的趋势，而Margalef指数保持不变；衡量植物物种多样性的Simpson指数呈“V”字变化，在年均降雨量为452mm最小，而Shannon指数与之相反，在年均降雨量为452mm达到最大值2.93；衡量植物物种均匀度Pielou指数随降雨量的增加呈现出先增加后减少的变化趋势，并在年均降雨量为452mm达到最大值。表3-3刺槐林下植物群落多样性指数Table3-3DiversityindexunderthevegetationofRobiniapseudoacacia.研究区域Studyarea研究样地Studysite年均降雨量MAP(mm)物种丰富度指数Speciesrichnessindex物种多样性指数Speciesdiversityindex物种均匀度指数SpeciesuniformityindexGleasonMargalefSimpsonShannonPielou富县黑龙沟流域FXCH16003.173.700.083.811.29FXCH26002.672.550.412.220.80FXCH36002.172.050.571.570.61
【参考文献】：
期刊论文
[1]吉林灌木群落物种多样性与气候和局域环境因子的关系[J]. 张树斌,王襄平,吴鹏,孙晗,李巧燕,吴玉莲,韩威,武娴. 生态学报. 2018(22)
[2]黄土高原羊圈沟小流域人工物种和自然物种径向生长对气候变化的响应差异[J]. 韦景树,李宗善,焦磊,陈维梁,伍星,王晓春,王帅. 生态学报. 2018(22)
[3]黄土高原不同植被恢复方式对土壤水分坡面变化的影响[J]. 安文明,韩晓阳,李宗善,王帅,伍星,吕一河,刘国华,傅伯杰. 生态学报. 2018(13)
[4]降水控制对荒漠植物群落物种多样性和生物量的影响[J]. 孙岩,何明珠,王立. 生态学报. 2018(07)
[5]不同水分处理下喀斯特土层厚度异质性对两种草本叶片解剖结构和光合特性的影响[J]. 李周,赵雅洁,宋海燕,张静,陶建平,刘锦春. 生态学报. 2018(02)
[6]施用氮、磷对油松幼苗叶形态与解剖结构的影响[J]. 陈丽茹,邵景侠,李秧秧. 应用与环境生物学报. 2017(02)
[7]五种西北旱区植物对干旱胁迫的生理响应[J]. 丁龙,赵慧敏,曾文静,李晴,汪洋,王四清. 应用生态学报. 2017(05)
[8]水分梯度下黑河流域荒漠植物群落多样性特征[J]. 张晓龙,周继华,蔡文涛,管天玉,高楠楠,杜会,姜联合,来利明,杨大文,丛振涛,郑元润. 生态学报. 2017(14)
[9]氮添加对山西太岳山天然油松林主要植物叶片性状的影响[J]. 肖迪,王晓洁,张凯,何念鹏,侯继华. 植物生态学报. 2016(07)
[10]油松叶功能性状分布特征及其控制因素[J]. 张凯,侯继华,何念鹏. 生态学报. 2017(03)
博士论文
[1]黄土高原人工刺槐林群落演化特征及稳定性综合评价[D]. 康迪.西北农林科技大学 2017
[2]黄土丘陵沟壑区优势植物对不同侵蚀环境的适应研究[D]. 杜华栋.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） 2013
[3]秦岭山地红桦林群落的稳定性及其维持机制研究[D]. 郭垚鑫.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]基于InVEST模型的生态系统服务功能评价研究[D]. 李敏.北京林业大学 2016
[2]黄土丘陵沟壑区主要植物叶解剖结构及其环境适应性研究[D]. 尹秋龙.西北农林科技大学 2015
本文编号：3623627
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究区域分布图
第三章不同降雨条件下人工林林下群落特征29图3-1不同降雨梯度下刺槐林下物种组成特征Figure3-1ChangesinspeciescompositionunderthevegetationofRobiniapseudoacaciaalongprecipitationgradient.3.1.2油松林下植物群落物种组成通过对油松样地林下群落物种的调查，得到表3-2。在所有的取样范围内发现植株1281株/从，共62种植物，分别隶属于27个科57属。菊科（Compositae）物种最多，有13种，占物种总数的20.97%；其次为禾本科（Gramineae）有10种，占物种总数的16.13%；再次是豆科、蔷薇科、萝藦科（Asclepiadaceae)和百合科（Liliaceae），分别有7种、5种3种和2种，占物种总数的11.29%、8.06%、4.84%和3.23%。通过分析物种的个体数量发现：菊科居于首位，数量为309株/从，占总个体数量的24.12%；其次为禾本科256株/从、豆科172株/从、蔷薇科56株/从和萝藦科9株/从，分别占总个体数量的19.98%、13.43%、4.37%和0.70%。其中莎草科的苔草属（DuchesneaSmith）是个体数量最多的属，该属有个体165株/从，占总个体数量的12.88%；其次为豆科的胡枝子属141株/从，占总个体数量的11.01%；禾本科狗尾草属116株/从和败酱科的败酱属103株/从，分别占总个体数量的9.06%和8.04%。
西北农林科技大学博士学位论文32图3-2不同降雨梯度下油松林下物种组成特征Figure3-2ChangesinspeciescompositionunderthevegetationofPinustabuliformisalongprecipitationgradient.3.2植物林下植物群落多样性3.2.1刺槐林下植物群落多样性通过对刺槐林下植物群落多样性进行分析，得到表3-3。由此表可以看出，随降雨量的增加，植物多样性的各个指标变化趋势存在差异，具体如下：衡量植物物种丰富程度的Gleason指数和Margalef指数随降雨量的增加而增大，并在507mm年均降雨量时达到最大值，分别为2.84和2.77，其中Gleason指数在600mm降雨量时呈微减的趋势，而Margalef指数保持不变；衡量植物物种多样性的Simpson指数呈“V”字变化，在年均降雨量为452mm最小，而Shannon指数与之相反，在年均降雨量为452mm达到最大值2.93；衡量植物物种均匀度Pielou指数随降雨量的增加呈现出先增加后减少的变化趋势，并在年均降雨量为452mm达到最大值。表3-3刺槐林下植物群落多样性指数Table3-3DiversityindexunderthevegetationofRobiniapseudoacacia.研究区域Studyarea研究样地Studysite年均降雨量MAP(mm)物种丰富度指数Speciesrichnessindex物种多样性指数Speciesdiversityindex物种均匀度指数SpeciesuniformityindexGleasonMargalefSimpsonShannonPielou富县黑龙沟流域FXCH16003.173.700.083.811.29FXCH26002.672.550.412.220.80FXCH36002.172.050.571.570.61
【参考文献】：
期刊论文
[1]吉林灌木群落物种多样性与气候和局域环境因子的关系[J]. 张树斌,王襄平,吴鹏,孙晗,李巧燕,吴玉莲,韩威,武娴. 生态学报. 2018(22)
[2]黄土高原羊圈沟小流域人工物种和自然物种径向生长对气候变化的响应差异[J]. 韦景树,李宗善,焦磊,陈维梁,伍星,王晓春,王帅. 生态学报. 2018(22)
[3]黄土高原不同植被恢复方式对土壤水分坡面变化的影响[J]. 安文明,韩晓阳,李宗善,王帅,伍星,吕一河,刘国华,傅伯杰. 生态学报. 2018(13)
[4]降水控制对荒漠植物群落物种多样性和生物量的影响[J]. 孙岩,何明珠,王立. 生态学报. 2018(07)
[5]不同水分处理下喀斯特土层厚度异质性对两种草本叶片解剖结构和光合特性的影响[J]. 李周,赵雅洁,宋海燕,张静,陶建平,刘锦春. 生态学报. 2018(02)
[6]施用氮、磷对油松幼苗叶形态与解剖结构的影响[J]. 陈丽茹,邵景侠,李秧秧. 应用与环境生物学报. 2017(02)
[7]五种西北旱区植物对干旱胁迫的生理响应[J]. 丁龙,赵慧敏,曾文静,李晴,汪洋,王四清. 应用生态学报. 2017(05)
[8]水分梯度下黑河流域荒漠植物群落多样性特征[J]. 张晓龙,周继华,蔡文涛,管天玉,高楠楠,杜会,姜联合,来利明,杨大文,丛振涛,郑元润. 生态学报. 2017(14)
[9]氮添加对山西太岳山天然油松林主要植物叶片性状的影响[J]. 肖迪,王晓洁,张凯,何念鹏,侯继华. 植物生态学报. 2016(07)
[10]油松叶功能性状分布特征及其控制因素[J]. 张凯,侯继华,何念鹏. 生态学报. 2017(03)
博士论文
[1]黄土高原人工刺槐林群落演化特征及稳定性综合评价[D]. 康迪.西北农林科技大学 2017
[2]黄土丘陵沟壑区优势植物对不同侵蚀环境的适应研究[D]. 杜华栋.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） 2013
[3]秦岭山地红桦林群落的稳定性及其维持机制研究[D]. 郭垚鑫.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]基于InVEST模型的生态系统服务功能评价研究[D]. 李敏.北京林业大学 2016
[2]黄土丘陵沟壑区主要植物叶解剖结构及其环境适应性研究[D]. 尹秋龙.西北农林科技大学 2015
本文编号：3623627
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