毛竹扩张对常绿阔叶林主要生态功能影响
发布时间：2017-11-07 07:37
本文关键词：毛竹扩张对常绿阔叶林主要生态功能影响
【摘要】：常绿阔叶林是我国湿润亚热带地区特有的森林生态系统,蕴藏丰富的资源和生物多样性。毛竹(Phyllostachys edulis)作为一种高大散生乔木状克隆植物,依靠强大的地下茎(竹鞭)向常绿阔叶林蔓延以实现种群克隆扩张,导致常绿阔叶林演替形成竹阔混交林,甚至在人为干扰下形成毛竹纯林。因此,常绿阔叶林演替过程中形成的新林分生态功能变化成为研究热点。本研究以毛竹扩张常绿阔叶林不同程度的常绿阔叶林、2:8竹阔混交林、8:2竹阔混交林和毛竹纯林4种林分为研究对象,通过样地调查、室内试验和统计分析,分析评价4个林分群落结构、固碳功能、水源涵养功能和土壤理化性质,并在此基础上建立常绿阔叶林主要生态功能响应毛竹扩张评价指标体系,旨在为我国亚热带森林植被演替和生态功能变化方面研究提供理论支持,丰富我国南方竹林主要分布区域已有生态功能方面研究成果,为大岗山地区森林科学经营提供依据。主要研究结论归纳总结如下:(1)4种调查林分胸径径级和树高径级均呈正态分布,不同林分间,随毛竹扩张程度加剧,常绿阔叶树胸径逐渐降低,而毛竹胸径逐渐升高。常绿阔叶树参与林分(常绿阔叶林、2:8竹阔混交林和8:2竹阔混交林)的M丰富度、辛普森指数、香农指数为灌木层㧐草本层㧐乔木层,毛竹纯林乔木层多样性指数最低。(2)4种林分,土壤C储量高于植被层,植被层中常绿阔叶树地上部分碳储量高于毛竹,地下部分(根)碳储量低于毛竹(根和竹鞭)碳储量。4种林分生态系统C储量比较,依次为:8:2竹阔混交林(264.85 t C·hm-2)㧐2:8竹阔混交林(260.46 t C·hm-2)㧐毛竹纯林(217.33 t C·hm-2)㧐常绿阔叶林(206.05 t C·hm-2)。(3)常绿阔叶树由于林冠层发达,冠层截留能力优于含有毛竹的林分;毛竹根部和竹鞭发达,增强了其土壤层水源涵养能力。4种不同林分叶面积指数全年平均值依次为:常绿阔叶林(3.56)㧐8:2竹阔混交林(3.21)㧐毛竹纯林(2.97)㧐2:8竹阔混交林(2.92)。研究地年降雨量为1809.33 mm,综合分析,冠层截留常绿阔叶林㧐2:8竹阔混交林㧐8:2竹阔混交林㧐毛竹纯林。在4种试验林分中,枯落物总储量为毛竹纯林(7.56 t·hm-2)㧐8:2竹阔混交林(6.93 t·hm-2)㧐2:8竹阔混交林(6.86 t·hm-2)㧐常绿阔叶林(5.10 t·hm-2)。枯落物持水方面,不同分解程度的各林分在持水能力表现基本一致;未分解层持水能力:2:8竹阔混交林㧐毛竹纯林㧐8:2竹阔混交林㧐常绿阔叶林;半分解层持水能力:毛竹纯林㧐2:8竹阔混交林㧐8:2竹阔混交林㧐常绿阔叶林。枯落物持水量随时间增长,未分解层在浸水4h达到稳定,而半分解层在浸水2 h便达到稳定。饱和持水量和毛管持水量毛竹纯林表现最好,非毛管持水量常绿阔叶林最好。4种林分间现有贮水量表现为毛竹纯林㧐8:2竹阔混交林㧐常绿阔叶林㧐2:8竹阔混交林;饱和贮水量则为毛竹纯林㧐常绿阔叶林㧐2:8竹阔混交林㧐8:2竹阔混交林。(4)毛竹纯林土壤质量较常绿阔叶林降低。4种林分土壤综合评价显示2:8竹阔混交林㧐常绿阔叶林㧐8:2竹阔混交林㧐毛竹纯林,以土壤退化初期质量最高。调查的4种林分,土壤PH值无显著差异,物理性质方面毛竹纯林显著优于含有阔叶树林分,土壤营养元素随着深度的增加而降低。有机质含量、全氮和碱解氮、全磷和有效磷以及全钾和速效钾比较,毛竹纯林显著低于常绿阔叶林和混交林。土壤Ca元素含量,毛竹纯林最低,Mg元素含量,常绿阔叶林最高。(5)对各林分主要生态功能定量综合评价,结果表明常绿阔叶林的主要生态功能综合得分最高,2:8竹阔混交林次之,其次为8:2竹阔混交林,毛竹纯林最小。表明在毛竹向常绿阔叶林扩张过程中,生态功能的综合水平呈现下降趋势。为避免毛竹对常绿阔叶林生态系统的干扰,最大限度发挥林地的生态功能,亚热带地区在森林经营方面应注意保护常绿阔叶林,减少人为砍伐的干扰,并且在毛竹比例较高的林地应补植阔叶树,旨在最大限度发挥森林生态系统的服务功能。
【学位授予单位】：中国林业科学研究院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S718.5
【参考文献】
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1 张刚华;萧江华;聂洁珠;陈双林;郭子武;;不同类型毛竹林植物物种多样性研究[J];林业科学研究;2007年05期
，本文编号：1151499
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