川西亚高山岷江冷杉更新与林窗的关系研究

发布时间：2018-12-13 00:24

【摘要】：川西亚高山森林是我国的第二大林区(西南林区)的主体,在国民经济建设、生物多样性保育和水源涵养等方面具有举足轻重的作用。当地的代表性植被箭竹-冷云杉暗针叶林是世界珍稀动物大熊猫的重要栖息地。由于天灾或人为干扰,该森林生态系统遭到一定程度的破坏,生态功能也趋于退化,对大熊猫的栖息环境构成了严重的威胁。尤其本地建群种岷江冷杉(Abies faxoniana Rehd. et Wils.)林内天然更新不良,更新强烈依赖林窗,幼苗存活率低,幼树更少,还普遍受到缺苞箭竹(Fargesia denudata Yi)的抑制。鉴于此,本文提出,对本地大熊猫栖息地的岷江冷杉更新的研究需重视“林窗干扰—岷江冷杉更新—竹子”三者之间的生态关系。岷江冷杉更新机制研究对川西亚高山针叶林和大熊猫栖息地的保护与恢复,及对该地区森林生态系统的维护与抚育都具有重要意义。目前国内外对林窗更新的研究也开始重视乔木更新与其他植物的种间关系。本文为解决“林窗干扰对岷江冷杉更新具有怎样的影响”这一科学问题,以川西亚高山针叶林优势树种岷江冷杉为研究对象,在王朗大熊猫国家级自然保护区大窝凼随机布设了10条样带,对样带内的林窗进行调查。记录林窗的属性特征(大小及年龄),岷江冷杉幼苗、幼树的数量,着生微生境类型,缺苞箭竹密度及盖度等信息,揭示了林窗大小、林窗年龄、缺苞箭竹密度及盖度、微生境类型对岷江冷杉更新密度的影响。为详细描述,岷江冷杉幼苗及幼树分别分三个高度等级：岷江冷杉幼苗：0.05～0.18 m,0.19～0.35 m,0.36-0.50 m;岷江冷杉幼树：0.50～1.40m,1.41～2.10 m,2.11-3.50 m。本研究有助于揭示岷江冷杉在林窗下的更新机制及其与缺苞箭竹的共存关系,为将来岷江冷杉人工更新及大熊猫栖息地保护与恢复提供理论依据及科学参考。所得主要结果如下：(1)对研究区林窗大小及对缺苞箭竹、岷江冷杉更新密度的影响进行研究。结果表明：调查所得的103个林窗中,小林窗(50～200 m2)约占总林窗数的72%,中等大小的林窗(200～1000 m2)数约占林窗总数的26%,而大林窗(1000-2000m2)的数量比例不足3%。随林窗大小的增加,缺苞箭竹总量及盖度明显增加,而0.19～0.35 m的岷江冷杉幼苗的密度显著减少,后者体现了小林窗较适宜此高度(也是大多数岷江冷杉幼苗的高度)岷江冷杉幼苗的生长。(2)对研究区林窗年龄及其对缺苞箭竹、岷江冷杉更新密度的影响进行研究。结果表明：所调查林窗中约50.49%的林窗为中龄林窗(20～40年),其次为老龄林窗(40-60年)和幼龄林窗(20年)。林窗年龄40年时,缺苞箭竹总量及盖度无显著变化；林窗年龄40年后,缺苞箭竹的总量和盖度均显著增加。不同年龄的林窗间,岷江冷杉幼苗或幼树的总量均无显著差异,也即林窗年龄对岷江冷杉幼苗及幼树密度的影响不显著。(3)对研究区缺苞箭竹盖度与四种微生境上的岷江冷杉更新密度的关系进行研究。结果表明：随着缺苞箭竹盖度的增加,岷江冷杉幼苗、幼树在土壤及树桩上的密度显著减少；在缺乏竹子的A型林窗及在缺苞箭竹盖度≥17%的Ss型林窗中,岷江冷杉幼苗及幼树对微生境无明显偏好；当0%缺苞箭竹盖度≤17%(Sn型林窗中)时,腐木对岷江冷杉更新的庇护作用显著。这体现出岷江冷杉更新对微生境的偏好与否可能与来自缺苞箭竹盖度的压力大小有关。(4)对研究区林窗大小及年龄对四种微生境上的岷江冷杉更新密度的影响进行研究。结果表明：在缺乏缺苞箭竹的A型林窗中,林窗大小会限制岷江冷杉幼苗在土壤上的较高密度,而岷江冷杉幼树对微生境无明显偏好、其在各微生境上的数量也不受林窗大小的影响。在岷江冷杉更新与缺苞箭竹共存的AF型林窗中,腐木仅在小林窗中明显适宜岷江冷杉更新的生长,林窗年龄则仅显著限制着腐木上岷江冷杉幼树的密度。(5)对研究区林窗大小及年龄对缺苞箭竹盖度不同的林窗中岷江冷杉更新密度的影响进行研究。结果表明：在缺乏缺苞箭竹生长的A型林窗中,岷江冷杉幼苗的总量随林窗大小的增加而显著降低；在面积200 m2或年龄20年或40年的林窗中,缺苞箭竹对岷江冷杉幼苗的抑制作用明显,意味着缺苞箭竹对岷江冷杉更新的抑制作用会受到林窗大小及年龄的影响,同时盖度≤17%的缺苞箭竹许能缓和大林窗环境对岷江冷杉幼苗的不利影响。(6)用主成分分析及相关性分析综合研究林窗大小、林窗年龄、缺苞箭竹密度及盖度、微生境类型对岷江冷杉更新密度的影响。结果表明：林窗大小和缺苞箭竹(密度及盖度)是岷江冷杉更新密度的最重要的影响因子,面积小(200 m2)且拥有少量缺苞箭竹(盖度≤17%)的林窗环境最适宜岷江冷杉更新的生长。因此,在将来的岷江冷杉林生态恢复工作中,可采纳并应用“林窗干扰—岷江冷杉更新—竹子’三位一体的生态保护与恢复理念。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S791.14

【相似文献】