系统发育多样性对阔叶红松林生产力的影响

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中文摘要：森林是陆地生物多样性最重要的资源库，同时作为地球上面积最大的陆地生态系统，在调节全球碳循环、减缓气候变化等方面有至关重要的作用。近年来，生物多样性与生态系统功能间的关系己成为生态学研究的热点问题之一，其中植物多样性对森林生产力的驱动作用受到广泛关注，而其潜在驱动机制还存在很大争议。本研究依托黑龙江凉水国家级自然保护区9ha典型阔叶红松(Pinus koraiensis)林森林动态监测样地和1ha白桦(Betulaplatyphylla)次生林动态监测样地，利用2005年-2018年的调查数据，采用增强回归树模型、结构方程模型和线性回归模型来探究不同演替阶段、不同空间尺度下，系统发育多样性以及其他生物和非生物因素对阔叶红松林生产力的影响。研究结果如下: (1)阔叶红松林中，物种多样性和系统发育多样性与生产力均呈正相关。在10m×10m的空间尺度下，物种多样性仅通过对初始林分生物量的介导来间接地促进生产力。随着尺度的增大，物种多样性对生产力的影响逐渐增强，而系统发育多样性对生产力的影响随尺度的增大而逐渐减弱。在小尺度上，系统发育多样性对生产力的影响大于物种多样性对生产力的影响;在大尺度上，系统发育多样性对生产力的影响小于物种多样性。 (2)在不同尺度下，土壤因子与生产力均呈显著的正相关，并且随着尺度的增大，土壤因子对生产力的影响逐渐占据主导地位，其中有机碳和全磷是最为相关的因素。而初始林分生物量对生产力的影响随着空间尺度的增大而逐渐降低。 (3)白桦次生林的生产力小于阔叶红松林的生产力，说明随着森林的演替进展，生产力逐渐增大。 (4)在白桦次生林和阔叶红松林中，系统发育多样性对生产力的解释能力最强，其次是物种多样性、土壤养分和林分密度。与白桦次生林相比，阔叶红松林的多样性与生产力的关系更强，林分密度对生产力的贡献减弱，而土壤养分在两个演替阶段中对生产力的贡献保持相对恒定。本研究结果说明在今后研究中应将进化信息与生态系统功能联系起来，可为其他多样性度量提供额外的解释力，同时也应考虑不同演替阶段、不同空间尺度及非生物因素对森林生产力的影响，可为深入了解阔叶红松林植物多样性与群落生产力关系的维持机制提供科学依据。

作者：

车盈

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关键词：

阔叶红松林生产力系统发育多样性生物因素非生物因素

授予学位：

硕士

学科专业：

生态学

导师：

金光泽

学位年度：

2020

学位授予单位：

东北林业大学

语种：

中文

中图分类号：