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大熊猫栖息地夹金山几种落叶阔叶林群落稳定性研究

鱼舜尧

大熊猫栖息地夹金山几种落叶阔叶林群落稳定性研究

鱼舜尧1
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作者信息

  • 1. 四川农业大学
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摘要

森林群落的稳定性是森林生态系统能否长期可持续地维持功能和服务的关键,落叶阔叶林在保护高山亚高山地区的生物多样性和生态环境等方面都发挥着巨大作用。不同建群种群落在植被生产力、群落结构、土壤养分、土壤结构等方面存在差异,落叶阔叶林的环境异质和演替进程的异步控制了不同落叶阔叶林群落稳定性动态。自大熊猫国家公园设立后,夹金山被规划作大熊猫栖息地植被恢复和大熊猫廊道的重点建设对象,夹金山落叶阔叶林群落稳定性具有重要研究价值。基于此,本研究以夹金山落叶阔叶林群落为研究对象,探究群落类型对物种多样性、群落结构、生物量、土壤理化性质、土壤抗冲性及根系特征、土壤酶活性的影响,运用主成分分析的综合评价法、模糊数学的隶属函数法以及M.Godron稳定性指数法对6种不同落叶阔叶林群落进行稳定性评价,分析不同落叶阔叶林群落稳定性差异及其原因,为该区域群落生物多样性维持和大熊猫栖息地保护提供理论依据。主要研究结果如下: (1)夹金山 6 种不同落叶阔叶林乔木层、灌木层和草本层中共有植物 162 种,隶属 62 科 103 属,依据群落外貌及建群种为各群落命名:主要以灰叶稠李(Padus grayana)、华西枫杨(Pterocarya macroptera var. insignis)形成的灰叶稠李华西枫杨群落(Ⅰ);以胡桃楸(Juglans mandshurica)、华西枫杨形成的胡桃楸华西枫杨群落(Ⅱ);以糙皮桦(Betula utilis)、长尾槭形成的糙皮桦长尾槭群落(Ⅲ);以红桦(Betula albosinensis)、椴树(Tilia tuan)形成的红桦椴树群落(Ⅳ);以红桦、亮叶杜鹃(Rhododendron vernicosum)形成的红桦亮叶杜鹃群落(Ⅴ);以红桦、糙皮桦形成的红桦糙皮桦群落(Ⅵ)。在6种群落类型中,群落Ⅳ乔木层的物种多样性并不是所有群落里最高的处于中等水平;群落Ⅳ灌木层的物种丰富度指数、Shannon多样性指数、Simpson优势度指数高于其它群落。 (2)夹金山落叶阔叶林6种不同群落类型乔木层的径级和高度级结构的变化特征并不完全吻合,Ⅳ的径级、高度级结构均呈单峰型分布,且群落内部以中等大小个体为主。群落Ⅳ乔木层平均胸径最小,乔木树种侧重高生长。群落Ⅰ灌木层的平均密度最小;草本层的平均密度和平均高度的最大值在群落Ⅰ。 (3)夹金山落叶阔叶林群落Ⅳ的灌木及草本的总生物量显著大于其它群落;灌木总生物量的变化主要来源于地上生物量,冗余分析结果显示灌木层生物量与土壤有机质和全氮含量的相关性较强;草本地上生物量和地下生物量在不同群落内的差异不显著。 (4)夹金山落叶阔叶林6种不同群落之间的土壤养分浓度存在显著差异,群落Ⅳ的土壤有机质、全钾、全氮浓度最高,箭竹的重要值可能影响了土壤养分归还和多物种对土壤养分的互补利用。群落类型对土壤抗冲性有显著影响,群落Ⅳ的土壤抗冲性仅次于群落Ⅲ。不同群落之间的土壤脲酶、磷酸酶、纤维素酶和多酚氧化酶活性存在显著差异,不同土壤酶活性的变化规律不一致,仅土壤多酚氧化酶活性在群落Ⅳ到达峰值。主成分分析结果显示土壤抗冲性和土壤酶活性不是群落稳定性的主要贡献来源,冗余分析结果认为土壤有机质、全钾和全磷是主要影响群落植被的土壤因子。 (5)基于3种群落稳定性评价方法的排序结果存在差异,评价结果均为红桦椴树群落(Ⅳ)相对最稳定。综合评价法中的主成分分析法认为土壤养分是决定群落稳定性的重要影响因素,偏最小二乘结构方程模型的结果表明,土壤因子和乔木层多样性直接显著影响了群落稳定性。 综合以上结果,夹金山落叶阔叶林不同群落稳定性从土壤、植被角度的解释可以相互支撑,土壤养分在解释落叶阔叶林群落稳定性的变化中发挥着重要作用。

关键词

大熊猫栖息地/落叶阔叶林/稳定性评价/群落稳定性/物种多样性/土壤理化性质

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授予学位

硕士

学科专业

水土保持与荒漠化防治

导师

郝建锋

学位年度

2023

学位授予单位

四川农业大学

语种

中文

中图分类号

S7
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