發(fā)布時(shí)間：2020-05-05 05:53

【摘要】：松櫟混交林是秦嶺林區(qū)分布較廣且最具典型地帶性的群落之一。其中,在海拔800~2300 m之間的秦嶺山地森林生態(tài)系統(tǒng)中,常見(jiàn)以銳齒槲櫟(Quercus aliena var.acuteserrata)、油松(Pinus tabuliformis)和華山松(Pinus armandii)為優(yōu)勢(shì)種的松櫟混交林或塊狀純林鑲嵌分布。油松林、銳齒槲櫟林及其混交林面積和蓄積占秦嶺林區(qū)的40%以上,是秦嶺林區(qū)的主要森林類(lèi)型,在穩(wěn)定秦嶺地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)、維持生物多樣性和發(fā)揮森林生態(tài)服務(wù)功能等方面有著不可替代的作用。本研究以松櫟混交林建群種幼苗、幼樹(shù)更新格局為切入點(diǎn),運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)中的半方差函數(shù)(Semi-variogram)分析方法,結(jié)合克里金(Kriging)空間插值法,對(duì)樣地內(nèi)更新分布特征與13個(gè)環(huán)境因子(枯落物厚度、草本層蓋度、郁閉度、土壤溫度、土壤含水率、pH、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì))的空間相關(guān)性進(jìn)行定量分析。旨在判明秦嶺山地松櫟混交林建群種更新格局與微生境異質(zhì)性的關(guān)系,分析微生境因子異質(zhì)性在幼苗更新過(guò)程中潛在的生態(tài)學(xué)意義,探尋影響建群種幼苗定居的關(guān)鍵限制性生境因子,補(bǔ)充松櫟混交林群落更新格局方面的研究不足,為進(jìn)一步深入探討松櫟混交林群落的發(fā)生機(jī)制、演替規(guī)律提供理論依據(jù)。本研究主要取得以下結(jié)論:(1)松櫟混交林群落不同生長(zhǎng)發(fā)育階段各不同建群種空間分布格局存在明顯差異。半方差函數(shù)分析顯示,油松幼苗、幼樹(shù)、成樹(shù)結(jié)構(gòu)比均大于75%,華山松成樹(shù)及銳齒槲櫟幼樹(shù)的結(jié)構(gòu)比介于25%~75%之間,華山松、銳齒槲櫟的其他生活史階段空間分布的結(jié)構(gòu)比大于75%,說(shuō)明不同生長(zhǎng)階段三種建群種空間分布絕大部分屬于高度空間自相關(guān),結(jié)構(gòu)性因素強(qiáng)烈影響其空間異質(zhì)性�；_(tái)值表明,三種建群種不同生長(zhǎng)階段變化規(guī)律一致,體現(xiàn)為空間異質(zhì)性強(qiáng)弱為幼苗最高、成樹(shù)次之、幼樹(shù)最低。變程值顯示,不同建群種,其不同生活史階段空間自相關(guān)范圍變化尺度(9.5 m~210.9 m)、規(guī)律完全不同,油松為成樹(shù)最短、幼樹(shù)最長(zhǎng),華山松為幼樹(shù)最短、成樹(shù)最長(zhǎng),銳齒槲櫟為幼苗最短、幼樹(shù)最長(zhǎng)。(2)對(duì)調(diào)查區(qū)域內(nèi)與幼苗定居及后期生長(zhǎng)緊密聯(lián)系的13個(gè)環(huán)境因子進(jìn)行了測(cè)定與分析。其中,pH、土壤溫度和全鉀表現(xiàn)為弱變異特征,其余指標(biāo)均為中等變異特征,不同林分類(lèi)型的林分因子(郁閉度、草本層蓋度、枯落物厚度)存在顯著差異,各項(xiàng)土壤理化性質(zhì)存在顯著或不顯著差異。半方差分析結(jié)果表明,各類(lèi)微生境因子空間分布的結(jié)構(gòu)比均大于50%,絕大部分超過(guò)75%,說(shuō)明微生境因子空間分布受結(jié)構(gòu)性因素的主導(dǎo)及強(qiáng)烈影響。郁閉度、草本層蓋度、枯落物厚度、土壤水分、全氮、全鉀、速效磷等因子均有較強(qiáng)的空間相關(guān)性,其模型擬合度較高�？萋湮锖穸取⒉荼緦由w度、速效磷空間分布具有較大的變程,其空間自相關(guān)尺度較大。(3)銳齒槲櫟、油松、華山松三種建群種成樹(shù)、幼樹(shù)和幼苗與13種微生境因子的CCA排序結(jié)果表明,松櫟混交林建群種空間分布與微生境因子有關(guān),13個(gè)微生境因子對(duì)建群種分布格局的解釋率為35.26%。其中,油松幼苗分布主要受土壤水分與林分郁閉度的影響,華山松幼苗受有機(jī)質(zhì)和速效磷的影響較大,而枯落物厚度和草本層蓋度是影響銳齒槲櫟幼苗的關(guān)鍵微生境因子,影響各建群種幼樹(shù)與成樹(shù)分布的微生境因子不盡一致。油松、銳齒槲櫟幼苗與成樹(shù)分布為正相關(guān)關(guān)系,其幼樹(shù)分布則與幼苗、成樹(shù)分布負(fù)相關(guān),而華山松不同生活史階段空間分布相關(guān)性較差。不同建群種,不同生活史階段空間分布受不同微生境因子影響,顯示了三種建群種的生態(tài)位分化以及生態(tài)位隨林分發(fā)育階段的改變。(4)松櫟混交林不同建群種幼苗動(dòng)態(tài)變化與微生境因子具有密切的相關(guān)性,幼苗生長(zhǎng)與消亡的動(dòng)態(tài)受復(fù)雜因素的綜合影響,且在不同年際間,主導(dǎo)因素發(fā)生變化。各因子間通過(guò)相互作用,共同促成了建群種幼苗的數(shù)量變化。其中,郁閉度、土壤溫度、草本層蓋度和枯落物厚度是松櫟混交林建群種更新動(dòng)態(tài)的驅(qū)動(dòng)力。
【圖文】：

圖 2-1 樣地設(shè)置Fig. 2-1 The sample plot分析計(jì)學(xué)中的半方差函數(shù)分析方法，，結(jié)合克里金（Kriging）空間插值法特征以及各環(huán)境因子空間相關(guān)性進(jìn)行定量分析。程為（王政權(quán) 1999）：方差函數(shù) γ(h) 為在二階平穩(wěn)假設(shè)或內(nèi)蘊(yùn)假設(shè)下，所有空間距離為）的點(diǎn)對(duì)測(cè)量值（即 Z(x)在點(diǎn) x 和 x+h 處的值 Z(x)與 Z(x+h)）差個(gè)采樣點(diǎn)之間的距離，又稱(chēng)滯后距離；N(h)為間距為 h 的樣本采樣點(diǎn)計(jì)算出來(lái)得到的半方差散點(diǎn)圖，需要利用理論半方差模型擬的半方差曲線，模型擬合在各向同性條件下進(jìn)行。有關(guān)半方差函數(shù)釋請(qǐng)參考《地統(tǒng)計(jì)學(xué)及在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用》（王政權(quán) 1999）。模

研究技術(shù)路線通過(guò)查閱文獻(xiàn)，了解國(guó)內(nèi)外研究情況，制定研究方案并選擇秦嶺山地典型的松，在可控的范圍內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣地并進(jìn)行野外調(diào)查。本研究從松櫟混交林建群種特征、松櫟混交林微生境因子空間分布特征、松櫟混交林建群種空間分布格局異質(zhì)性的關(guān)系、松櫟混交林建群種更新動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力分析四個(gè)方面展開(kāi)，旨在闡交林建群種更新特征與微生境異質(zhì)性的關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S718.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2649646