【摘要】：杉木是我國(guó)南方重要的速生用材樹種之一。因較高密度種植、短周期輪伐及多代連栽等不良營(yíng)林措施的影響,絕大多數(shù)杉木人工林面臨生產(chǎn)力下降等諸多問題。降低杉木人工林的經(jīng)營(yíng)密度、促進(jìn)杉木人工林林下植被恢復(fù)以及延長(zhǎng)杉木人工林的輪伐年限是解決杉木人工林生產(chǎn)力下降的有效途徑。本文以福建省南平市王臺(tái)鎮(zhèn)安曹下100年生老齡杉木人工林為研究對(duì)象,在分析不同地形老齡杉木人工林林分生長(zhǎng)量、材種結(jié)構(gòu)、林下植被多樣性的基礎(chǔ)上,測(cè)定不同地形老齡杉木人工林的土壤物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、酚酸類物質(zhì)含量及微生物組成及多樣性,并進(jìn)一步分析土壤物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、酚酸類物質(zhì)含量、微生物多樣性與林下植被多樣性之間的相關(guān)關(guān)系,研究結(jié)果為杉木人工林退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、杉木人工林長(zhǎng)期生產(chǎn)力維護(hù)以及杉木人工林林分質(zhì)量的精準(zhǔn)提升提供理論參考依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)不同地形老齡杉木人工林林分生長(zhǎng)量及材種結(jié)構(gòu)存在差異。平均樹高和平均胸徑表現(xiàn)為山洼地最大,西北坡最小,林分蓄積量則與之相反,各林分生長(zhǎng)量指標(biāo)在不同地形條件下差異顯著(P0.05);材種結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為山洼地均為大徑材,西北坡中小徑材出材量和出材率最高;不同地形大徑材的出材量差異不顯著,但出材率差異顯著(P0.05)�？傮w而言,老齡杉木人工林林分生長(zhǎng)狀況好,材種主要為大徑材。(2)老齡杉木人工林林下植被較豐富,共出現(xiàn)83種植物,隸屬于51科70屬。西南坡共有49種植物,隸屬于37科43屬;西北坡共有46種植物,隸屬于36科41屬;山凹部共有45種植物,隸屬于32科39屬;山洼地共有16種植物,隸屬于14科16屬。西南坡、西北坡、山凹部的植被種類數(shù)目相近且都顯著大于山洼地。(3)不同地形老齡杉木人工林灌木層Shannon-Wiener指數(shù)、物種豐富度指數(shù)均為西北坡西南坡山凹部山洼地,Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為西北坡山凹部西南坡山洼地,Pielou均勻度指數(shù)為山凹部西北坡西南坡山洼地;草本層Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)均為西北坡西南坡山凹部山洼地,物種豐富度指數(shù)為西北坡山凹部西南坡山洼地。山洼地林下植被各項(xiàng)多樣性指標(biāo)均與其它三種地形差異顯著(P0.05)�？傮w而言,老齡杉木人工林植被多樣性為灌木層草本層。(4)不同地形老齡杉木人工林土壤理化性質(zhì)存在差異。西南坡、西北坡和山凹部的土壤物理性質(zhì)要優(yōu)于山洼地;西南坡土壤有機(jī)質(zhì)、全N、速效K含量最高,西北坡土壤活性鋁含量最高,山凹部土壤速效P含量最高,洼地土壤全P、全K含量最高�？傮w而言,老齡杉木人工林土壤養(yǎng)分含量較高,表明延長(zhǎng)輪伐周期可以維護(hù)杉木人工林地力。(5)老齡杉木人工林土壤共鑒定出15種酚酸類物質(zhì),在正離子模式中鑒定出4種,含量較高的有Cis-2,3-dihydroxy-2,3-dihydrop-cumate、香草酸,并且這兩種酚酸含量在不同地形不同土層變化趨勢(shì)較大,在西南坡、西北坡和山洼地隨土層加深顯著增加,而在山凹部隨土層加深急劇下降。在負(fù)離子模式種鑒定出11種,含量較高的有鄰苯二甲酸單異丁基酸、Amurensisin、對(duì)羥基苯甲酸丁酯,其中鄰苯二甲酸單異丁基酸在不同地形不同土層變化趨勢(shì)較大,在西南坡和西北坡隨土層加深顯著增加,在山凹部隨土層加深急劇下降。(6)老齡杉木人工林土壤共鑒定出8種細(xì)菌門類和4種真菌門類,放線菌門和變形菌門為細(xì)菌的主要優(yōu)勢(shì)菌門,子囊菌門為真菌的主要優(yōu)勢(shì)菌門。不同地形土壤微生物多樣性存在差異,細(xì)菌Chao1、Ace指數(shù)表現(xiàn)為山洼地最大,西北坡最小,真菌的Chao1、Ace指數(shù)與之相反;細(xì)菌的Shannon指數(shù)表現(xiàn)為西南坡最大,山凹部最小,真菌的Shannon指數(shù)與之相同;細(xì)菌的Simpson指數(shù)表現(xiàn)為西北坡最大,山洼地最小,真菌的Simpson指數(shù)表現(xiàn)為西北坡最大,山凹部最小。(7)相關(guān)性分析結(jié)果表明,不同地形老齡杉木人工林林下植被多樣性與土壤理化性質(zhì)、酚酸類物質(zhì)含量、微生物多樣性存在明顯的相關(guān)性,林下植被多樣性指標(biāo)與土壤容重、全磷、全鉀、pH值呈顯著負(fù)相關(guān),與有機(jī)質(zhì)、全氮、交換態(tài)鋁、酸溶無(wú)機(jī)鋁、腐殖酸鋁、Cis-2,3-dihydroxy-2,3-dihydro-p-cumate、鄰苯二甲酸單異丁基酸、3-hydroxy-5-methoxy-6-prenylstilbene-2-carboxylic acid、2-O-protocate chuoylalphitolic acid、蜜環(huán)菌丁素、5,5'-dehydrodivanillate、半月苔酸、Amurensisin、大麻二醇酸、細(xì)菌Shannon指數(shù)、真菌Shannon指數(shù)呈顯著正相關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S791.27
【圖文】：

圖 3-1 不同地形老齡杉木人工林林下植被物種多樣性指數(shù)Fig.3-1 Species diversity index of undergrowth vegetation of Chinese fir plantation in differentterrains注：不同小寫字母表示不同地形各指標(biāo)差異顯著（P<0.05）。3.3 不同地形老齡杉木人工林土壤理化性質(zhì)研究3.3.1 土壤物理性質(zhì)土壤容重、含水率、總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度是表征土壤物理性質(zhì)的重要指標(biāo)[75]。土壤容重是反映土壤緊實(shí)度的一個(gè)敏感性指標(biāo)。從表 3-6 可以看出，在 0~20cm 土層，土壤容重表現(xiàn)為山洼地>西南坡>西北坡>山凹部，差異不顯著（P>0.05）；在 20~40 cm 土層，表現(xiàn)為山洼地>山凹部>西北坡>西南坡，差異顯著（P<0.05）；在 40~60 cm 土層表現(xiàn)為山洼地>山凹部>西南坡>西北坡，差異顯著（P<0.05）。由以上分析可知，山洼地土壤容重最大，土壤相對(duì)緊實(shí)，土壤透

圖 3-18 不同地形老齡杉木人工林土壤正模式酚酸類物質(zhì)鑒定g.3-18 Identification of positive phenolic acids in old Chinese fir plantations with diffeterrains100 年生老齡杉木人工林土壤在負(fù)離子檢測(cè)模式中，共鑒定出 11 種酚，分別是對(duì)羥基苯甲酸丁酯（Butylparaben）、水楊酸戊酯（Amyl sa鄰苯二甲酸單異丁基酸（Monoisobutyl phthalic acid）、白果新酸（26-tridecylbenzoic acid）、3-hydroxy-5-methoxy-6-prenylstilbene-2-carbo、2-O-protocatechuoylalphitolic acid、蜜環(huán)菌丁素（Armillaribin）、5,5

不同地形老齡杉木人工林材種結(jié)構(gòu)、土壤特性及林下植被多樣性分析μg·g-1）>山凹部（77.68 μg·g-1）>山洼地（46.00 μg·g-1）；對(duì)羥基苯甲酸丁酯（Butylparaben）表現(xiàn)為山洼地（430.27 μg·g-1）>西南坡（346.03 μg·g-1）>西北坡（298.32 μg·g-1）>山凹部（151.32 μg·g-1）；半月苔酸（Lunularic acid）表現(xiàn)為西南坡（241.62 μg·g-1）>西北坡（152.47 μg·g-1）>山凹部（81.01 μg·g-1）>山洼地（17.16 μg·g-1）；水楊酸戊酯（Amyl salicylate）表現(xiàn)為西南坡（243.84 μg·g-1）西北坡（181.10μg·g-1）>山洼地（168.13 μg·g-1）>山凹部（104.19 μg·g-1）。在同一地形不同土層，鄰苯二甲酸單異丁基酸 、Amurensisin、對(duì)羥基苯甲酸丁酯、水楊酸戊酯含量在西南坡、西北坡和山洼地隨著土層的加深而增加，山凹部與之相反，隨土層加深而減少；半月苔酸含量在西南坡和西北坡隨土層的加深而增加，在山凹部和山洼地與之相反，隨土層的加深而減少。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2786813