對人工林的改造會帶來林下植物群落生境的變化,這些變化又作用于植物群落,反映在植物多樣性與群落關(guān)系中。柏木低效林是川中丘陵區(qū)的主要森林類型,存在生長狀況差、土壤侵蝕嚴(yán)重等問題,對其植被組成結(jié)構(gòu)的調(diào)整十分有必要。本研究旨在通過對川中丘陵區(qū)柏木低效林不同改造模式的草本及灌木的植物多樣性、優(yōu)勢種生態(tài)位特征及土壤理化性質(zhì)的研究,揭示改造前后草本及灌木群落的生物多樣性變化、生態(tài)學(xué)規(guī)律(包括植物群落的組成變化、格局的成因、對資源的利用狀況及種間競爭機(jī)制)及改造對土壤結(jié)構(gòu)、水分、養(yǎng)分等帶來的影響。為更有效的對柏木低效林進(jìn)行改造及經(jīng)營提供理論指導(dǎo)。以川中丘陵區(qū)改造4a后的11種模式:不同密度(株行距1.5m×4m與1.5m×2m)的榿木(Alnus cremastogyne)、香椿(Toona sinensis)、銀木(Cinnamomum septentrionale)純林模式和株行距為1.5m×2m的銀木+榿木模式、香椿+銀木模式、香椿+榿木模式、榿木+香椿+銀木模式以及采伐跡地作為研究對象,柏木(Cupressus funebris)純林為對照,對柏木低效林不同改造模式的優(yōu)勢草本及灌木植物多樣性、生態(tài)位寬度、生態(tài)位重疊及不同改造模式土壤理化性質(zhì)進(jìn)行研究。結(jié)果表明:(1)草本層植物多樣性:除高低密度香椿模式、低密度銀木模式和榿木+香椿+銀木模式外,其他模式的草本植物多樣性均優(yōu)于柏木純林,其中以香椿+銀木模式(Shannon-Wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)、均勻度和豐富度指數(shù)分別為1.82、0.83、0.94和1.30)與香椿+榿木模式(1.83、0.83、0.93和1.33)的生物多樣性顯著高于柏木純林(1.48、0.69、0.82和1.27),為最優(yōu)的改造模式。灌木植物多樣性:所有模式植物多樣性均優(yōu)于柏木純林(1.37、0.70、0.97和0.85),其中以銀木+榿木模式(2.12、0.80、0.77和2.43)、香椿+榿木模式(1.95、0.82、0.81和2.18)、香椿+銀木(1.95、0.80、0.78和1.96)模式效果最好。灌木層的植物多樣性高于草本層,說明相對于草本層,灌木層的演替更為集中。(2)草本層:改造前鐵線蕨(Adiantum capillus-veneris)生態(tài)位寬度最廣為2.365,喜陰植物占有優(yōu)勢地位,改造后林下光照環(huán)境發(fā)生變化,喜陽植物五節(jié)芒(Miscanthus floridulus)在低密度的純林模式中迅速占據(jù)林下生長空間,生態(tài)位寬度較大,隨改造模式郁閉度的增加,薹草(Carex tristacya)、地果(Ficus tikoua)、竹葉草(Oplismenus compositus)等喜陰植物逐漸占據(jù)優(yōu)勢地位,喜陽植物逐漸被淘汰。灌木層:改造前處于優(yōu)勢地位的是鐵仔(Myrsine africana),生態(tài)位寬度為1.357,改造后喬木層郁閉度大幅降低,構(gòu)樹(Broussonetia papyrifera)開始在各改造模式中占有一定地位,隨模式郁閉度的增加,更耐陰的植物黃荊(Vitex negundo)、鐵仔(Myrsine africana)、胡頹子(Elaeagnus pungens)等又開始占據(jù)優(yōu)勢地位。(3)柏木低效林不同改造模式植物生態(tài)位寬度與重要值和資源位都呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為0.7641和0.9635),說明生態(tài)位寬度較大的物種一般具有較大的重要值,占有較多的資源位,但生態(tài)位寬度與資源位的關(guān)系較重要值更為密切。(4)生態(tài)位寬度較大的物種間既有較大的生態(tài)位重疊,也有較小的生態(tài)位重疊,不能僅憑生態(tài)位寬度來判定生態(tài)位重疊值,草本及灌木植物群落大多為低生態(tài)位重疊,但灌木群落的生態(tài)位重疊值大于草本,說明由于改造時間較短,草本植物生態(tài)位分化明顯,物種間資源利用相似性較低,競爭不激烈,而灌木群落的演替更為集中,開始出現(xiàn)一定程度的資源競爭。(5)柏木低效林不同改造模式間土壤物理性質(zhì)表現(xiàn)為:除低密度銀木模式外,其余模式林下土壤物理性質(zhì)都不同程度的優(yōu)于柏木純林,這些改造增加了土壤含水量降低了土壤的緊實(shí)度,使林下土壤更有益于植被的生長,其中以銀木+榿木和香椿+銀木及高密度榿木模式的改造效果最佳。土壤化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為:柏木低效林不同改造模式對土壤的pH值、全磷、全鉀的含量改善不明顯甚至有些下降,而對于全氮、水解氮、有效磷、速效鉀及有機(jī)質(zhì)的改善比較顯著�？偟膩碚f香椿+銀木模式、銀木+榿木模式、香椿+榿木模式的改造效果最好。(6)土壤物理性質(zhì)與植物多樣性的相關(guān)性高于土壤化學(xué)性質(zhì),說明在改造初期,土壤物理性質(zhì)是影響植物多樣性的主要因素。
【學(xué)位單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S718.5
【部分圖文】：

圖５可知?

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