黃土高原退耕地典型人工林對(duì)不同降雨條件的適應(yīng)策略
發(fā)布時(shí)間:2022-02-13 17:37
在植被恢復(fù)過程中,退耕植物在長期適應(yīng)環(huán)境的過程中,形成能夠響應(yīng)外部環(huán)境變化、并對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有一定影響的植物性狀,探明退耕過程中植物的適應(yīng)與響應(yīng)機(jī)制是改良和修復(fù)脆弱生態(tài)環(huán)境的核心問題。本研究在退耕還林工程背景下,以黃土高原不同降雨梯度下人工林刺槐和油松為研究對(duì)象,通過野外試驗(yàn)與室內(nèi)分析相結(jié)合的方法,分析不同干旱條件下刺槐和油松林下群落結(jié)構(gòu)、葉片的外部形態(tài)特征、內(nèi)部解剖特征以及生理特征的變化,闡明影響刺槐和油松林下群落結(jié)構(gòu)、葉片的外部形態(tài)特征、內(nèi)部解剖特征以及生理特征變化的驅(qū)動(dòng)因素,揭示刺槐和油松在不同降雨條件下的適應(yīng)策略和適應(yīng)能力,為農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中林分的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。本研究的主要結(jié)論如下:(1)降雨量與造林樹種對(duì)人工林的林下群落組成和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。刺槐在所有的取樣范圍內(nèi)有56種植物共2548株/從,隸屬于25個(gè)科51屬,而油松有62種植物共1281株/從,分別隸屬于27個(gè)科57屬。隨降雨量的減少,人工刺槐和油松林下群落物種種類和數(shù)量逐漸減少,刺槐林下優(yōu)勢(shì)物種由耐旱性相對(duì)較差的薔薇科向耐旱性較好的禾本科菊科過渡,而油松林下物種主要以耐旱性耐瘠薄能力較好的菊科、禾本科和豆科為主。(2)降雨...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
研究區(qū)域分布圖
第三章不同降雨條件下人工林林下群落特征29圖3-1不同降雨梯度下刺槐林下物種組成特征Figure3-1ChangesinspeciescompositionunderthevegetationofRobiniapseudoacaciaalongprecipitationgradient.3.1.2油松林下植物群落物種組成通過對(duì)油松樣地林下群落物種的調(diào)查,得到表3-2。在所有的取樣范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)植株1281株/從,共62種植物,分別隸屬于27個(gè)科57屬。菊科(Compositae)物種最多,有13種,占物種總數(shù)的20.97%;其次為禾本科(Gramineae)有10種,占物種總數(shù)的16.13%;再次是豆科、薔薇科、蘿藦科(Asclepiadaceae)和百合科(Liliaceae),分別有7種、5種3種和2種,占物種總數(shù)的11.29%、8.06%、4.84%和3.23%。通過分析物種的個(gè)體數(shù)量發(fā)現(xiàn):菊科居于首位,數(shù)量為309株/從,占總個(gè)體數(shù)量的24.12%;其次為禾本科256株/從、豆科172株/從、薔薇科56株/從和蘿藦科9株/從,分別占總個(gè)體數(shù)量的19.98%、13.43%、4.37%和0.70%。其中莎草科的苔草屬(DuchesneaSmith)是個(gè)體數(shù)量最多的屬,該屬有個(gè)體165株/從,占總個(gè)體數(shù)量的12.88%;其次為豆科的胡枝子屬141株/從,占總個(gè)體數(shù)量的11.01%;禾本科狗尾草屬116株/從和敗醬科的敗醬屬103株/從,分別占總個(gè)體數(shù)量的9.06%和8.04%。
西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文32圖3-2不同降雨梯度下油松林下物種組成特征Figure3-2ChangesinspeciescompositionunderthevegetationofPinustabuliformisalongprecipitationgradient.3.2植物林下植物群落多樣性3.2.1刺槐林下植物群落多樣性通過對(duì)刺槐林下植物群落多樣性進(jìn)行分析,得到表3-3。由此表可以看出,隨降雨量的增加,植物多樣性的各個(gè)指標(biāo)變化趨勢(shì)存在差異,具體如下:衡量植物物種豐富程度的Gleason指數(shù)和Margalef指數(shù)隨降雨量的增加而增大,并在507mm年均降雨量時(shí)達(dá)到最大值,分別為2.84和2.77,其中Gleason指數(shù)在600mm降雨量時(shí)呈微減的趨勢(shì),而Margalef指數(shù)保持不變;衡量植物物種多樣性的Simpson指數(shù)呈“V”字變化,在年均降雨量為452mm最小,而Shannon指數(shù)與之相反,在年均降雨量為452mm達(dá)到最大值2.93;衡量植物物種均勻度Pielou指數(shù)隨降雨量的增加呈現(xiàn)出先增加后減少的變化趨勢(shì),并在年均降雨量為452mm達(dá)到最大值。表3-3刺槐林下植物群落多樣性指數(shù)Table3-3DiversityindexunderthevegetationofRobiniapseudoacacia.研究區(qū)域Studyarea研究樣地Studysite年均降雨量MAP(mm)物種豐富度指數(shù)Speciesrichnessindex物種多樣性指數(shù)Speciesdiversityindex物種均勻度指數(shù)SpeciesuniformityindexGleasonMargalefSimpsonShannonPielou富縣黑龍溝流域FXCH16003.173.700.083.811.29FXCH26002.672.550.412.220.80FXCH36002.172.050.571.570.61
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]吉林灌木群落物種多樣性與氣候和局域環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 張樹斌,王襄平,吳鵬,孫晗,李巧燕,吳玉蓮,韓威,武嫻. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(22)
[2]黃土高原羊圈溝小流域人工物種和自然物種徑向生長對(duì)氣候變化的響應(yīng)差異[J]. 韋景樹,李宗善,焦磊,陳維梁,伍星,王曉春,王帥. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(22)
[3]黃土高原不同植被恢復(fù)方式對(duì)土壤水分坡面變化的影響[J]. 安文明,韓曉陽,李宗善,王帥,伍星,呂一河,劉國華,傅伯杰. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(13)
[4]降水控制對(duì)荒漠植物群落物種多樣性和生物量的影響[J]. 孫巖,何明珠,王立. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(07)
[5]不同水分處理下喀斯特土層厚度異質(zhì)性對(duì)兩種草本葉片解剖結(jié)構(gòu)和光合特性的影響[J]. 李周,趙雅潔,宋海燕,張靜,陶建平,劉錦春. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]施用氮、磷對(duì)油松幼苗葉形態(tài)與解剖結(jié)構(gòu)的影響[J]. 陳麗茹,邵景俠,李秧秧. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]五種西北旱區(qū)植物對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)[J]. 丁龍,趙慧敏,曾文靜,李晴,汪洋,王四清. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(05)
[8]水分梯度下黑河流域荒漠植物群落多樣性特征[J]. 張曉龍,周繼華,蔡文濤,管天玉,高楠楠,杜會(huì),姜聯(lián)合,來利明,楊大文,叢振濤,鄭元潤. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(14)
[9]氮添加對(duì)山西太岳山天然油松林主要植物葉片性狀的影響[J]. 肖迪,王曉潔,張凱,何念鵬,侯繼華. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(07)
[10]油松葉功能性狀分布特征及其控制因素[J]. 張凱,侯繼華,何念鵬. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(03)
博士論文
[1]黃土高原人工刺槐林群落演化特征及穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)[D]. 康迪.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[2]黃土丘陵溝壑區(qū)優(yōu)勢(shì)植物對(duì)不同侵蝕環(huán)境的適應(yīng)研究[D]. 杜華棟.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2013
[3]秦嶺山地紅樺林群落的穩(wěn)定性及其維持機(jī)制研究[D]. 郭垚鑫.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于InVEST模型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)研究[D]. 李敏.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[2]黃土丘陵溝壑區(qū)主要植物葉解剖結(jié)構(gòu)及其環(huán)境適應(yīng)性研究[D]. 尹秋龍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3623627
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【文章頁數(shù)】:123 頁
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【部分圖文】:
研究區(qū)域分布圖
第三章不同降雨條件下人工林林下群落特征29圖3-1不同降雨梯度下刺槐林下物種組成特征Figure3-1ChangesinspeciescompositionunderthevegetationofRobiniapseudoacaciaalongprecipitationgradient.3.1.2油松林下植物群落物種組成通過對(duì)油松樣地林下群落物種的調(diào)查,得到表3-2。在所有的取樣范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)植株1281株/從,共62種植物,分別隸屬于27個(gè)科57屬。菊科(Compositae)物種最多,有13種,占物種總數(shù)的20.97%;其次為禾本科(Gramineae)有10種,占物種總數(shù)的16.13%;再次是豆科、薔薇科、蘿藦科(Asclepiadaceae)和百合科(Liliaceae),分別有7種、5種3種和2種,占物種總數(shù)的11.29%、8.06%、4.84%和3.23%。通過分析物種的個(gè)體數(shù)量發(fā)現(xiàn):菊科居于首位,數(shù)量為309株/從,占總個(gè)體數(shù)量的24.12%;其次為禾本科256株/從、豆科172株/從、薔薇科56株/從和蘿藦科9株/從,分別占總個(gè)體數(shù)量的19.98%、13.43%、4.37%和0.70%。其中莎草科的苔草屬(DuchesneaSmith)是個(gè)體數(shù)量最多的屬,該屬有個(gè)體165株/從,占總個(gè)體數(shù)量的12.88%;其次為豆科的胡枝子屬141株/從,占總個(gè)體數(shù)量的11.01%;禾本科狗尾草屬116株/從和敗醬科的敗醬屬103株/從,分別占總個(gè)體數(shù)量的9.06%和8.04%。
西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文32圖3-2不同降雨梯度下油松林下物種組成特征Figure3-2ChangesinspeciescompositionunderthevegetationofPinustabuliformisalongprecipitationgradient.3.2植物林下植物群落多樣性3.2.1刺槐林下植物群落多樣性通過對(duì)刺槐林下植物群落多樣性進(jìn)行分析,得到表3-3。由此表可以看出,隨降雨量的增加,植物多樣性的各個(gè)指標(biāo)變化趨勢(shì)存在差異,具體如下:衡量植物物種豐富程度的Gleason指數(shù)和Margalef指數(shù)隨降雨量的增加而增大,并在507mm年均降雨量時(shí)達(dá)到最大值,分別為2.84和2.77,其中Gleason指數(shù)在600mm降雨量時(shí)呈微減的趨勢(shì),而Margalef指數(shù)保持不變;衡量植物物種多樣性的Simpson指數(shù)呈“V”字變化,在年均降雨量為452mm最小,而Shannon指數(shù)與之相反,在年均降雨量為452mm達(dá)到最大值2.93;衡量植物物種均勻度Pielou指數(shù)隨降雨量的增加呈現(xiàn)出先增加后減少的變化趨勢(shì),并在年均降雨量為452mm達(dá)到最大值。表3-3刺槐林下植物群落多樣性指數(shù)Table3-3DiversityindexunderthevegetationofRobiniapseudoacacia.研究區(qū)域Studyarea研究樣地Studysite年均降雨量MAP(mm)物種豐富度指數(shù)Speciesrichnessindex物種多樣性指數(shù)Speciesdiversityindex物種均勻度指數(shù)SpeciesuniformityindexGleasonMargalefSimpsonShannonPielou富縣黑龍溝流域FXCH16003.173.700.083.811.29FXCH26002.672.550.412.220.80FXCH36002.172.050.571.570.61
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]吉林灌木群落物種多樣性與氣候和局域環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 張樹斌,王襄平,吳鵬,孫晗,李巧燕,吳玉蓮,韓威,武嫻. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(22)
[2]黃土高原羊圈溝小流域人工物種和自然物種徑向生長對(duì)氣候變化的響應(yīng)差異[J]. 韋景樹,李宗善,焦磊,陳維梁,伍星,王曉春,王帥. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(22)
[3]黃土高原不同植被恢復(fù)方式對(duì)土壤水分坡面變化的影響[J]. 安文明,韓曉陽,李宗善,王帥,伍星,呂一河,劉國華,傅伯杰. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(13)
[4]降水控制對(duì)荒漠植物群落物種多樣性和生物量的影響[J]. 孫巖,何明珠,王立. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(07)
[5]不同水分處理下喀斯特土層厚度異質(zhì)性對(duì)兩種草本葉片解剖結(jié)構(gòu)和光合特性的影響[J]. 李周,趙雅潔,宋海燕,張靜,陶建平,劉錦春. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]施用氮、磷對(duì)油松幼苗葉形態(tài)與解剖結(jié)構(gòu)的影響[J]. 陳麗茹,邵景俠,李秧秧. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]五種西北旱區(qū)植物對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)[J]. 丁龍,趙慧敏,曾文靜,李晴,汪洋,王四清. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(05)
[8]水分梯度下黑河流域荒漠植物群落多樣性特征[J]. 張曉龍,周繼華,蔡文濤,管天玉,高楠楠,杜會(huì),姜聯(lián)合,來利明,楊大文,叢振濤,鄭元潤. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(14)
[9]氮添加對(duì)山西太岳山天然油松林主要植物葉片性狀的影響[J]. 肖迪,王曉潔,張凱,何念鵬,侯繼華. 植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(07)
[10]油松葉功能性狀分布特征及其控制因素[J]. 張凱,侯繼華,何念鵬. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(03)
博士論文
[1]黃土高原人工刺槐林群落演化特征及穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)[D]. 康迪.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[2]黃土丘陵溝壑區(qū)優(yōu)勢(shì)植物對(duì)不同侵蝕環(huán)境的適應(yīng)研究[D]. 杜華棟.中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2013
[3]秦嶺山地紅樺林群落的穩(wěn)定性及其維持機(jī)制研究[D]. 郭垚鑫.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于InVEST模型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)研究[D]. 李敏.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[2]黃土丘陵溝壑區(qū)主要植物葉解剖結(jié)構(gòu)及其環(huán)境適應(yīng)性研究[D]. 尹秋龍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
本文編號(hào):3623627
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