【摘要】：斷陷盆地石漠化嚴重,植被恢復困難,存在造林物種單一、群落穩(wěn)定性差等突出問題。本研究以位于喀斯特斷陷盆地區(qū)的云南省屏邊縣大黑山為例,通過對不同撂荒年限的天然植被(當年撂荒地,撂荒3年、6年、20年、40年)和幾乎未經干擾的原始林進行群落學調查及取樣,分析植被恢復過程中的植被特征,種子庫和土壤特征,及其對植被恢復的影響和響應,旨在揭示群落恢復演替的機制,為退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復和重建提供依據。研究結果表明:(1)研究區(qū)共記錄到72科129屬181種維管束植物。物種分布較多的科有薔薇科(Rosaceae)、樟科(Lauraceae)、禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)、蓼科(Polygonaceae)、榆科(Ulmaceae)、五加科(Araliaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)、桑科(Moraceae)、木犀科(Oleaceae)。植被恢復過程中,群落物種組成中的科數、屬數、種數逐漸增加。草本植物由早期喜陽、耐旱、耐貧瘠的草本逐漸向喜蔭濕的草本和蕨類轉變。臭莢蓬(Viburnumfoetidum)、黃脈莓(Rubusxanthoneurus)、伊桐(Itoaorientalis)為該地區(qū)植被恢復的先鋒種,其早期的出現為其他植物的恢復創(chuàng)造了條件,后期陽性灌木逐漸被喜蔭濕的物種替代。喬木層樹種由偏陽向中性過渡,逐漸向陰性轉變�；謴�40年的植物群落與原始林群落均以紅果樹(Stranvaesia davidiana)和鵝掌柴(Scheffleraoctophy)為建群種;撂荒地群落的個體矮小,密度大。隨恢復年限增加,木本植物的高度逐漸增大,密度減小,喬木層的蓋度逐漸增加,灌木層和草本層蓋度先上升后下降。恢復40年后,植物群落的多樣性、蓋度、密度基本達到原始林水平,群落高度仍有恢復空間;植物群落物種多樣性隨恢復年限增加逐漸增大,以恢復40年時最高,略高于原始林,差異不顯著(P0.05)。但不同層次的物種多樣性表現有所不同。(2)研究區(qū)土壤種子庫共萌發(fā)出97個物種,隸屬于45科87屬。土壤種子庫物種總數以恢復6年時最高,有47種。土壤種子庫總密度變動于1622～17233粒/m2,隨恢復年限增加呈下降趨勢。其中,草本的物種數和密度在土壤種子庫中都占據較高比例,而喬、灌木所占比例相對較低。不同恢復年限土壤種子庫與地表植被的相似系數大小在0.13～0.21,相似性總體較低,在恢復6年時出現最大值。在恢復至喬木林以前,土壤種子庫的物種豐富度高于地上植被,形成喬木林以后則恰好相反。土壤種子庫的Shannon-wiener指數和Simpson指數始終低于地上植被。總體來說,研究區(qū)土壤種子庫種子儲量豐富,質量較高,能夠為該地區(qū)林分的天然更新提供基質。但土壤種子庫的植被恢復潛力仍較小,植被恢復還需要適當的人為干預與調控。(3)植被恢復初期特別是由撂荒地至灌木林群落階段,植物生長從土壤中吸收的養(yǎng)分大于養(yǎng)分歸還量,導致土壤肥力有所下降。但隨著植被進一步恢復,土壤肥力逐漸改善。土壤物理性狀和土壤持水能力,土壤有機質、全氮、銨態(tài)氮和速效鉀含量均隨著植被的恢復呈上升趨勢。土壤磷表現出與其他土壤性質指標相反的響應。土壤全磷含量在撂荒地→撂荒3年階段大幅上升,此后隨恢復年限增加呈下降趨勢,但相比撂荒地群落均有所改善,變化范圍為0.25～1.29g/kg。速效磷含量隨恢復年限增加逐漸下降,變化范圍為3.37～46.59mg/kg。植被特征與土壤理化性質的冗余度分析表明,土壤速效磷含量和土壤容重與喬木層、灌木層各多樣性指數的相關關系為負相關。表明磷為該區(qū)域限制元素,可以考慮在進行人工植被恢復時補充磷素,以加快植被恢復。經過40年的恢復,土壤物理性狀、持水能力、土壤有機質、全氮和速效磷含量與原始林相比仍有一定差距。
【圖文】：

云南喀斯特斷陷盆地區(qū)不同恢復年限植被與土壤特征研究與設置逡逑，在云南省屏邊縣大黑山，采用空間代替時間的方據代表性和典型性原則選取具有相似的海拔、坡度、限（當年撂荒地，撂荒３年、６年、２０年、４０年植基本未經干擾的原始林群落作為對照。具體撂荒年限詢問相關林業(yè)工作人員及采用樹木年輪測定的方式確邋（溫遠光、雷麗群等，２０１３），以降低地形及氣候的樣方，參考方精云、王襄平等（２００９）的植物群落調的樣方面積為１０ｍｘｌＯｍ，３年、６年灌木林的樣方面喬木林和原始林樣方面積為３０邋ｍ＞＜３０邋ｍ。將樣方劃

２．３．２植物群落調查逡逑參考方精云、王襄平等（２００９）的植物群落調查方法。植物群落樣方設置和樣逡逑格編號方法如圖２－２所示。在每個樣格中記錄胸徑２３ｃｍ的木本（喬木和大灌木）逡逑的種類、高度和胸徑（Ｄｉａｍｅｔｅｒ邋ｏｆ邋Ｂｒｅａｓｔ邋Ｈｅｉｇｈｔ，邋ＤＢＨ）。選取樣方對角線和中心逡逑位置上３個１０邋ｍｘｌ0ｍ的樣格，記錄樣格內胸徑＜３邋ｃｍ且高度＞３０邋ｃｍ的木本（灌逡逑木和小喬木）植物的種類、基徑和高度。在樣方四角和中心設置１邋ｍｘｌ邋ｍ的草本逡逑小樣方共５個，記錄每種草本植物的種類、數量、高度、平均蓋度。同時記錄地理逡逑位置、土壤類型、海拔高度、坡度和巖石裸露度等環(huán)境因子，以及群落各層次的高逡逑度、蓋度和優(yōu)勢種等。其中，蓋度的測定根據植物莖葉對地面的投影面積計算得到。逡逑各群落類型環(huán)境概況見表２－１。逡逑Ｈ４逡逑０７邐０６邐０５逡逑０９逡逑０８邐０邐０４逡逑Ｈ？邐Ｈ４邐Ｍ４邐Ｉ＂逡逑０１邐０２邐０３邐由逡逑ＨＩ邐Ｈ２邋１１１邐ｉｑ邋ＨＩ邐Ｉｉ２逡逑３０ｍ邋ｘ邋３0ｒｎ邋ｆ邋丫邋／ｊ邋６設丨？１邐Ｉ邋（）ｍ邋ｘ邋２０ｍ樣／／布設丨句邋丨Ｏｍ邋Ｘ丨0ｒｎ作心介設Ｗ逡逑圖２－２植物群落樣方設置和樣格編號方法逡逑Ｆｉｇ邋２－２邋Ｐｌｏｔｉｎｇ邋ｓｅｔｔｉｎｇ邋ａｎｄ邋ｑｕａｄｒａｔｅ邋ｃｏｄｉｎｇ邋ｆｏｒ邋ｐｌａｎｔ邋ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ逡逑注：０Ｎ０９為樣格編號，陰影部分為灌木層調查樣格，，Ｈｌ－５為草本調查小樣方。逡逑Ｎｏｔｅｓ：邋Ａ－Ｆ邋ｗｅｒｅ邋ｔｈｅ邋ｑｕａｄｒａｔｅ邋ｎｕｍｂｅｒｓ
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q948.113

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本文編號：2698172