【摘要】：云南松林是中國西南地區(qū)的特有森林類型,也是云南省的主要森林類型之一,由于過伐等一些不合理的利用方式,現(xiàn)存的云南松天然林絕大多數(shù)是在原有跡地上形成的云南松天然次生林。本文基于生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)的基本原理和理論,以云南松天然次生林為研究對(duì)象,并以云南松原生林為對(duì)照,在共計(jì)122塊樣地(4.88hm2)基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)查和采樣,研究了云南松天然次生林群落結(jié)構(gòu)特征,分析了云南松天然次生林植物葉片C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比的組成特征以及分布規(guī)律,探討了群落物種多樣性及結(jié)構(gòu)特征、環(huán)境因子、生態(tài)位等與C、N、P含量及其化學(xué)計(jì)量比的相關(guān)性,以期揭示化學(xué)計(jì)量比在云南松天然次生林中的生態(tài)指示作用。通過以上問題的研究,有助于為云南松林的植被經(jīng)營管理提供理論支撐和科學(xué)依據(jù)。本文的主要結(jié)果如下:1.云南松天然次生林林分因子中的平均胸徑和平均高顯著大于云南松原生林,而林分密度和胸高斷面積均顯著小于云南松原生林,物種-多度曲線反映出云南松天然次生林的結(jié)構(gòu)較為單一。云南松天然次生林除滇西南地區(qū)外,物種豐富度隨徑級(jí)和高度級(jí)的增加而呈現(xiàn)倒“J”型分布,個(gè)體多度隨徑級(jí)和高度級(jí)的增加呈左偏峰曲線;而云南松原生林物種豐富度和物種多度均隨徑級(jí)和高度級(jí)的增加呈倒“J”型分布�？傮w上,云南松天然次生林物種多樣性要顯著小于云南松原生林。2.云南松天然次生林植物葉片C、N、P、C:N、C:P、N:P的算術(shù)平均值分別為450.30mg/g、11.16 mg/g和1.13mg/g,、45.09、496.55和11.32,變異系數(shù)分別為5.61%、39.70%、53.98%、30.72%、45.49%和45.05%。元素間相關(guān)性分析表明,葉片C含量分別與N含量和P含量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P0.01),葉片N含量和P含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01)。對(duì)于不同的生活型植物,在喬木植物和灌木植物之間,葉片N含量和C:N均存在顯著差異(P0.05);在常綠植物和落葉植物之間,除葉片N:P外,葉片C、N、P含量以及C:N和C:P均存在顯著差異(P0.05);在針葉植物和闊葉植物之間葉片C、N、P含量以及C:N、C:P和N:P均存在顯著差異(P0.05)。在云南松天然次生林中,云南松葉片相較于其它物種擁有較高的C含量和較低的N、P含量,說明云南松具有較高的C同化能力。個(gè)體多度與云南松天然次生林植物葉片C含量以及葉片C:N和c:p均呈極顯著正相關(guān)(p0.01),而與植物葉片n含量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(p0.01),與植物葉片p含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(p0.05),而與植物葉片n:p并沒有顯示出顯著性相關(guān)。綜合判斷,云南松天然次生林植物總體受n元素限制。3.云南松(pinusyunnanensis)、紅木荷(schimanoronhae)、假木荷(craibiodendronstellatum)、栓皮櫟(quercusvariabilis)、越桔(vacciniumvitis-idaea)、滇油杉(keteleeriaevelyniana)、水錦樹(wendlandiauvariifolia)在云南松天然次生林群落中生態(tài)位寬度較大,在群落中占據(jù)著優(yōu)勢地位,具有較強(qiáng)的資源利用能力;重要值與生態(tài)位寬度之間表現(xiàn)出了極顯著正相關(guān),重要值大的物種具有較大的生態(tài)位寬度;生態(tài)位寬度較大的物種之間的生態(tài)位相似性比例也較大,如假木荷與越桔為0.7222,紅木荷與假木荷為0.5870,假木荷與栓皮櫟為0.5000;云南松天然次生林中物種之間有23對(duì)種對(duì)的生態(tài)位重疊指數(shù)為0,另外167對(duì)種對(duì)的生態(tài)位重疊指數(shù)均小于0.1,生態(tài)位重疊較小,說明種群間生態(tài)位分化程度較高,競爭并不激烈,反映出群落中各種群對(duì)資源利用較為充分,種群之間的關(guān)系較為協(xié)調(diào)。而植物葉片c、n、p含量以及化學(xué)計(jì)量比與重要值與生態(tài)位寬度的相關(guān)關(guān)系表明,重要值大和生態(tài)位寬度較寬的物種,即使在有限的n、p養(yǎng)分條件下,也可具有較高的養(yǎng)分利用效率。4.盡管云南松天然次生林植物葉片化學(xué)計(jì)量特征多數(shù)在海拔梯度上差異性不顯著,但植物葉片c含量以及n:p與海拔具有顯著的相關(guān)性,隨海拔梯度上升,葉片c含量以及n:p呈下降趨勢;云南松天然次生林植物葉片僅c含量在10~20°與20~30°坡度上存在顯著差異,且坡度與植物葉片c、n、p含量及其化學(xué)計(jì)量比均無顯著相關(guān)性;陰陽坡之間葉片化學(xué)計(jì)量特征均沒有顯著性差異,但坡向與云南松天然次生林植物葉片p含量和n:p分別呈顯著正相關(guān)關(guān)系和顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;云南松天然次生林植物葉片c、n、p含量及其計(jì)量比特征在坡位梯度上分段性差異較為明顯,其中c、n含量在下坡最高,在上坡最低;而p含量在中坡最高,下坡最低,c:n在上坡最高,下坡最低;c:p和n:p都在在下坡最高,中坡最低,且坡位梯度與云南松天然次生林植物葉片c含量以及n:p均呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,而與n含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。土壤養(yǎng)分與云南松天然次生林植物葉片c、n、p含量及其化學(xué)計(jì)量比的相關(guān)性研究表明,土壤c含量與植物葉片c含量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與葉片n含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,而與c:n呈顯著正相關(guān)關(guān)系;土壤N含量只與植物葉片C含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;而土壤P含量并不顯著影響云南松天然次生林植物葉片C、N、P含量以及化學(xué)計(jì)量比特征。
【學(xué)位授予單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S718.5
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本文編號(hào)：2540435