树种多样性对凋落物量及养分归还的影响

论文摘要

我国亚热带植被类型多样,群落结构复杂,地带性植被为常绿阔叶林,凋落物的养分归还是森林生态系统养分循环的一个重要过程,是维持土壤养分和森林持续生产力的重要保障和环节。目前在森林培育过程中,经过多年的实践及理论的探索,混交林在森林培育过程中比纯林占有更大的优势,因此混交林栽植已经成为森林培育的主要方法,研究表明生物多样性可能会提高生态系统的生产力和稳定性,从而增加凋落物的数量和养分归还,但在自然生态系统邻域范围内,树种多样性对凋落物的数量及养分归还的研究较少。本文选择了亚热带青冈-常绿阔叶林中的四种常见典型树种,分别是处于演替前期的针叶树种（马尾松,Pinus massoniana Lamb）、演替中期的落叶阔叶树种（南酸枣,Choerospondias axillaris）、演替末期的常绿阔叶树种（青冈（Quercus glauca Thunb）和石栎（Lithocarpus glaber））,它们对亚热带地区树种在涵养水源、提供木材来源、维持区域可持续发展、维持生态系统平衡、促进生态系统物质循环和能量流动等方面起很大的作用。本文在2017年2月至2018年1月对以上四种树种在林中设置1-4个树种组合的邻域物种多样性试验,对不同树种多样性组合的凋落物量及养分归还动态特征进行研究,为亚热带地区树木的培育、混交林的营造以及生态系统生产力的提高提供理论依据。研究结果如下:（1）不同树种多样性组合中,凋落物各组分月凋落物量呈三峰或不规则型。凋落物叶是凋落物的主要组成部分,占年凋落物总量的69.35%～77.27%;其次是枝条,占年凋落物总量的9.11%～12.56%;残渣所占年凋落物总量比例范围为8.74%～11.39%;占比最小的为果实,其比例范围为1.68%～8.72%。凋落物各组分生物量的大小顺序为落叶>枝条>残渣>果实。随着树种多样性的增加,各个月份的凋落物量大多呈现下降的趋势,1月和2月凋落物量在整个试验年份中最少。1-4个树种多样性组合年凋落物量的分别为432.12 g·m-2,410.45 g·m-2,404.52 g·m-2,290.99 g·m-2,表现出 1个树种多样性组合（Tree Species Diversity l,简称TSD1）>2个树种多样性组合（Tree Species Diversity 2,简称TSD2）>3个树种多样性组合（Tree Species Diversity3,简称TSD3）>4个树种多样性组合（Tree Species Diversity 4,简称TSD4）的规律。（2）不同树种多样性组合落叶凋落物养分含量基本上表现为C>N>Ca>K>Mg>P。养分含量在不同树种组合以及不同树种之间存在一定差异。总体来说,随着树种多样性的增大,C、N、K、Mg含量有上升的趋势,P、Ca有下降的趋势,各树种的养分含量趋势各不相同。树种多样性对不同树种组合养分元素的影响不具有一致性,且对不同养分元素的影响机制不同。（3）养分元素年归还总量大小顺序为TSD1（2041.58 kg hm-2）>TSD2（1869.45 kg hm-2）>TSD3（1838.09 kg hm-2）>TSD4（1529.32 kg hm-2）;C 的养分归还量为1459.97 kg·hm-2～1946.45 kg·hm-2;N 的养分归还量为 43.47 kg·hm-2～58.14kg hm-2,P的养分归还量为3.15kg·hm-2～5.02kg·hm-2;K的养分归还量为3.86 kg·hm-2～5.92 kg·hm-2;Ca的养分归还量为 15.90 kg·hm-2～24.56kg·hm-2,Mg的养分归还量为2.95kg·hm-2～5.31kg·hm-2。整体来看,随着树种多样性的增加,凋落物养分归还总量、C、K、Ca、Mg归还量均有下降的趋势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
•   1.1 引言
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 凋落物的研究现状
•     1.2.2 凋落物的生态功能
•     1.2.3 森林凋落物的研究方法
•     1.2.4 凋落物量的研究进展
•     1.2.5 凋落物养分含量及养分归还的变化规律
•     1.2.6 树种多样性与凋落物的生态系统功能
•   1.3 研究目的与意义
•   1.4 研究内容
•   1.5 技术路线
• 2 研究材料与方法
•   2.1 研究地概况
•   2.2 研究方法
•     2.2.1 样地设置
•     2.2.2 树丛参数测定
•     2.2.3 凋落物样品采集与处理
•     2.2.4 凋落物量测定和计算
•     2.2.5 凋落物养分含量的测定和计算
•     2.2.6 凋落物养分归还量的计算
•   2.3 数据处理
• 3 结果与分析
•   3.1 树丛基本参数
•   3.2 凋落物量
•     3.2.1 凋落物总量及各组分凋落物量
•     3.2.2 凋落物组成及其各组分所占比例
•     3.2.3 凋落物各组分间相关性分析
•     3.2.4 月凋落物总量以及各组分的月动态
•     3.2.5 不同树种多样性与凋落物量的影响关系
•     3.2.6 树种多样性对树丛凋落物总量的影响关系
•     3.2.7 凋落物的季节动态特征
•     3.2.8 小结
•   3.3 树种多样性与凋落物养分含量关系
•     3.3.1 凋落物养分含量
•     3.3.2 凋落物养分含量季节动态
•     3.3.3 不同树种多样性凋落物养分含量
•     3.3.4 小结
•   3.4 凋落物的养分归还
•     3.4.1 落叶凋落物养分归还量
•     3.4.2 枝条凋落物养分归还量
•     3.4.3 凋落物养分年归还量
•     3.4.4 树丛凋落物养分年归还总量
•     3.4.5 树木丛参数与凋落物产量的影响关系
•     3.4.6 小结
• 4 讨论
•   4.1 凋落物量
•     4.1.1 不同树种多样性凋落物总量
•     4.1.2 不同树种多样性对凋落物量的影响
•     4.1.3 树丛立地因子对凋落物量的影响
•   4.2 养分含量
•     4.2.1 凋落物养分含量及其季节动态变化
•     4.2.2 树种多样性对凋落物养分含量的影响
•   4.3 养分归还量
•     4.3.1 凋落物养分归还量
•     4.3.2 树种多样性与凋落物年归还量
• 5 结论
•   5.1 不同树种多样性组合的凋落物量
•   5.2 不同树种多样性组合凋落物的养分含量
•   5.3 不同树种多样性组合凋落物的养分归还量
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间的主要学术成果和论文发表
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 惠欣荣

导师: 雷丕锋

关键词: 凋落物,生物量,养分归还,树种多样性,常绿阔叶林

来源: 中南林业科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业

单位: 中南林业科技大学

分类号: S714

总页数: 65

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