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光环境对沙松阔叶林更新种群竞争的影响

作　者: 杨笑天
导　师: 徐程扬
学　校: 北京林业大学
专　业: 森林培育
关键词: 沙松种内竞争种间竞争根系分布
分类号: S718.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

沙松(Abies holophylla Maxim)是松科冷杉属常绿针叶乔木树种,是香料工业、轻化工和食品加工业最好的原料,也是营造防护林的最好树种之一。目前在我国沙松主要分布于长白山地区,并且为林内主要伴生树种。在更新层的群落中,由于人为干扰的原因,沙松更新状况较差。但是在环境条件适宜并且人为干扰较少的环境中,沙松在更新群落中很可能占据优势。本文以沙松为研究对象,在前人研究方法的基础上运用Hegyi单木竞争指数模型和种内种间竞争理论、植物根系分布格局,主要通过野外调查和沙松更新幼树根系分层挖掘的方法,对沙松进行研究,分析沙松与其它植物种群在竞争中的相互作用影响,探究在自然环境下影响沙松更新幼树生长的竞争机制,为合理经营沙松大然次生林奠定基础。本研究结果表明：(1)沙松更新幼树平均年龄为8年,最大高度0.87m,最大生物量(干重)237.31g,盖度30%,多度为23.7%；(2)沙松幼树的高度、地径、叶片生物量、茎生物量、根生物量和总生物量相互间都呈正相关关系,并且相关性显著(P<0.01)；(3)植物竞争强度随距离的增大而减小(P<0.05),0-20cm竞争最为激烈,0-60cm范围是受竞争影响的主要区域,种间竞争强度大于种内竞争；(4)Pearson相关性检验结果表明,光照强度与种内竞争指数(CIh)呈负相关关系,并且差异程度显著(P<0.01),其它竞争强度指数与光照环境无显著相关关系;(5)自然环境下,不同水平距离内、不同垂直距离内的沙松根长密度、根表面积差异程度显著(P=0.005,P=0.002),但生物量密度无显著差异；沙松更新幼树根系生长格局以浅根型、横向伸展获取水分与养分为主；(6)在0-20cm水平分层内,沙松2mm以上根系较多,并且邻体植物密度与根系比根长、比表面积与竞争木密度(株/m2)呈显著正相关关系(P=0.002,P=0.003)；邻体植物密度对沙松根系的垂直分层不产生影响；(7)直径2mm以上的根系比0-2mm的根系更有利于吸收土壤养分和水分,并且对光合作用产生更大的支持作用,提供更多碳水化合物的合成和分配用于沙松生长。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 引言  9-17
  1.1 森林植物群落竞争研究进展  9-11
    1.1.1 养分因素的竞争机理研究  9
    1.1.2 水分因素的竞争机理研究  9-10
    1.1.3 光照因素的竞争机理研究  10
    1.1.4 其他因素的竞争机理研究  10
    1.1.5 根系部分竞争机理的研究  10-11
    1.1.6 森林群落竞争研究存在的问题与不足  11
    1.1.7 森林群落竞争可能的研究方向  11
  1.2 竞争的概念  11-13
  1.3 竞争的类型和数学模型  13-15
    1.3.1 Hegyi的单木竞争指数模型  13
    1.3.2 单木竞争指数的改进模型  13-14
    1.3.3 Lotka-Volterra竞争模型  14-15
  1.4 研究目的和主要研究内容  15-16
    1.4.1 研究目的和意义  15
    1.4.2 主要研究内容  15-16
  1.5 技术路线  16-17
2 研究区概况  17-19
  2.1 地埋位置与气候条件  17
    2.1.1 地理位置  17
    2.1.2 气候条件  17
  2.2 土壤类型与植被状况  17
  2.3 样地概况  17-19
3 研究方法  19-21
  3.1 沙松更新种群研究地点调查  19
  3.2 样品的采集  19
  3.3 指标测定与计算  19-20
  3.4 数据分析方法  20-21
4 结果分析  21-39
  4.1 光环境与更新种群生长状态关系  21-25
  4.2 光环境对更新种群邻体竞争的影响  25-26
    4.2.1 沙松幼树竞争范围的确定  25-26
    4.2.2 光照环境对沙松和邻体植物竞争的影响  26
  4.3 沙松更新幼树根系形态对光环境与邻体竞争的响应  26-32
    4.3.1 根系分布特征  26-28
    4.3.2 光环境对沙松根系分布特征影响  28-31
    4.3.3 邻体植物密度对沙松根系分布特征影响  31-32
  4.4 沙松地上地下竞争  32-39
    4.4.1 沙松更新幼树的地上竞争与地下竞争  32-33
    4.4.2 沙松更新幼树根系与地上生物量相关性  33-39
5 讨论与结论  39-41
参考文献  41-45
个人简介  45-46
导师简介  46-47
致谢  47

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