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种子特性和微生境对辽东栎幼苗生长的影响

作　者: 郑维娜
导　师: 王孝安
学　校: 陕西师范大学
专　业: 生态学
关键词: 辽东栎早期幼苗微生境枯落物光照种子大小
分类号: S792.18
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

辽东栎(Quercus wutaishanica)是我国暖温带落叶林的重要优势种,以辽东栎为优势种的辽东栎林已经是黄土高原子午岭林区的优势天然群落,该群落对于当地具有十分重要的水土保持等作用。林下辽东栎的更新主要依靠萌生苗,实生苗更新数量匮乏是许多栎林面临的共同问题。幼苗生长受到两方面因素的制约,一是所处的生境条件,二是自身种子的特性,而关于种子大小和辽东栎幼苗生长之间的关系还鲜有报道。本文以辽东栎幼苗为研究对象,从微生境和种子大小两方面来探讨影响辽东栎早期幼苗的生长的关键因素。本研究采用典型样线法对子午岭马栏林区辽东栎林下的1-3龄辽东栎实生幼苗的生长性状指标以及幼苗所处微生境变量进行了调查分析,从而得出影响早期辽东栎幼苗生长的关键微生境因子,以微生境的角度阐述辽东栎幼苗初期高死亡率的原因。室内种植试验探究了辽东栎种子大小与幼苗生长之间的关系,揭示了辽东栎幼苗的生长机制。通过这两方面的研究,深入了关于辽东栎幼苗早期生长规律的理论知识,为加速黄土高原森林的自然恢复提供理论依据。本研究结果表明：(1)除了叶片叶绿素含量和叶片数目这两个指标在3个龄级间没有差异,其他生长性状指标在龄级间均存在差异性。辽东栎1龄幼苗平均株高达到10.73cm,而2龄和3龄幼苗的株高增长的极其少,基径生长量也是在1龄时积累最多,说明辽东栎实生苗在第一年的快速生长累积后,地上生长将变得非常缓慢。幼苗的生长性状指标间存在显著相关关系,随着龄级的增长,各性状间的相关性也随着改变。(2)随着龄级的增长幼苗的年生长率逐渐降低,表明当地的林下生境很适合辽东栎种子的萌发和最初的生长,但是对于幼苗进一步的后期生长存活不太适宜。(3)随着龄级的增长,对微生境做出响应的幼苗生长性状指标,以及影响幼苗生长的微生境变量都呈增加趋势,两者之间的线性拟合度R2也呈增强趋势。表明微生境对幼苗生长的影响具有时滞效应,随着龄级的增长,微生境对辽东栎幼苗生长的制约会增强。(4)影响早期辽东栎幼苗生长的主要微生境因子为枯落物和光照。枯落物干重和1、2、3龄幼苗的生长性状指标都呈显著负相关关系,即枯落物限制辽东栎幼苗的生长,光照对幼苗生长的影响则因龄级不同而出现不同的结果,1、2龄幼苗在中度遮荫下的株高和基径显著高于无遮荫和全遮荫下的幼苗,3龄幼苗则表现为在无遮荫下生长最好,说明乔木层的适度遮荫是1、2龄幼苗生长的最佳光照环境,3龄幼苗生长的最佳环境则是林隙,可见辽东栎幼苗要成功定居必须等待林窗的出现。(5)辽东栎种子的质量和表型性状纵径长、横径长、纵横径之比间呈显著相关关系。(6)辽东栎种子大小对幼苗的高度和基径都有影响,大种子幼苗的株高较大,而小种子幼苗的基径较大。不同大小种子的幼苗的叶片数、冠幅、芽数、叶面积没有显著差异。种子大小对幼苗的比叶面积也没有影响。(7)大种子幼苗的总生物量最高,小种子幼苗总生物量最低,且大、中、小种子幼苗总生物量差异显著。大种子幼苗的地上生物量显著高于中种子和小种子幼苗,小种子幼苗的根生物量最高,且和大、中种子幼苗差异显著。小种子幼苗具有较高的根冠比。总之,光照、枯落物是影响早期幼苗生长的主要微生境因子,种子大小对幼苗的株高,基径以及生物量都会产生一定影响。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
第1部分前言  9-15
  1 幼苗动态的研究  9
  2 种子特性对幼苗生长发育的影响  9-11
  3 微生境对天然更新的影响  11-13
  4 辽东栎的研究现状  13-15
第2部分区域概况及研究目的意义  15-19
  1 研究区域概况  15
  2 研究内容及目的意义  15-16
  3 研究特色及创新  16-19
第3部分辽东栎林下幼苗生长规律  19-23
  1 研究方法  19
  2 研究结果与分析  19-22
    2.1 不同龄级幼苗的生长差异  19-20
    2.2 各龄级幼苗的性状间的相关性  20-22
  3 小结  22-23
第4部分林下微生境与幼苗生长状况  23-29
  1 研究方法  23-25
    1.1 样地设置及野外数据采集  23
    1.2 土壤、枯落物的取样及室内分析  23-24
    1.3 数据处理分析  24-25
  2 研究结果与分析  25-26
    2.1 林下微生境格局  25-26
    2.2 林下微生境对幼苗生长的影响  26
  3 小结  26-29
第5部分种子特性对辽东栎幼苗生长的影响  29-35
  1 研究方法  29
    1.1 种子采集及处理  29
    1.2 种子室内种植试验  29
    1.3 数据处理分析  29
  2 研究结果与分析  29-33
    2.1 种子性状  29-30
    2.2 出苗率  30-31
    2.3 种子大小与幼苗生长性状  31-33
  3 小结  33-35
第6部分讨论  35-39
  1 早期辽东栎幼苗生长规律  35
  2 影响早期辽东栎幼苗生长性状的关键微生境因子  35-37
    2.1 枯落物  35-36
    2.2 光照  36-37
    2.3 其他微生境因子  37
  3 种子特性  37-39
第7部分总结与改进  39-41
参考文献  41-49
致谢  49-51
攻读硕士学位期间的研究成果  51
参加科研项目  51

种子特性和微生境对辽东栎幼苗生长的影响

内容摘要

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