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帽儿山天然次生林常见下木生物量的相对生长与分配

作　者: 李晓娜
导　师: 国庆喜
学　校: 东北林业大学
专　业: 生态学
关键词: 常见下木相对生长方程异速生长理论生物量分配温带天然次生林
分类号: S718.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

东北天然次生林下木层发育良好,在温带森林的演替发展和生态功能等方面起着重要作用。以帽儿山天然次生林常见下木为研究对象,将其分为乔木型植物(暴马丁香、茶条槭、稠李、兴安鼠李、东北鼠李、瘤枝卫矛、卫矛、毛榛子和鸡树条荚迷)和典型灌木(忍冬、暖木条荚迷、乌苏里绣线菊、东北溲疏、东北珍珠梅、刺五加和东北山梅花)两类,基于不同函数和自变量分别构建单物种和混合物种器官生物量模型,挑选出拟合性较好、标准误较小和自变量较简单的方程作为最佳生物量模型。比较了各单一物种生物量模型之间、单物种生物量模型与混合物种生物量模型的优劣,分析了树高和主干长对生物量模型的R2值的贡献,探讨了叶、新枝、多年枝、细根和粗根的生物量(ML、MNB、MOB、MBR、MSR和MLR)与植物大小的相对生长关系以及各器官生物量的相对生长关系,分析了下木树种器官生物量的分配规律。结果如下：1.共筛选出16个树种的叶、新枝、多年枝、细根、粗根、总枝、地上部分、地下部分和个体的生物量的162个幂函数模型(144个单物种模型和18个混合物种模型)和19个最佳模型(方程类型为二次多项式或线性方程等,18个单物种模型和1个混合物种模型)。筛选出的各模型均显著(P<0.05),其R2值在大多0.800以上,模型的方程形式大多为幂函数。乔木型植物生物量模型大多以离地面10cm处树干直径(D10)为最佳自变量,典型灌木多以冠高乘积(CAH)或冠幅(CA)为最佳生物量模型的自变量。单一物种模型与混合物种模型相比,并非所有的单一物种模型都优于混合物种模型。引入树高(H,m)和主干长(L,m)后,大多典型灌木生物量模型的R2值增加,仅少数乔木型植物生物量模型的R2值稍有增加,与树高相比,主干长对生物量模型的R2值的贡献较低。2.常见下木器官生物量与植物大小的相对生长以及各器官生物量的相对生长均遵循异速生长理论,相对生长关系均显著(P<0.05),生长指数具有可塑性。乔木型植物器官生物量与D10的相对生长关系在1.712±0.071(细根生物量与D10即MSR∝D10)-2.576±0.041(多年枝生物量即MOB∝D10)。典型灌木器官生物量与冠幅的相对生长关系的范围是0.688±0.054(MSR∝CA)-1.293±0.075(MoB-CA),与冠高乘积的相对生长关系的范围是0.527±0.037(MSR∝CAH)-1.017±0.041(MoB∝CAH)。各器官生物量的相对生长关系表现为,叶与新枝、多年枝与粗根和地上部分与地下部分的相对生长关系接近等速生长,叶与枝和叶与根的幂函数比例分别近于0.75和0.86,新枝与多年枝和细根与粗根的相对生长关系介于0.67和0.75。3.本地区下木树种个体生物量分配遵循最优分配理论和异速生长生物量分配理论,叶、新枝、多年枝、细根和粗根的生物量比例依次是5.83％-20.60%、0.83%-7.42%、36.25%-68.24%、1.32%-6.75%、16.38%-42.88%,根冠比是0.272-0.866。两类生长型植物的生物量分配有差异,与乔木型植物相比,多数典型灌木的叶分配、新枝分配、粗根分配和根冠比较高,多年枝分配较低(P<0.05),仅细根分配变异较大,各植物间无显著差异(P>0.05)。随植物生长,大多植物生物量的叶分配、新枝分配、细根分配和根冠比明显降低、多年枝分配明显增加(P<0.05)。本地区常见下木的生物量结构与其上层乔木相似,仅器官生物量比例有差异,如下木树种的叶分配、新枝分配和根分配较高,多年枝分配较低。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-14
  1.1 研究背景  9-13
    1.1.1 生物量有关概念  9
    1.1.2 生物量的测定方法  9-10
    1.1.3 森林生物量研究现状及发展趋势  10-12
    1.1.4 下木树种生物量研究概况  12-13
  1.2 研究目的与意义  13-14
2 研究区域和方法  14-19
  2.1 研究区概况  14-15
    2.1.1 研究区植被状况  14-15
  2.2 研究方法  15-19
    2.2.1 数据获取  15-17
    2.2.2 生物量模型的构建  17
    2.2.3 植物生物量的相对生长分析  17-18
    2.2.4 生物量分配分析  18-19
3 下木树种生物量的相对生长  19-31
  3.1 下木树种器官生物量模型  19-26
    3.1.1 乔木型植物单一物种生物量模型  19-22
    3.1.2 典型灌木单一物种生物量模型  22-24
    3.1.3 混合物种生物量模型  24
    3.1.4 引入树高和主干长后生物量模型的R2值的变化  24-26
  3.2 下木树种器官生物量与植物大小的相对生长  26-28
  3.3 小结  28-29
  3.4 讨论  29-31
    3.4.1 生物量模型自变量的选择  29
    3.4.2 生物量模型的方程形式和拟合性  29
    3.4.3 生物量模型的适用性  29-30
    3.4.4 器官生物量与植物大小的相对生长  30-31
4 下木树种器官生物量分配  31-41
  4.1 下木树种各器官生物量的相对生长  31-34
  4.2 下木树种器官生物量分配  34-37
    4.2.1 乔木型植物生物量分配  34
    4.2.2 典型灌木生物量分配  34-37
  4.3 器官生物量分配与个体大小的关系  37-39
  4.4 小结  39
  4.5 讨论  39-41
    4.5.1 下木树种器官生物量相对生长  39-40
    4.5.2 下木树种器官生物量比例  40
    4.5.3 下木树种器官生物量分配规律  40-41
结论  41-42
参考文献  42-49
攻读学位期间发表的学术论文  49-50
致谢  50-51

帽儿山天然次生林常见下木生物量的相对生长与分配

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