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上海辰山植物园保育区植被特征与保育对策研究

作　者: 林明锐
导　师: 达良俊；张庆费
学　校: 华东师范大学
专　业: 生态学
关键词: 辰山植物园保育区残存自然植被人为干扰地带性植被恢复保育
分类号: Q948
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

辰山是上海市近郊佘山地区的孤立山体森林之一、也是高度城市化地区自然恢复的代表性植被,是构成上海地区植被的重要组成部分。随着城市化扩张,在空间和时间上受人类活动的持续的影响,而辰山森林山体更被规划为在建辰山植物园的植被保育区。现代植物园则具有植物研究、教育、游憩、保育及与植物资源相关的生产活动等综合功能,保育不仅包括迁地保护,也包括原有植被的保育。如加拿大皇家植物园(Royal Botanical Garden)拥有Hendrie Valley Sanctuary,保护大面积的自然山地植被和湿地植被,作为生物避难所。辰山植物园保育区的植被现状如何?群落有怎样的发育演替规律?在发挥生态服务功能的同时,如何确定恰当的保育目标和行之有效的保育策略?对这些问题的回答,对于辰山植物园保育区生态系统保育的实施,以及城市化地区地带性植被恢复研究有着极为重要的意义。本文以这种观点,试图去认识现有森林植被的特征,预测群落发育演替规律,并利用辰山现有山体环境和已形成的人工群落,恢复上海代表性本土植物群落,逐步形成常绿落叶混交林,需要对现有植物进行监测分析,特别是植物与生境的关系,为恢复适合常绿树生长发育的生境条件提供依据,提高辰山植物园保育区规划建设水平。以辰山植物园保育区的7个典型群落作为研究对象,应用植物社会学调查法以及每木调查法进行调查,进行植被科属组成、生活型组成、地理区系分布、优势种组成、垂直和水平结构特征以及年龄结构特征分析;通过多样性指数计算,比较分析了各群落的多样性度、丰富度和均匀度特征;为保证保育对策目标的制订与实施能最大限度地反映生态系统所蕴含的信息、还对土壤理化特征、凋落物循环特征、生态界面小气候、光合资源利用等4个生境因子进行定位监测,阐明了生境与生态系统保育之间的关系。最后,综合总结了适合辰山植物园保育区的近自然生态恢复型保育对策目标以及其若干项保育措施。主要结论如下:(1)根据2800m~2合7个样方的植被现状调查,其乔灌草三层植被共有植物98种:其中维管植物共94种隶属于49科69属,辰山的植物分布区系组成反映了此区域的中亚热带.北亚热带的过渡型植被特性,是此植被地带典型的自然恢复形态。(2)7个群落的主要次生落叶阔叶乔木优势种为枫香、刺槐、臭椿、三角枫。由于演替前期更新状况良好,这些落叶树种在群落发育过程中逐渐成为了立木层的优势种,同时立地环境也得到相应改善,创造了植物群落自然演替的良好条件,为女贞、香樟等逸生常绿树种提供了发育的便利。(3)对7个典型群落样地进行多样性、丰富度和均匀度进行分析.在调查的样地中,Shannon-Wiener指数最高的是样地3的刺槐+香樟+枫香+朴树群落(DSW=1.757),其次是样地4的枫香+刺槐+朴树群落(DSW=1.477)。但相应的丰富度(simpson)指数偏低,分别为E1/D=0.027和E1/D=0.05,说明其种群发育并不充分。对于均匀度pielou系数,样地1-样地4落叶阔叶林群落的整体比常绿落叶混交群落以及毛竹纯林高,在0.732-0.918之间。常绿落叶混交群落均匀度最小,为0.553。(4)根据群落的垂直结构特征分析,多数群落垂直结构中无明显林下分层现象,垂直结构不充实,意味着光资源还有很大的利用空间。(5)根据对不同种群年龄结构特征的分析,除耐荫种三角枫外,枫香、刺槐、臭椿等现阶段优势种普遍存在后续个体不足,在种群发展趋势中处于不稳定的演替前中期。(6)利用Lion 6400,HOBOware Climate Station等工具对辰山植物园保育区典型群落林内生境进行定位生态监测,主要监测指标有主要优势种的光合特征、生态界面小气候特征、凋落物养分归还状况以及土壤理化特征。在太阳辐射量恒定的条件下,地形的差异会造成不同树种间光合资源利用情况的差异;而辰山林下的空气温湿度、以及土壤温度和含水量,符合本地物种自然发育的所需气候条件;辰山森林土壤显弱酸性、在从前期落叶阔叶林阶段到后期混交林阶段的群落中,不同层次的土壤水分物理特征差异不明显,而总氮、总磷、碳氮比等养分指标则在不同层次土间有较大差异,这是由于群落内通过凋落物向土壤归还N、P等营养元素的缘故。(7)根据辰山植物园保育区现有的植被状况、发育演替规律以及动态生境状况,提出了近自然生态恢复型经营对策,其具体措施包括林相改造、加速地带性植被的恢复;对园内进行合理的建设管理、有效保护野生动植物资源;利用乡土树种营建复层混交林、发挥生态效益和景观效应;保护特殊生境中的潜在自然植被。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-12
1. 前言  12-19
  1.1 研究目的与意义  12-13
  1.2 国内外研究进展  13-19
2 研究区域概况  19-21
  2.1 地理位置  19
  2.2 气候条件  19-20
  2.3 地质地貌  20-21
3 研究方法  21-28
  3.1 研究技术路线  21-22
  3.2 样地设置与调查  22-26
  3.3 数据处理与分析  26-28
4. 典型群落结构与多样性特征  28-47
  4.1 植物种类组成  28
  4.2 植物区系分布  28-29
  4.3 植物生活型组成  29-30
  4.4 乡土植物比例特征  30-31
  4.5 外来植物起源类型  31-32
  4.6 群落类型与重要值特征  32-35
  4.7 植物多样性特征  35-40
  4.8 群落的垂直结构  40-41
  4.9 群落水平结构  41-43
  4.10 种群年龄结构  43-47
5. 典型群落生境特征  47-67
  5.1 土壤物理与化学特性  47-56
  5.2 凋落物层特征  56-57
  5.3 生态界面小气候特征  57-67
6. 典型群落光环境与优势种光合生理特征  67-75
  6.1 典型群落光环境  68-69
  6.2 优势种光合速率日进程变化  69-70
  6.3 优势种光合作用与光合有效辐射关系  70-71
  6.4 优势种气孔导度和CO_2浓度日进程  71-75
7. 植被保育对策方案  75-84
  7.1 植被保育目标  75-76
  7.2 植被保育现状  76-77
  7.3 类似残存植被现状  77-78
  7.4 植被保育对策方案比较  78-81
  7.5 植被保育对策的具体措施  81-84
8. 附录  84-87
9. 参考文献  87-93
致谢  93

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