六盘山林区植被恢复过程中物种多样性及其土壤肥力的演变
The Mechanism for the Changes of Species Diversity and Soil Quality in the Process of Vegetation Restoration in Liupan Mountain Forest Area
植被多样性和土壤肥力质量的恢复、保育是六盘山生态环境建设及植被恢复的关键.本研究针对六盘山生态环境建设的问题,对六盘山林区典型植物类型的恢复措施及其不同植物演替阶段的物种多样性和土壤肥力质量进行了系统的研究,并探索了在不同植物恢复演替过程中,物种多样性和土壤肥力质量的演变规律.本文通过采用典范相关、通径分析与主成分分析等方法,对不同植物物种多样性与演替时间和环境因子、植物垂直结构、土壤肥力因子的相互关系进行了研究,从而为六盘山地区生态恢复与重建及土壤质量的恢复保育提供了科学依据.主要研究结论如下:1、调查结果表明,六盘山林区共有7个植被类型32个群系和88个群丛,有高等植物113科382属788种.具有代表性的典型林分是:华山松林、油松林、华北落叶松林、辽东栎林、山杨林等多种森林植被群落.2、生态环境的改善,在不同植物群落类型的演替与物种多样性的关系上反映更为突出,环境的改善作用加速了植物的演替进程.在演替初期,草本群丛丰富度指数只有0.505,多样性指数只有0.776,均匀度为0.416,经过50年的森林生态环境的恢复,丰富度指数达到0.861,多样性指数达到1.241,均匀度为0.761.六盘山地区各植物群落类型之间的均匀度虽有一定的差异,但差异不是很显著.六盘山地区植物恢复后期的均匀度指数值明显大于恢复中、早期的均匀度指数值.3、在不同植物恢复过程中,土壤化学性质差异显著.土壤有机质的平均质量分数在几种植物类型之间的比较是:针阔混交林地最高,针叶林地最低,其中阔叶林地表层有机质的变异性最大,次生草地的地表下层变异性最大,针叶林地各土层有机质的变异性最小;0-10cm时,变异系数的顺序是:次生草地>阔叶混交林>针阔混交林林地>针叶林地>针叶混交林;20-40cm时,针阔混交林地>阔叶混交林>次生草地>针叶林地>针叶混交林.土壤全氮的平均含量在不同植物类型之间的顺序是:0-10cm时,次生草地>阔叶混交林>针叶林>针阔混交林>针叶混交林;从变异系数来看,阔叶林和针叶混交林变化最为明显,次生草地最小.整体来看,土壤全N因土地利用方式不同,变化较大.速效磷含量,最高的是针阔混交林,其表层为0.55 mgkg-1,最低的灌木林地表层为0.42mgkg-1,差异不大.研究表明,随着植物恢复演替的进展,群落结构发生变化,乔木层的重要值增加,所在群落中的全氮、速效磷、有机质的含量随演替的进展呈规律性变化.4、六盘山林区的植物在群落演替过程中,辽东栎在群落中占明显的优势地位,说明华北落叶松有很强的环境适应能力,这有利于植物的快速恢复.对已有的天然群落要进行封禁,使其盖度进一步增加;不宜对现有的草本层植物进行干扰,以促进群落生态效益的进一步发挥;在裸露的荒草坡上,要优先种植草灌,以有利于植物尽快恢复.初步建立了土壤质量评价体系,得出供试土壤质量指数的变化次序为:针阔混交林>阔叶混交林>针叶林>针叶混交林>次生草地,即乔木林地对土壤的恢复改良作用显著,其中针阔混交林最显著,其次为阔叶林,而次生草地对土壤的改良作用较差.本研究在西北区域性环境下,研究所得出的植物恢复模式的结论,对指导相似区域的生态重建具有一定的实践价值.
- 作者：
- 何小琴
- 学位授予单位：
- 甘肃农业大学
- 专业名称：
- 森林经理
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2007年
- 导师姓名：
- 蒋志荣；车克钧
- 中图分类号：
- S718.5；S714
- 关键词：
- 植物恢复；物种多样性；群落；土壤肥力；演替
- vegetation reconstruction；species diversity；community；soil quality；succession