枞阳大山不同演替阶段群落结构及其植物多样性研究

1、安徽农业大学 硕士学位论文 枞阳大山不同演替阶段群落结构及其植物多样性研究 姓名：吴炜 申请学位级别：硕士 专业：园林植物与观赏园艺 指导教师：刘桂华 20100501 摘要 本文采用“空间代替时间 的研究方法，对枞阳大山不同演替阶段次生林群 落结构及其植物多样性进行了研究，结果如下： ( 1 ) 研究区的次生群落可以划分为三个演替阶段，沿着演替进展的顺序分别为 灌丛群落、马尾松纯林和马尾松阔叶混交林群落演替阶段。 ( 2 ) 不同演替阶段植物种类组成存在一定的差异。在所调查的9 块样地中，共 出现植物4 2 种。从丰富度指数来看，乔木层在马尾松阔叶混交林阶段与马尾 松纯林阶段的树种丰富度指数分别为1 6 7 和O ，差异极显著；灌木层在马尾松阔 叶混交林阶段、马尾松纯林阶段和次生灌丛阶段的丰富度指数分别为1 5 5 、2 1 7 、 2 8 ，差异也极显著；草本层的丰富度指数在分别为0 8 9 、0 6 9 、O 5 6 ，差异不显 著；从S h a n n o n W i e n e r 指数来看，乔木层马尾松纯林与针阔混交林阶段分别 为0 和0 5 9 ，差异极显著；灌木层三个演

2、替分别为O 6 6 、0 8 9 、1 6 8 ，差异极显 著；草本层分别为O 5 5 、O 4 6 、0 4 3 ，差异不显著。从均匀度指数来看，乔木 层马尾松纯林、针阔混交林阶段分别为1 0 2 、1 4 7 ，差异极显著；灌木层次生灌 丛阶段、马尾松纯林阶段、针阔混交林阶段分别为1 4 3 、1 6 8 、1 8 8 ，差异显著； 草本层分别为1 4 7 、1 3 5 、1 4 4 ，差异不显著。在三个演替阶段中，针阔混交林 阶段乔木和灌木的丰富度指数、S h a n n o n W i e n e r 指数以及均匀度指数都为最大。 研究结果表明，枞阳大山森林群落随着演替的进展，植物多样性、丰富度及均匀 度是逐渐增加的。 ( 3 ) 枞阳大山三个演替阶段群落的垂直结构总体比较简单。次生灌丛阶段没有 形成乔木层次。在马尾松纯林阶段，其乔木层完全由马尾松组成。在针阔混交林 阶段，乔木层是马尾松和化香、枫香共占优势的。研究表明：随着演替的进行， 群落的垂直结构逐渐丰富起来。 ( 4 ) 随着群落的进展演替，群落的生态环境发生不同的变化。不同演替阶段 在离地面1 7 m 、1 2 m 、

3、0 3 m 高度测得的光强日变化差异均显著。在同一时段光 强均为次生灌丛 马尾松纯林 马尾松阔叶混交林。不同演替阶段随着测定高度 的降低，光强减弱越明显；三个演替阶段在1 7 m 、1 2 m 、0 3 m 高度测得温度 日变化多数差异不显著，少部分显著。群落内空间垂直方向上的温度总体差异不 明显。群落内的温度一般都低于外界温度。针阔混交林群落内气温的日变化稍缓 于其他两个演替阶段群落；随着演替的进展，在1 7 m 、1 2 m 、0 3 m 高度测得 的湿度逐渐增大，但其差异不大；在同一演替阶段不同层次的土壤容重由上到 下逐渐增大，在不同演替阶段同一土层的容重变化趋势为次生灌丛阶段 马尾松 纯林阶段 马尾松阔叶混交林阶段：在同一演替阶段不同层次的土壤含水量由 上到下逐渐增大；在同一层次不同演替阶段的土壤含水量变化趋势为马尾松阔 叶混交林阶段 马尾松纯林阶段 次生灌丛阶段；在同一演替阶段不同土壤层 次的 0 2 5 m m 水稳性团聚体含量由上到下逐渐减小，在不同演替阶段同一土壤 层次的 0 2 5 m m 水稳性团聚体含量变化趋势为马尾松阔叶混交林阶段 马尾松纯 林阶段 次生灌丛阶段

4、；三个演替阶段各个土层的p H 值差异不显著，在同一 演替阶段不同层次的有机质含量由上到下逐渐减小，在不同演替阶段同一土壤层 次的有机质含量变化趋势为马尾松阔叶混交林阶段 马尾松纯林阶段 次生灌丛 阶段；土壤中水解氮、速效P 、速效K 的含量随着土层增大而减小，在同一土 壤层次不同演替阶段水解氮、速效P 、速效K 的含量的变化趋势为马尾松阔叶混 交林阶段 马尾松纯林阶段 次生灌丛阶段。 ( 5 ) 不同演替阶段多样性与土壤理化性质的相关性分析表明：森林群落不同层 次的丰富度指数、S h a n n o n - w i n n e r 指数、均匀度指数与不同土层的理化性质存在 不同程度的相关关系。 乔木层丰富度指数与O 1 0 c m 土层的容重、含水量、 0 2 5 r a m 水稳性团聚体 的含量、有机质含量、全氮、速效P 、速效k 均呈极显著( P O 2 5 m m 水稳性团聚体的含量、有机质含量、水解氮、速效k 均呈极显著相关， 与土壤的含水量、全氮、速效k 里显著相关。 乔木层S h a n n o n w i n n e r 指数与O 1 0 c m 土层的土壤容重、含水量

5、、 0 2 5 r a m 水稳性团聚体的含量、有机质含量、全氮、速效P 、速效k 均呈极显著相关，与 水解氮呈显著( P 0 2 5 r a m 水稳性团聚体的含量、有机质含量、全氮、水解氮、 速效P 、速效k 均呈极显著相关； 乔木层均匀度指数与O 1 0 c m 土层的土壤容重、含水量、 O 2 5 r a m 水稳性团 聚体的含量、有机质含量、全氮、水解氮、速效P 、速效k 均呈极显著相关，其 中与土壤容重呈负相关；灌木层均匀度指数与0 1 0 c m 土层的土壤容重、 0 2 5 r a m 水稳性团聚体的含量、有机质含量、水解氮、速效P 呈显著相关( P O 0 5 ) 。 乔木层丰富度指数与1 0 2 0 c m 土层的土壤含水量、全氮呈极显著( P O 0 1 ) 相关，与土壤容重、有机质、水解氮、速效P 呈显著( P O 2 5 r a m 水稳性团聚体的含量、全氮、水解氮、速效P 、速效K 呈极显著( P 0 0 1 ) 相 关，与土壤容重呈负的显著( P 0 2 5 r a m 水稳性团聚体的含量、速效K 呈极显著( P 0 0 1 ) 相关，与土壤 含水量、水解

6、氮、速效P 呈显著( P 0 0 5 ) 相关。 乔木层S h a n n o n w i n n e r 指数与1 0 2 0 c m 土层的土壤含水量、全氮呈极显 著( P O 0 1 ) 相关，与土壤容重、有机质、水解氮、速效P 、速效K 呈显著( P O 2 5 r a m 水稳性团聚体的含量、全氮、水解氮、速效K 极显著( P 0 0 1 ) 相关，与土壤有机质呈显著( P 0 2 5 m m 水稳性团聚体的含量、水解 氮、速效K 极显著( P 0 0 1 ) 相关，与土壤容重、含水量、全氮、速效P 呈显 著( P 0 0 5 ) 相关，其中与土壤容重呈负相关：灌木层均匀度指数与1 0 2 0 c m 土层的速效P 呈显著( P 0 0 5 ) 相关。 乔木层丰富度指数与2 0 3 0 c m 土层的土壤含水量、速效K 呈极显著( P O 0 1 ) 相关，灌木层丰富度指数与2 0 3 0 c m 土层的土壤含水量极显著( P 0 0 1 ) 相关。 乔木层S h a n n o n w i n n e r 指数与该土层的土壤含水量极显著( P O 2 5 m m 水稳性团聚

7、体的含量、水解氮呈显著( P 0 0 5 ) 相关，灌木层 S h a n n o n w i n n e r 指数与2 0 3 0 c m 土层的含水量极显著( P 0 0 1 ) 相关。 乔木层均匀度指数与2 0 3 0 c m 土层的含水量极显著( P O 0 1 ) 相关，与速效 K 呈显著( P p i n eb r o a d - l e a v e dm i x e df o r e s t T h er e s u l t ss h o wt h a tt h ew e a k e n n e s so fl i g h t i n t e n s i t yb e c o m e s m o r eo b v i o u sw h e nt h em e a s u r e dh e i g h tb e c o m e sl o w e r M o s t o ft h ed i f f e r e n c e so ft h ed a i l yc o u r s e so ft h et e m p e r a t u r ew a r en o ts i g

8、n i f i c a n tb u tt h e o t h e r sw e r es i g n i f i c a n t I ng e n e r a l ，t h ed i f f e r e n c ei nt h ed a i l yC O u r S e So ft h e t e m p e r a t u r e i nt h ev e r t i c a ld i r e c t i o nW a sn o to b v i o u s T h et e m p e r a t u r ei nt h e c o m m u n i t yi su s u a l l yl o w e rt h a nt h a to u t s i d et h ec o m m u n i t y I nt h ec o m m u n i t yo f m i x e dc o n i f e r o u st h ed a i l yc o u r s e so ft e m p e r a t u r ei sal i t t l es l o w e rt h a

9、nt h a ti nt h e o t h e rt w oc o m m u n i t i e s T h eh u m i d i t yl e v e lw h i c hi sm e a s u r e da tt h eh e i g h to f 1 7 m ，1 2 ma n d0 3 mb e c o m e sh i g h e rg r a d u a l l y , b u tt h ed i f f e r e n c e sa r en o to b v i o u s I nt h es a m es u c c e s s i v es t a g et h es o i lb u l kd e n s i t yo fd i f f e r e n tl a y e r sg r a d u a l l y b e c o m e sl a r g e r T h et r e n di ss e c o n d a r ys h r u b p i n u sf o r e s t p i n eb r o a d - l e a v e dm i x e d f o r e s t I nt h es a m es u c c e s s i v es t a g et h es o i lm o i s t u r eo fd i f f e r e n tl a y e r sg r a d u a l l y b e c

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