發(fā)布時(shí)間：2020-10-24 18:01

　　 凋落物是衡量森林質(zhì)量的關(guān)鍵特征之一。為了探究凋落物生態(tài)功能及養(yǎng)分空間變異,本研究基于吉林省汪清林業(yè)局金溝嶺林場(chǎng)天然云冷杉針闊混交林中的4塊1 hm2方形固定樣地的林分調(diào)查數(shù)據(jù)和等距離網(wǎng)格布點(diǎn)取樣的800個(gè)凋落物(半分解層和完全分解層)樣品的測(cè)定數(shù)據(jù),運(yùn)用描述性統(tǒng)計(jì)分析、半變異函數(shù)模型擬合、空間插值以及相關(guān)性分析方法研究了凋落高峰期前(8月末)凋落物現(xiàn)存量、持水性能、養(yǎng)分(濃度、歸還量和利用效率)特征和空間變異及其影響因素,以期為合理經(jīng)營(yíng)天然云冷杉針闊混交林提供科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果與結(jié)論如下:(1)天然云冷杉針闊混交林凋落物總現(xiàn)存量為29.10 t/hm2,其中半分解層和完全分解層的凋落物現(xiàn)存量分別為19.50 t/hm2和9.50 t/hm2,半分解層的現(xiàn)存量均顯著高于完全分解層(P0.05),占總量的55.57-72.72%;總持水量(自然含水量)為16.39 t/hm2,持水率(自然含水率)為236.37%。各樣地內(nèi)半分解層持水能力均較弱(持水量為5.56 t/hm2,持水率為64.08%),而完全分解層的持水能力相對(duì)較強(qiáng)(持水量為10.83 t/hm2,持水率為172.30%),顯著高于半分解層。(2)天然云冷杉針闊混交林半分解層凋落物的有機(jī)碳(C)、全氮(N)及全磷(P)濃度、歸還量和利用效率分別為421.68、18.86和1.26g/kg,8.16、0.36和0.02 t/hm2,2.46、55.94 和 841.74,而在完全分解層中分別為 350.78、17.80 和 2.68 g/kg,3.22、0.17和0.03 t/hm2,3.09、58.10和408.15。C和N濃度及歸還量均隨分解程度的增加而有不同程度的減小,P利用效率明顯大于N和C的利用效率,P是云冷杉針闊混交林中植物生長(zhǎng)的限制因子。(3)天然云冷杉針闊混交林各樣地凋落物養(yǎng)分(C、N和P)濃度、歸還量和利用效率變異系數(shù)范圍為10.94%～65.63%,均表現(xiàn)為中等變異,且同一樣地,變異性呈現(xiàn)養(yǎng)分歸還量養(yǎng)分利用效率養(yǎng)分濃度,完全分解層凋落物有機(jī)碳和全磷的空間變異程度較半分解層大;凋落物養(yǎng)分濃度的空間異質(zhì)性在研究尺度上主要受結(jié)構(gòu)性因素影響,空間自相關(guān)性較強(qiáng);完全分解層凋落物有機(jī)碳和全磷的分形維數(shù)較半分解層小,其具有更好的結(jié)構(gòu)性,空間分布簡(jiǎn)單,而凋落物氮素空間分布特征與它們相反。(4)天然云冷杉針闊混交林各樣地凋落物養(yǎng)分濃度、歸還量和利用效率(除部分樣地半分解層或完全分解層凋落物養(yǎng)分特征結(jié)構(gòu)比大于75%,其空間異質(zhì)性主要由隨機(jī)效應(yīng)引起,不適合進(jìn)行空間插值)呈明顯的條帶狀和斑塊狀梯度性分布,且同一樣地養(yǎng)分濃度和利用效率具有相似的空間分布格局,但變化趨勢(shì)相反,而養(yǎng)分歸還量的變化規(guī)律不如養(yǎng)分濃度和利用效率明顯。(5)天然云冷杉針闊混交林半分解層和完全分解層凋落物養(yǎng)分歸還量與凋落物現(xiàn)存量呈極顯著正相關(guān)(P0.01);凋落物養(yǎng)分濃度與持水率呈顯著正相關(guān)(P0.05),而歸還量和利用效率與其呈顯著負(fù)相關(guān),其中,C和N受持水率影響較P明顯,且完全分解層較半分解層明顯;凋落物養(yǎng)分濃度、歸還量和利用效率與凋落物其他養(yǎng)分指標(biāo)和化學(xué)計(jì)量比之間呈顯著相關(guān)。(6)天然云冷杉針闊混交林半分解層和完全分解層凋落物養(yǎng)分濃度、歸還量和利用效率與林分因子(郁閉度、物種數(shù)、株數(shù)、生物多樣性指數(shù)、針葉樹(shù)種及株數(shù)占比和胸徑)均呈現(xiàn)一定的相關(guān)性。其中,物種數(shù)和生物多樣性指數(shù)等指標(biāo)對(duì)半分解層凋落物養(yǎng)分特征的影響較為顯著,而針葉樹(shù)種及株數(shù)比例對(duì)完全分解層影響更明顯,且林分特征對(duì)N和P的影響較C大。
【學(xué)位單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S714
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 凋落物概念與發(fā)展
        1.2.2 凋落物生態(tài)功能
        1.2.3 凋落物養(yǎng)分空間變異
        1.2.4 凋落物養(yǎng)分空間變異影響因素
    1.3 目前存在的問(wèn)題
    1.4 研究目標(biāo)與內(nèi)容
    1.5 技術(shù)路線
2 研究區(qū)概況
    2.1 自然條件
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 土壤狀況
        2.1.4 氣象特征
        2.1.5 植被特征
    2.2 森林資源
    2.3 社會(huì)條件
3 研究方法
    3.1 樣地設(shè)置
    3.2 林分調(diào)查
    3.3 凋落物樣品采集
    3.4 凋落物養(yǎng)分測(cè)定
    3.5 數(shù)據(jù)計(jì)算
    3.6 統(tǒng)計(jì)分析
        3.6.1 經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)
        3.6.2 地統(tǒng)計(jì)學(xué)
4 凋落物生態(tài)功能研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
    4.3 凋落物現(xiàn)存量
    4.4 凋落物持水性能
    4.5 凋落物養(yǎng)分歸還功能
        4.5.1 養(yǎng)分濃度
        4.5.2 養(yǎng)分歸還量
        4.5.3 養(yǎng)分利用效率
    4.6 小結(jié)
5 凋落物有機(jī)碳空間變異研究
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
    5.3 凋落物有機(jī)碳的統(tǒng)計(jì)特征
    5.4 凋落物有機(jī)碳的空間變異及分布
    5.5 凋落物有機(jī)碳空間變異的影響因素
    5.6 小結(jié)
6 凋落物氮素空間變異研究
    6.1 引言
    6.2 材料與方法
    6.3 凋落物氮素的統(tǒng)計(jì)特征
    6.4 凋落物氮素的空間變異及分布
    6.5 凋落物氮素空間變異的影響因素
    6.6 小結(jié)
7 凋落物磷素空間變異研究
    7.1 引言
    7.2 材料與方法
    7.3 凋落物磷素的統(tǒng)計(jì)特征
    7.4 凋落物磷素的空間變異及分布
    7.5 凋落物磷素空間變異的影響因素
    7.6 小結(jié)
8 討論
    8.1 凋落物生態(tài)功能
        8.1.1 凋落物現(xiàn)存量
        8.1.2 凋落物水源涵養(yǎng)功能
        8.1.3 凋落物養(yǎng)分歸還功能
    8.2 凋落物養(yǎng)分空間變異及影響因素
        8.2.1 空間異質(zhì)性
        8.2.2 影響因素分析
    8.3 存在的問(wèn)題
9 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 附表
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄清單
致謝

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