| 题名 | 香溪河流域河岩植被格局与功能研究 |
| 作者 | 江明喜 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2001 |
| 授予单位 | 中国科学院水生生物研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院水生生物研究所 |
| 导师 | 刘建康 ; 蔡庆华 |
| 关键词 | 香溪河流域 河岸植物群落 格局与功能 物种丰富度 凋落物 树叶分解 无脊椎动物 |
| 学位专业 | 水生生物学 |
| 中文摘要 | 本文主要通过大量的植物群落调查、植被和环境的关系分析、凋落物定点收集和样品袋分解实验，分别从植物区系、植物群落和主要乔木物种分布格局、植物群落物种丰富度格局、河岸林凋落物季节动态及树叶凋落物分解六个方面对香溪河流域河岸植被的格局与功能进行了研究。得到如下结果：1．根据样地资料，河岸带有维管束植物127科404属633种(含种以下等级，下同)，其中包括蕨类植物9科11属12种，种子植物118科393属621种。种子植物中，裸子植物4科8属9种，被子植物114科285属612种。河岸带维管束种类在科级水平上占神农架地区的65.8％，在属级水平上占47.3％，在种级水平上占26．7％。河岸带具有较丰富的高等级分类单位。沿香溪河流域河岸带分布有各级保护植物29种。 在区系成分上，科的分布区类型以热带性质为主：在属的分布区类型中，温带性质明显。河岸植物区系成分与整个神农架地区植物区系成分相近似，具有较强的代表性。2．对河岸植被的双向指示种分析(TWlNSPAN)结果表明，河岸植物群落可划分成15个群落类型或群落类型组，它们可进一步归并为亚高山针叶林和中低海拔阔叶林两大组。在中低海拔组，又可细分为中等海拔的落叶阔叶林、低海拔的常绿阔叶林和落叶阔叶林两大类。在中等海拔的落叶林中，许多为珍稀植物群落，或者包含许多珍稀植物种类的群落。对河岸植被的CCA排序较好地区分了11个河岸植物群落类型或群落类型组。采用的5个环境和地形变量可归纳为三个范畴：①海拔，主要反映热量条件和降水的垂直变化；②坡度和坡向，主要反映土壤条件和光照条件：③河宽及河岸高，主要反映季节性洪水干扰情况。其中，海拔对河岸植物群落空间格局的变化有着最突出的影响。3．对河岸带主要植物群落的90个乔木种类同时进行双向指示种分析(TWINSPAN)，得到8个种组，主要体现了沿海拔梯度的分布变化。利用CCA对22个常绿树种进行排序分析，沿着海拔梯度，常绿阔叶树种可以分成3大类群：低海拔类群、中等海拔类群和较高海拔类群。亚热带地带性常绿阔叶林的建群种类主要分布在低海拔地区；在中等海拔梯度上的常绿树种，主要是壳斗科中的常绿种类。金缕梅科的水丝梨在中亚热带和北亚热带的河岸带区域常常形成单优群落，成为亚热带地区的一种常绿成分。在较高海拔地段，常绿树种主要是杜鹃花科的常绿种类。沿海拔梯度，常绿阔叶树种逐步减少。河岸带内分布的珍稀植物种类的分析表明，在海拔梯度上，珍稀濒危植物种类同样可以分为低海拔、中等海拔和高海拔三组。根据河岸带珍稀植物的分布，利用二次方程对珍稀濒危植物的丰富度(Y)与海拔(X)之间的关系进行拟合，发现两者之问有显著的相关性(Y = -0.3636X~2 + 4.5333X - 5.7333，R~2 = 0.624，P < 0.05)。 4．对香溪河流域河岸植物群落物种丰富度的空间格局的分析表明，沿海拔梯度(x)，河岸植物群落总的物种丰富度(Y1)、乔木层的物种丰富度(Y2)、草本层物种丰富度(Y3)均显示了显著的二次方关系：Y1 = -0.00001X~2 + 0.0357X + 6.0921，R~2 = 0.536，P = 0.001 Y2 = -0.000004X~2 + 0.012X - 1.5709，R~2=0．577，P=0．000 Y3 = -0.000003X~2 + 0.0105X + 5.5894，R~2 = 0.324，P = 0.024物种丰富度的最大值出现在海拔1500～1800m的山地常绿落叶阔叶林过渡区域。研究结果支持关于总的物种多样性在原始的河流中的中间河段将达到最大值的预测。灌木层和层间植物的物种丰富度在群落间的变化相当明显，在整个流域尺度上与海拔之间没有显著二次方关系。在区域尺度(或流域尺度)上，海拔对物种丰富度有着重要的控制作用。在局部尺度上，季节性洪水干扰形成的空间异质性和小地形对群落的物种多样性有着重要的影响。5．对香溪河流域一个一级河流河岸林凋落物一年的研究结果表明，研究地点凋落物的直接输入量为438.72gm~(-2)。树叶是凋落物的主要成分，占整个凋落物年产量的84％。凋落物的输入明显存在季节性的时间格局：凋落物在秋季(9～11月)的产量占全年产量的75％，春季占6.2％，夏季占13.6％，冬季为5.5％。从凋落物各组成部分占各该组成部分全年总产量的百分比可以看出：树叶的产量也显示出季节变化的趋势；枝条的产量并未显示出明显的季节变化; 花果的产量同样显示出季节性变化趋势。在秋季，树叶的产量占全年树叶总量的83％；枝条最高值出现秋季，产量占全年的29％；花果在整个凋落物中所占比重较小，最高值出现在夏季，占整个生产量的63％。着生藻类的密度年内的变化较大，存在着显著的差异，最高值出现在十一月份，达到72个cm~(-2)。最低值为一月份的7个cm~(-2)。最大值与最小值的出现月份与凋落物最大、最低值的出现在相同的月份。着生藻类密度变化与总凋落物和树叶凋落物的动态有明显的相关性(r = 0.57，P < O.05)。6．通过90d对华西枫杨、米心水青冈、多脉青冈和连香树4种河岸乔木种类树叶凋落物分解实验数据的分析，发现4个树种树叶干重的失重率分别为77％、43％、42％、71％，分解速率常数K值分别为0.0134d~(-1)、0.0062d~(-1)、0.0058d~(-1)、0.0127d~(-1)，根据K值的大小，将华西枫杨和连香树归为快组，米心水青冈和多脉青冈归为中等组。对4种植物树叶凋落物干重失重率，利用指数方程拟合，得到较好的效果：华西枫杨：Y = 1O.195e~(-O.O134t)，R~2=0.889，P < O.001米心水青冈：Y = 9.873e~(-0.0062t)，R~2 = 0.968，P < O.001多脉青冈：Y = 1O.05e~(-0.0058t)，R~2 = 0.988，P < O.001 连香树：Y = 8.8067e~(-O.0127t)，R~2 = 0.950，P < O.001 在树叶分解过程中，无脊椎动物群落的变化十分明显，不同的树种在分解过程中无脊椎动物群落的相对密度不同，同一种植物树叶在不同分解时期，无脊椎动物群落的相对密度也不相同。在树叶分解的早期阶段，无脊椎动物的数量大，但个体较小；在分解的中后期，其绝对数量相对较少，但个体较大。对树叶凋落物分解过程中营养元素N、P含量变化的分析表明，N表现为一种上升的增加趋势，处于整个分解过程中的积累时期。P表现为一种波动变化。不同物种间N、P含量变化有一定差异。 在对河岸植被格局特征分析的基础上，建立了一个香溪河流域生物多样性保护的河岸带模式。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-11-16 |
| 页码 | 149 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/12582]  |
| 专题 | 水生生物研究所_中科院水生所知识产出（2009年前）_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 江明喜. 香溪河流域河岩植被格局与功能研究[D]. 中国科学院水生生物研究所. 中国科学院水生生物研究所. 2001. |
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