紅松洼草地枯死物的生態(tài)效應(yīng)及其植物群落演替動(dòng)態(tài)的研究.pdf

1、本論文首次報(bào)道了紅松洼自然保護(hù)區(qū)枯死物的保土效應(yīng)和枯死物對(duì)植物群落的影響，從時(shí)間尺度上研究了不同管理模式下山地草甸植物群落的演替動(dòng)態(tài)，進(jìn)一步探討了紅松洼自然保護(hù)區(qū)管理措施對(duì)植物群落的影響。研究的主要結(jié)論如下：就紅松洼自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)枯死物大量積累的現(xiàn)狀，從2004年到2005年按枯死物的自然存在狀況設(shè)置了一因素(枯死物因素)三水平(完全去除枯死物，留茬5cm，自然狀態(tài)CK)的隨機(jī)試驗(yàn)，就枯死物對(duì)以多年生植物為主的山地草甸植物群落的影響進(jìn)

2、行了定位試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明，在短期內(nèi)，核心區(qū)自然狀態(tài)下枯死物的存在對(duì)以多年生植物為主的高山草甸植物群落的蓋度和密度影響顯著，出現(xiàn)了單峰曲線的變化，無(wú)論蓋度還是密度都在留茬5cm的枯死物量處理中達(dá)到最大值，而對(duì)群落植物活體的地上現(xiàn)存量、物種數(shù)及群落高度沒(méi)有顯著影響；植物群落組成分析表明枯死物有降低植物群落中菊科和禾本科植物的趨勢(shì)，提高了豆科植物所占比例，莎草科的最高值出現(xiàn)在5cm處理，雜類(lèi)草的最高值出現(xiàn)在CK處理；山地草甸群落的Sha

3、nnon-Wiener指數(shù)和Pielou指數(shù)都在留茬5cm的處理中達(dá)到最高。這一試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明核心區(qū)枯死物的現(xiàn)存量(CK)不利于群落植物的生長(zhǎng)和植物多樣性的維持，而5cm厚的枯死物則對(duì)植物生長(zhǎng)較為有利，能促進(jìn)植物群落多樣性的提高。 針對(duì)不同管理模式下紅松洼自然保護(hù)區(qū)三區(qū)枯死物存在的現(xiàn)狀，就枯死物產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，該地區(qū)每年6～9月份是枯死物分解的盛期。4種研究地點(diǎn)枯死物現(xiàn)存量從大到小依次為莎草地＞核心區(qū)＞緩沖

4、區(qū)＞實(shí)驗(yàn)區(qū)?？菟牢飳?duì)土壤解凍深度及土壤表面溫度影響的大小順序?yàn)閷?shí)驗(yàn)區(qū)＞緩沖區(qū)＞核心區(qū)＞莎草地?？菟牢飳?duì)土壤含水量影響的大小順序?yàn)樯莸兀竞诵膮^(qū)＞緩沖區(qū)＞實(shí)驗(yàn)區(qū)。4種研究地點(diǎn)枯死物最大持水量的大小順序?yàn)樯莸兀竞诵膮^(qū)＞緩沖區(qū)＞實(shí)驗(yàn)區(qū)；最大持水率的大小順序?yàn)閷?shí)驗(yàn)區(qū)＞莎草地＞核心區(qū)＞緩沖區(qū)。枯死物的保土能力強(qiáng)弱順序?yàn)樯莸兀竞诵膮^(qū)＞緩沖區(qū)＞實(shí)驗(yàn)區(qū)。就總體而言，核心區(qū)有利于保持水土，提高土壤含水量，而實(shí)驗(yàn)區(qū)則有利于早春土壤的解凍和土溫的升高，緩

5、沖區(qū)對(duì)此的表現(xiàn)強(qiáng)度居中。 另外，通過(guò)1998年圍封早期保護(hù)區(qū)調(diào)查數(shù)據(jù)與2005年調(diào)查數(shù)據(jù)的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，紅松洼自然保護(hù)區(qū)三區(qū)植物群落在時(shí)間尺度上出現(xiàn)了不同的變化趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)區(qū)隨著牧壓的逐年下降，植物群落密度、高度、蓋度和地上生物量都有了較大程度的提高，同時(shí)其地下根系生物量也有很大的增加，且主要發(fā)生在0-20cm的上層土壤中；緩沖區(qū)除植物群落密度和生物量有所增加外，植被蓋度和高度變化不明顯，而且植物根系的增加部分在土壤深層分布的比例

6、較高，有向深處發(fā)展的趨勢(shì)；核心區(qū)植物群落高度、蓋度和地上生物量沒(méi)有明顯變化，而群落密度和地下生物量有大幅度的提高，增長(zhǎng)的根系主要集中在地表，形成根結(jié)皮。就三區(qū)植物多樣性指數(shù)的比較來(lái)看，緩沖區(qū)Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou指數(shù)和樣方最大物種數(shù)最高，Simpson指數(shù)最低，說(shuō)明緩沖區(qū)物種分布均勻且組成均衡，比較有利于保護(hù)區(qū)植物多樣性的保護(hù)。這些研究結(jié)果說(shuō)明，在紅松洼自然保護(hù)區(qū)不同的管理措施下植物群落有不同發(fā)展趨勢(shì)，完全的圍封