干擾條件下木麻黃防護林體系的生態(tài)效應研究.pdf

1、沿海防護林是一項人工生態(tài)系統(tǒng),它是生態(tài)環(huán)境建設的重要內(nèi)容之一,是一項能提供巨大生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益的系統(tǒng)工程,其生態(tài)系統(tǒng)不僅為人類提供了大量的木質林產(chǎn)品和非木質林產(chǎn)品,而且在維持生態(tài)安全、維護人類生存發(fā)展的基本條件中起著決定性和不可替代的作用。在沿海沙地上如何編制有效的森林經(jīng)營方案,構建一個復合可持續(xù)經(jīng)營人工生態(tài)系統(tǒng),維持和提高木麻黃林土壤肥力,確保人工林地防護效能,成為現(xiàn)在沿海防護林的重大難題。本研究選擇位于福建省東山縣赤山林

2、場不同海岸梯度與不同人為干擾的的八塊木麻黃防護林樣地為研究對象,調(diào)查對比不同海岸梯度下木麻黃防護林的群落組成、結構、生物多樣性,不同海岸梯度下木麻黃防護林群落受風干擾的影響,不同人為干擾下木麻黃防護林的土壤理化性質。最后,綜合調(diào)查和分析,主要結論如下:
　　 (1).不同海岸梯度上木麻黃沿海防護林的群落的組成和結構調(diào)查發(fā)現(xiàn),隨著距海距離的增大,環(huán)境條件如土壤養(yǎng)分的改善,風干擾因素的減弱,生態(tài)系統(tǒng)的復雜性呈現(xiàn)一定程度的梯度變化。其

3、中前沿的植物種類最少,說明由于距離海岸較近,生境條件不適于植物生長,同時也在一定程度上說明防護林對于生態(tài)環(huán)境的改善作用。隨著距海距離的增加,灌木層植物物種比例呈現(xiàn)先增加再逐漸減小的趨勢,草本植物種類變化不明顯,藤本植物物種逐漸減少。
　　 不同海岸梯度上木麻黃沿海防護林的群落的物種組成及其重要值差異較大。在樣地A中優(yōu)勢種為木麻黃、老鼠筋、厚藤；樣地B中優(yōu)勢種為相思樹、藿香薊、雀梅藤；樣地C中優(yōu)勢種為木麻黃、藿香薊、流蘇子；樣地D

4、中優(yōu)勢種為木麻黃、馬纓丹、藿香薊、鴨跖草、茅莓。
　　 四個樣地共有的灌木為木麻黃和馬纓丹,木麻黃的重要值分別為254.00、62.50、239.10和116.00,呈現(xiàn)先遞減,又遞增,再遞減的趨勢,這是由于樣地B人工種植了相思樹,自然萌生了潺槁木姜子、樸、了哥王等鄉(xiāng)土植物,增加了群落的物種多樣性,木麻黃生存的空間變小。馬纓丹的重要值分別為46.00、59.30、52.60和116.50,在樣地A、C、D中隨著距海距離的增加,馬

5、纓丹的生存空間逐漸變大。樣地D地處農(nóng)田防護林,主要灌木種除了木麻黃、馬纓丹之外,鄉(xiāng)土樹種潺槁木姜子在該林帶也有較大數(shù)量的分布,已成為重要值第3的灌木種群,說明隨著距海距離的增大,樹種的種類相應增加,潺槁木姜子的重要值逐漸增大,木麻黃的重要值則有所降低,防護林中鄉(xiāng)土植物的自然恢復程度越來越大。
　　 四個樣地共有的草本植物有3種,為藿香薊、鋪地黍和一年蓬。其中藿香薊的重要值分別為31.70、106.10、117.80和93.60。

6、藿香薊在B、C、D樣地中,已經(jīng)成為防護林中林下植被的優(yōu)勢種,在林下樹種中占有優(yōu)勢。鋪地黍的重要值分別為67.60、87.50、32.20和4.00。樣地B由于靠近海岸,受風干擾強烈,造成林窗數(shù)量多,使物種多樣性增多,鋪地黍數(shù)量多于樣地A,而C、D樣地與A相比,鋪地黍呈現(xiàn)遞減的趨勢,說明隨著距海距離的增加,鋪地黍的生存空間逐漸變小。鄉(xiāng)土植物鴨跖草,在樣地A中沒有出現(xiàn),而在樣地B、C、D中的重要值分別為5.80、72.00和93.40,呈現(xiàn)

7、遞增的趨勢,說明隨著距海距離的增加,鴨跖草的生存空間逐漸變大,防護林中鄉(xiāng)土植物的自然恢復程度越來越大。
　　 不同海岸梯度上木麻黃沿海防護林的群落多樣性的變化不同,隨著與最高潮水位距離的增大,不同海岸梯度的Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和McIntosh多樣性指數(shù)均呈現(xiàn)不同程度的升高趨勢。
　　 (2).不同海岸梯度上木麻黃沿海防護林的群落所受風干擾影響不同,在經(jīng)過臺風干擾后,隨著距海距

8、離的增大,防護林受到的風干擾減小,木麻黃的長勢越來越好,枯死率明顯降低,平均胸徑和平均高度逐漸增大。而林分密度也一定程度上影響了防護林所受到的風干擾強度。
　　 (3).四個不同人為干擾的樣地土壤物理性質變化趨勢一致,在0～20cm土層內(nèi),受人為保護的間伐區(qū)和保護區(qū)土壤的容重比采伐區(qū)和凋落物采集區(qū)小,在土壤含水量、土壤的毛管孔隙度、土壤總孔隙度受人為保護的間伐區(qū)和保護區(qū)均比受人為干擾的采伐區(qū)和凋落物采集區(qū)大。而在20～40cm,

9、40～60cm土層內(nèi),各指標略有差異。土壤pH值方面,四個樣地的土壤pH值變化趨勢一致,均為凋落物采集區(qū)(采伐(間伐區(qū)(保護區(qū),土壤的pH值逐漸增大,土壤酸性呈現(xiàn)減弱的趨勢。
　　 土壤養(yǎng)分方面,土壤有機質在四個樣地0～20cm、20～40cm、40～60cm三個土層厚度內(nèi)均呈現(xiàn)出遞減的趨勢,即隨著土層厚度的增加,土壤有機質逐漸減少。速效氮、速效磷、速效鉀、全氮、全磷、全鉀在0～20 cm土層呈現(xiàn)出相同的變化規(guī)律,間伐區(qū)、保護區(qū)

10、均比采伐區(qū)、凋落物采集區(qū)含量高,而在20～40cm、40～60cm土層內(nèi)則略有差異,這可能與營養(yǎng)元素不斷由枯枝落葉分解而形成,而營養(yǎng)元素又不斷被植被吸收利用有關系。
　　 經(jīng)過單相關分析得出土壤理化性質各指標之間存在顯著相關性,這說明土壤各理化因子之間不是單一的,相互影響,有一定的關聯(lián)性。經(jīng)過主成分分析,得出第一主成分包含了土壤有機質、速效氮、速效鉀、全氮、全磷、全鉀的變異信息,第二主成分包含了土壤容重、土壤總孔隙度和毛管孔隙度