论文马尾松林木生长、草本植物多样性与地形因子之间的关系，本文是植物多样性毕业论文的格式范文和林木和草本植物和马尾松相关毕业论文的格式范文.
摘 要：为了更好地保护草本植物多样性,通过对马尾松林木生长因子和草本多样性指数的调查、计算和分析,对马尾松林木生长、草本植物多样性及地形因子之间的关系进行研究.结果表明：（1）马尾松生长因子树高、胸径、枝下高、冠幅与坡度呈显著或极显著相关关系（P＜0.05 或P＜0.01）；（2）从相关系分析可得,马尾松生长因子对林下草本植物多样性影响程度的大小顺序为：郁闭度(-0.911**)＞枝下高(-0.645**)＞胸径(-0.608*)＞树高(-0.555*)＞冠幅(-0.200)(*P＜0.05；**P＜0.01)；（3）生态因子坡位与Margalef丰富度指数(R)与Simpson 指数(D)呈极显著或显著负相关（P＜0.01 或P＜0.01）,说明在湖南省祁阳县大江林场坡位是影响马尾松林下草本植物多样性的主要生态因子.研究表明：对马尾松适时进行抚育间伐,下层适当种植草本植物,可提高林下草本植物多样性,有利于林下生物多样性保护和可持续利用.
关键词：马尾松；地形；草本；大江林场
中图分类号：S718.51 文献标志码：A 论文编号：cjas17060013
0 引言
马尾松(Pinus massoniana)成活率高,生长快,是中国南方重要的用材林之一[1-2].在马尾松的营造过程中,较高的森林群落多样性有利于生态环境的稳定,增强生态系统的抗干扰能力[3-5].因此,生物多样性的研究一直以来是生态学研究的重点与热点[6-7],而马尾松林下草本植物在维持马尾公森林群落能量流动、物质循环、防止水土流失等方面发挥着重要的生态功能,而这些生态功能均与草本植物的结构与多样性密切相关,研究林下草本植物的结构与多样性的变化,对了解森林群落的功能与稳定性有一定的作用[8-10].
而林下草本植物结构与多样性的变化均受地形、人为干扰等影响较大,在此,大量学者对此开展了卓有成效的研究,如沈泽昊等[11]认为草本生物多样性与海拔高度有一定的相关性；郝占庆等[12]认为,森林群落的郁密度能明显影响林下草本植物的多样性.但以上学者只对单个的生态因子对草本植物的影响进行了分析,未对影响草本植物多样性变化的多个生态因子进行综合考虑.因此,本研究选取马尾松林为研究对象,对马尾松的生长情况、林下草本植物的结构与多样性、地形因子进行综合分析,并找出影响马尾松生物与草本植物多样性的主导因子,以期为华南地区山地马尾松群落研究以及林下生物多样性保护及可持续利用提供一定的技术支撑.
1 研究区概况
研究区位于湖南省祁阳县大江林场内(38°23′—38°42′N,117°07′—118°15′E).场内处于南部阳明山脉,平均海拔1106 m,气候为亚热带季风湿润气候,年均温18.2 ℃,年降水量1276 mm,无霜期294 天,林场植被丰富,其中高等植物89 科328 属652 种（包括变种、亚种及栽培种）,其中乔木树种为马尾松、山杨(Populus didiana)、白桦(Betalaplat yphylla)、刺槐(Robinia pseudoacacia) 等；灌木树种主要为盐肤木(Rhus chinensis)、野桐(Mallotus tenuifolius)、喜树(Camptotheca acuminata)、香椿(Toona sinensis)等；主要草本植物为小红菊(Dendranthema chanetii)、蒲公英(Taraxacm mongolicum)、车前草(Plantago asiatica)、薄荷(Mentha haplocalyx)等.大江林场场林区总面积为5326.9 hm2,森林分3 个大斑块,共98 个小斑块,主要优势树种为马尾松[13-15].
2 研究方法
2.1 样地设置
于2014、2015 年7—9 月在林场内的98 个小斑块内进行调查.并根据不同的地形（包括海拔、坡度、坡位等）筛选15 块纯马尾松林作为研究样地,在每块样地内设置1 个20 m×20 m的大样方,且在每个大样方的四角和中心分别设置5 个4 m×4 m的灌木样方,且在每个灌木样方的对角线均匀设置和3 个1 m×1 m的草本样方来进行草本植物多样性的调查[13-15],样地概况见表1.
2.2 数据处理
结合野外调查数据,草本植物的Margalef 丰富度指数(R)、Simpson 指数(D)、Shannon-Wiener 指数(H′)与Pielou 均匀度指数(E)以及草本植物重要值测定方法参考文献[16-18].
所有数据采用Microsoft Excel 2003 软件进行处理,分别采用one-way ANOVA法DMRT法进行方差分析、差异显著性检验(α等于0.05)与相关分析,表中所有数据均为3次重复的均值.
3 结果与分析
3.1 林木生长因子与地形生态因子的关系
表2 显示,生态因子海拔、坡位、坡形与树高、胸径、枝下高、冠幅和郁闭度的相关系数分别为0.092~0.333、- 0.312~0.387、- 0.457~0.060,相关性均不明显(P＞0.05)；生态因子坡度与树高、胸径、枝下高、冠幅和郁闭度的相关系数分别为-0.700**、-0.501*、0.529*、-0.567*、0.087（*表示P＜0.05；**表示P＜0.01）.该研究结果表明,生态因子坡度是制约该区域马尾松生长的主要生态因子,即随着坡度的增加,马尾松生长因子树高、胸径、枝下高、冠幅显著或极显著减小（P＜0.05或P＜0.01）.
3.2 林木生长因子与草本多样性的关系
从表3 可以看出,草本植物的Margalef 丰富度指数(R)与马尾松生长因子的树高、胸径、枝下高、郁闭度呈显著或极显著负相关关系（P＜0.05 或P＜0.01）,马尾松生长因子对林下草本植物Margalef 丰富度指数(R)的影响的大小顺序为：郁闭度(-0.911**)＞枝下高(- 0.645**) ＞ 胸径(- 0.608*) ＞ 树高(- 0.555*) ＞ 冠幅(-0.200)；Simpson 指数(D)与马尾松的生长因子的郁闭度呈极显著负相关(P＜0.01),且相关系数达-0.667**,马尾松郁闭度是影响林下草本多样性的最主要的生态因子,其他生态因子对林下草本多样性的影响较小.
3.3 地形因子与草本多样性的关系
由表4 可知,海拔、坡度2 个生态因子均与马尾松林下草本植物Margalef 丰富度指数(R)、Simpson 指数(D)和Shannon-Wiener 指数(H′)呈负相关,与草本植物Pielou 均匀度指数(E)呈正相关,生态因子坡形与草本植物Margalef 丰富度指数(R)和Simpson 指数(D)呈正相关,与草本植物Shannon-Wiener 指数(H′)和Pielou 均匀度指数(E)呈负相关,但相关性不明显(P＞0.05),说明生态因子海拔、坡度与坡形对林下草本植物多样性指数的影响较小；生态因子坡位与Margalef 丰富度指数(R) 呈极显著负相关系(P＜0.01),相关系数达-0.685**,与Simpson 指数(D)呈显著负相关关系(P＜0.01),相关系数达-0.598*,与Shannon-Wiener 指数(H′)和Pielou 均匀度指数(E)的相关系数分别为-0.031 和0.400,相关性不明显(P＞0.05).此研究结果说明,坡位值是影响马尾松林下草本植物多样性变化的主要生态因子,即随坡位值的增加,林下草本植物的Margalef丰富度指数(R)和Simpson 指数(D)的值极显著或显著减少（P＜0.01或P＜0.05）.
4 讨论
本研究表明,坡度是影响马尾松生长的主要生态因子（见表2）,与王萍等[19]的研究结果基本相似.原因是在在一定的阈值范围内,坡度越大,水土流失越严重,土壤干旱与贫瘠加剧,对马尾松生长不利.此结果提示我们在坡度相对较大区域应先植草,控制区域水土流失,保持良好的土壤水肥状况,提高土壤酶活性与生化强度[20-21],从而促进林木生长；在所有的林木生长因子中,郁闭度对林下草本植物多样性的影响最大,王周平等[22]在对缙云山森林的研究中,也得出了类似的结论.原因在于,随着马尾松生长,对光照、水肥等需求不断增加,由于林下草本植物与马尾松比较处于生态位的劣势[16],从而加剧了林下草本植物的竞争压力,使得一部分草本植物得不到足够的光照、水肥而被自然淘汰[23-24].
相关学者[12,25]研究发现,植物群落多样性与海拔具有明显的相关性,即随着海拔梯度变化,林下草本植物多样性呈现出规律性变化特征.而本研究表明,海拔与林下草本植物的Margalef 丰富度指数(R)、Simpson指数(D)、Shannon-Wiener 指数(H′)和Pielou 均匀度指数(E)的相关系数分别为-0.347、-0.227、-0.036 和0.264(P＞0.05)（见表4）,主要原因在于本研究所选择的海拔范围在659~1278 m（见表1）,在该海拔范围内,土壤水肥差异以及气温的变化不明显,从而导致林下草本植物多样性与海拔变化的规律性不明显；坡位与Margalef 丰富度指数(R)、Simpson 指数(D)的相关系数分别为-0.685**、-0.598*(**P＜0.01；*P＜0.05)（见表4）,主要原因在于“山谷侧坡”、“山脊侧坡”与“山顶脊”土壤在重力作用下易于堆积于“山谷底”与“侧平坡”,造成“山谷底”与“侧平坡”的水肥状况比“山谷侧坡”、“山脊侧坡”与“山顶脊”好,因此“山谷底”与“侧平坡”的草本植物多样性优于另外3 种不同的坡位.另外,曹云生等[26]认为坡向不同,光照的差异显著,土壤水肥以及生物多样性存在明显差异[27-29],导致林下草本植物多样性差异显著.由于笔者主要研究的是马尾松林下草本植物多样性变化,而马尾松为阳性植物,多生长在光照充足的“阳坡”或“半阳坡”,与“冀北山区”[26]在光照等方面存在着较大的差异,因此本研究忽略坡向对草本植物多样性的影响.
5 结论
马尾松生长因子与坡度相关性较强；马尾松生长因子郁闭度、枝下高、胸径、树高等对林下草本植物多样性影响较大,且郁闭度的影响程度最高；生态因子坡位与林下草本植物Margalef 丰富度指数(R) 以及Simpson 指数(D)呈极显著或显著负相关,对草本多样性变化影响程度较大.因此,在提高林下草本植物多样性方面,因适时对林木进行抚育间伐,减少林木与草本植物在光照、水分和营养物质等方面的竞争作用；乔木层下层应适当种植草本植物,以减少雨水对地面的直接冲刷,减少水土流失,保持土壤养分的充足,这些措施可以提高林下草本植物多样性,为林下生物多样性的保护和可持续利用提供理论依据.
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参考文献：
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