沿海沙地5竹種生態(tài)系統(tǒng)特性與抗性研究.pdf

1、本文對(duì)沿海沙地青皮竹、大葉龍竹、黃金間碧玉、鳳尾竹、觀音竹五種竹林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)特性的進(jìn)行了研究，研究?jī)?nèi)容包括竹林生態(tài)系統(tǒng)的生物量結(jié)構(gòu)、水文動(dòng)態(tài)、養(yǎng)分特征及養(yǎng)分循環(huán)等內(nèi)容。同時(shí)，本文還研究了青皮竹、鳳尾竹、觀音竹3個(gè)竹種的抗鹽、抗旱機(jī)理問(wèn)題。這些研究結(jié)果為在沿海沙地引種竹子提供了科學(xué)的理論依據(jù)，主要結(jié)論如下： (1)引種的竹子體內(nèi)含水率較高，5種竹子各器官含水率均隨竹齡的增大而減小，這可能是因?yàn)樾轮襁€處于不穩(wěn)定狀況，新竹木質(zhì)

2、化程度直接影響新老竹子各器官的含水率。地上部分各器官平均含水率竹稈、竹枝較大，竹葉最小；地下部分各器官含水率則是竹蔸>竹根。 (2)1年生竹子單株總生物量均隨竹高的升高而呈現(xiàn)逐漸下降的變化趨勢(shì)，而2年竹子單株總生物量除鳳尾竹外均隨竹高的升高而呈現(xiàn)出先增加而后又逐漸下降的變化趨勢(shì)。各竹子不同器官生物量隨年齡的增大有較大幅度的提高。各林分不同器官生物量分配，地上部分均為竹稈>竹枝>竹葉，地下部分為竹蔸>竹根。林分群落現(xiàn)存生物量以青皮

3、竹為最大，總計(jì)為44.94 t·hm-2，黃金間碧玉最小，只有11.65t·hm-2。從生態(tài)系統(tǒng)中各林分群落現(xiàn)存生物量分布看，喬木層生物量最大，占總生物量的70％以上，其次為凋落物，最小為林下植被。 (3)沿海沙地的竹林在水文效應(yīng)上同樣起到蓄水、林冠對(duì)降雨的截持和對(duì)徑流的調(diào)節(jié)等作用。降雨量是影響林冠截留量、竹稈莖流量、穿透水量的主導(dǎo)因素。在一定的降雨量范圍內(nèi)，林冠截留量、竹稈莖流量、穿透水量均隨著降雨量的增大而增加。鳳尾竹的全年

4、截留量為最大，占總降水的31.3％，而黃金間碧玉最小，占26.1％。黃金間碧玉的竹稈莖流量和穿透水總量均為最大，分別達(dá)到35.4 mm和688.8 mm。 (4)不同林分的持水量相差較大。青皮竹喬木層和枯枝落葉層的持水量最大，分別達(dá)到36.17 t·hm-2和144.84 t·hm-2。大葉龍竹林下植被持水量最大，達(dá)到8.35 t·hm-2，黃金間碧玉為最小，僅為1.67 t·hm-2。 (5)植物器官營(yíng)養(yǎng)元素的濃度主要

5、受植物的遺傳特性和環(huán)境因素的影響。從各竹種不同器官各種元素濃度看，N元素濃度最大，K濃度則相對(duì)較高，Ca和Mg濃度相近，Mg濃度略大于Ca的濃度，P濃度最小。在地上各器官中，各種養(yǎng)分濃度竹葉>竹枝>竹稈，地下部分根的各種養(yǎng)分濃度均比蔸的要高。 (6)竹子單株養(yǎng)分含量分配規(guī)律與生物量的分配規(guī)律不同，單株養(yǎng)分含量的垂直分布規(guī)律呈現(xiàn)出生物量與養(yǎng)分濃度垂直分布規(guī)律相疊加的規(guī)律。各竹稈的各養(yǎng)分含量均隨高度的上升而呈現(xiàn)逐漸下降的變化趨勢(shì)，而

6、竹枝和葉則呈現(xiàn)出小-大-小的變化規(guī)律。N元素含量在不同年齡的各竹種中最大，而P元素含量最小。地下部分各器官中N、Ca元素含量大小為根>蔸，而P、K和Mg含量則是蔸>根。 (7)不同的林分，養(yǎng)分現(xiàn)存量的分配格局不同，從林分養(yǎng)分現(xiàn)存量看，以喬木層為主。各林分喬木層養(yǎng)分現(xiàn)存量中，以鳳尾竹最大，達(dá)到459.29 kg·hm-2。從喬木層不同元素現(xiàn)存量看，各竹種中的N現(xiàn)存量最大。各林分草本層養(yǎng)分現(xiàn)存量中，以觀音竹的為最大，而黃金間碧玉最小

7、?？萋湮飳拥酿B(yǎng)分現(xiàn)存量以鳳尾竹最大，黃金間碧玉仍為最小。 (8)沿海沙地的竹子凋落物量主要受竹子生理活動(dòng)的季節(jié)變化和當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的影響，一年中有著明顯的季節(jié)變化，全年呈現(xiàn)出兩個(gè)峰值期。凋落物量中以大葉龍和觀音竹的為最多。從凋落物養(yǎng)分含量月動(dòng)態(tài)看，各元素平均月含量仍以N含量為最大。凋落物的養(yǎng)分歸還量月變化呈現(xiàn)出凋落物量及其元素含量月動(dòng)態(tài)相疊加的規(guī)律，各竹種凋落物養(yǎng)分歸還量最大的為大葉龍竹，黃金間碧玉的養(yǎng)分歸還總量最小。 (

8、9)竹子凋落物不同組分分解失重規(guī)律存在著一定的差異性。竹葉分解速率最大，竹枝和筍籜分解速率較小。竹葉的分解失重表現(xiàn)出先快后慢的規(guī)律，而竹枝和筍籜的分解失重則呈現(xiàn)出快-慢-快的變化規(guī)律。 (10)由于營(yíng)養(yǎng)元素在凋落物中以不同形態(tài)存在，在凋落物的不同分解階段，元素的釋放和遷移是復(fù)雜多樣的。不同竹種的凋落物在分解過(guò)程中，同種元素含量變化規(guī)律基本一致。N和P含量在整個(gè)分解過(guò)程中均呈現(xiàn)出前期逐漸上升，而后迅速下降，后期又穩(wěn)中有升的變化規(guī)律

9、。Ca含量在整個(gè)分解過(guò)程的前期有所積累，而后呈下降的變化趨勢(shì)。而K和Mg在整個(gè)凋落物分解過(guò)程中，含量不斷下降，到了后期含量又略有上升，上升幅度不大。 (11)在鹽分、水分脅迫下，各竹種的質(zhì)膜透性隨著脅迫強(qiáng)度的增強(qiáng)和脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，脅迫強(qiáng)度越大，細(xì)胞膜受破壞越強(qiáng)，質(zhì)膜透性也就越大，反之，越小。經(jīng)方差分析可知，鹽分脅迫強(qiáng)度和鹽分脅迫時(shí)間對(duì)各竹種質(zhì)膜透性的影響存在極顯著差異。 (12)隨著鹽分脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)和鹽分脅迫強(qiáng)度

10、的增強(qiáng)，葉綠素含量由變化不明顯轉(zhuǎn)為呈現(xiàn)一定規(guī)律下降，Ch1.a下降的幅度小于Ch1.b。在水分脅迫下，強(qiáng)度脅迫下竹子的葉綠體受到破壞，葉綠素含量下降明顯，中度脅迫下竹子的葉綠體也受到破壞，但程度較強(qiáng)度脅迫低，葉綠素含量的變化沒(méi)那么明顯。 (13)鹽分脅迫濃度越大，脅迫時(shí)間越長(zhǎng)，失水量也就越多，保水力越差。青皮竹的葉保水力最大，鳳尾竹次之，觀音竹最小。在水分脅迫下，各竹種的葉保水力變化與鹽分脅迫相似，強(qiáng)度脅迫條件下葉失水率大，中度

11、脅迫較正常供水的葉失水率大，但沒(méi)強(qiáng)度脅迫的明顯。 (14)在水分、鹽分脅迫下，葉片相對(duì)含水量隨著脅迫強(qiáng)度的增大、脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，水分飽和虧缺則與葉片相對(duì)含水量相反。 (15)竹子的N、P、K含量的變化與水分、鹽分脅迫時(shí)間長(zhǎng)短、脅迫強(qiáng)度大小密切相關(guān)。隨著鹽分脅迫強(qiáng)度的增大、脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，N、P含量呈逐漸下降的變化趨勢(shì)，而K含量呈逐漸增加的變化趨勢(shì)，且鹽分脅迫濃度越大，K含量值越大，鹽分脅迫時(shí)間越長(zhǎng)，K含量也越大。在