喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的生境異質(zhì)性與植物適應(yīng)性.pdf

1、本論文主要通過對喀斯特生態(tài)系統(tǒng)生境異質(zhì)性、異質(zhì)性生境主要小氣候因子日變化特征、生境異質(zhì)性對物種多樣性的影響以及喀斯特山地優(yōu)良適生樹種—青岡櫟(Quecus glauca)的光合、蒸騰、水分利用效率等生理變化特征研究,結(jié)果表明:
　　(1)①利用Cody指數(shù)物種替代特征研究表明:物種沿環(huán)境梯度替代速率變化表現(xiàn)為β1＞β3＞β2。在山腳與高差不大相鄰的山坡,由于地形間變化劇烈物種丟失和替代明顯,物種替代速率大,小生境間異質(zhì)性強(qiáng);坡地間

2、地形差異小,物種替代速率小,生境間異質(zhì)性小。隨海拔的變化適合于灌木樹種定居的環(huán)境多于喬木樹種。
　?、趯ζ挛恢饕夂蛞蜃臃讲顧z驗結(jié)果表明:地面處氣溫、相對濕度以坡腳和坡中間顯著性差異系數(shù)最大,異質(zhì)性程度強(qiáng);光照強(qiáng)度分析因不同空間位置生境間異質(zhì)性程度表現(xiàn)不一;土壤溫度各坡位間均具有較大差異,但坡腳與坡中顯著性差異最明顯。
　?、哿志壖捌淞謨?nèi)、林緣外曠地小氣候因子異質(zhì)性程度分析:近地面溫度和土壤溫度在林緣及其內(nèi)外之間都有顯著性

3、差異,且均以林緣林內(nèi)與林緣外曠地顯著性差異最大,而林緣與林緣林內(nèi)的顯著性差異最小;林緣林內(nèi)與林緣光照強(qiáng)度在近地面顯著性差異不大,而分別與林緣外曠地都具有極大的顯著性差異。在不同位置,不同小氣候因子方差分析中,林緣與林外曠地均具有顯著性差異而且差異值大,是它們之間異質(zhì)性程度較高的表現(xiàn)。
　　(2)不同的坡位小氣候差異主要由于群落覆蓋度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度等不同所造成。林冠由于對太陽輻射阻擋和對林內(nèi)濕氣流交換的阻礙作用表現(xiàn)為低光高濕的特點如

4、山腳;山頂群落內(nèi)只表現(xiàn)高光照而高溫表現(xiàn)不突出,但土壤溫度變幅相對大。典型群落間小氣候因子變化與群落的成熟程度、地形環(huán)境、群落冠層結(jié)構(gòu)直接聯(lián)系,氣溫及其變幅大小表現(xiàn)為:閉花木林＞肥牛林＞平頂紫金牛林;林內(nèi)濕度變化差異表現(xiàn)為:平頂紫金牛林＞肥牛林＞閉花木林。不同的干擾類型的小氣候因子變化,撂荒地氣溫和相對濕度日變幅大于林窗。林緣同一水平高度氣溫高低表現(xiàn)為林緣外曠地＞林緣處＞林緣林內(nèi);林緣及其林內(nèi)、林緣外曠地濕度垂直變化表現(xiàn)為:林緣外曠地＞林

5、緣＞林緣林內(nèi);濕度垂直變化在同一測點隨高度的增加出現(xiàn)負(fù)逆濕現(xiàn)象;光照強(qiáng)度變化呈現(xiàn)早晚低午間高的單峰型,隨時間推移林緣外曠地土壤溫度與林緣林內(nèi)及林緣差異變大,但下午則差距逐漸縮小,說明上午林緣外曠地土壤溫度熱力作用強(qiáng)。
　　(3)異質(zhì)性生境對弄崗植物物種多樣性的影響研究,結(jié)果表明:物種多樣性隨著異質(zhì)性生境變化而產(chǎn)生變化即隨不同的坡位、坡向物種多樣性表現(xiàn)為:南坡＞北坡;物種β多樣性沿海拔梯度隨a值變化下降物種組成亦下降;典型群落喬木層

6、隨高度的升高多樣性指數(shù)下降,而灌層變化不具規(guī)律性;干擾類型不同其物種多樣性和物種組成也有明顯差異。根據(jù)PCA分析結(jié)果表明,影響弄崗植物群落多樣性變化的主要因素是海拔梯度(主要可能是地形變化)和土壤類型,其次為土壤水分狀況,但坡向也不容忽視。
　　(4)針對喀斯特區(qū)地段性干旱差異的特點,對不同坡位的優(yōu)良適生樹種—青岡櫟的光合、蒸騰及水分利用效率等生理變化特征進(jìn)行分析,結(jié)果表明:青岡櫟葉片最大光合速率出現(xiàn)較晚可能是干旱環(huán)境條件的一種適

7、應(yīng)方式,影響該山地青岡光合作用的主要小氣候因子可能是中午的光強(qiáng),是引起光合速率降低的關(guān)鍵因素。兩個坡位青岡蒸騰速率均表現(xiàn)較高,說明它們具有較大的蒸騰拉力,在巖溶干旱區(qū)具有較強(qiáng)的水分利用能力;在光合和蒸騰作用都很低情況下的早間,青岡櫟能通過提高水分利用效率,增加體內(nèi)的水分平衡方式,防止午間強(qiáng)烈的蒸騰作用的虧缺,從而提高植物對環(huán)境的適應(yīng)能力;青岡櫟氣孔導(dǎo)度變化隨著葉片水勢下降氣孔導(dǎo)度降低,以減少蒸騰耗水維持體內(nèi)水分平衡,達(dá)到節(jié)約用水適應(yīng)干旱