濱海沙地木麻黃人工林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性機制研究.pdf

1、沿海防護林是協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系的一種森林生態(tài)系統(tǒng)，在防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、保持水土、改善生態(tài)環(huán)境，減少自然災(zāi)害，保障和促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，為人類創(chuàng)造良好生存環(huán)境方面具有極其重要的意義。木麻黃(Casuarina equisetifolia)自從其被引進以來，由于其具有耐旱、抗貧瘠、耐鹽堿和抗風(fēng)沙等特性，成為了東南沿海地區(qū)海岸帶主要防護林樹種。目前，以木麻黃為主要樹種構(gòu)建的沿海防護林生態(tài)系統(tǒng)組成樹種單一、結(jié)構(gòu)簡單、布局不盡合理等問題，導(dǎo)致防

2、護林出現(xiàn)了生態(tài)防護功能低、生物多樣性低、系統(tǒng)穩(wěn)定性差等現(xiàn)象。因此，構(gòu)建以生物學(xué)穩(wěn)定保證生態(tài)學(xué)穩(wěn)定的木麻黃為主的防護林生態(tài)系統(tǒng)，建立物種多樣和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的木麻黃人工林生態(tài)系統(tǒng)，提高木麻黃人工林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是東南沿海地區(qū)防護林建設(shè)的核心問題。 本研究是以福建省沿海地區(qū)典型的木麻黃人工林生態(tài)系統(tǒng)作為研究對象，圍繞著木麻黃人工林生態(tài)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)(生產(chǎn)者、消費者、分解者以及非生物部分)、生物多樣性、對風(fēng)沙、蟲害的抗逆性等方面進行調(diào)查研

3、究，并將其生物多樣性與潺槁樹(Litsea glutinosa)次生林生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性進行了比較，研究結(jié)果主要有： (1)木麻黃人工林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成主要分成生產(chǎn)者、消費者、分解者以及非生物部分，生產(chǎn)者以木麻黃科(Casuarinaceae)植物為主，松科(Pinaceae)、含羞草科(Mimosaceae)、桃金娘科(Myrtaceae)等與木麻黃混交的樹種也占相當(dāng)一部分，林下常見天然生長的灌草植物有26個科53個屬56種；

4、消費者包括昆蟲86種、鳥類13種、爬行動物4種、哺乳動物9種、兩棲動物4種；分解者方面分別對16年和25年生的木麻黃林分中的土壤微生物三大類群和五種功能細(xì)菌進行研究；非生物部分則主要闡述了研究區(qū)的氣象因子、土壤因子。 (2)對木麻黃基干林和后沿片林進行生物多樣性研究，發(fā)現(xiàn)基干林帶中各項生物多樣性指標(biāo)均隨著木麻黃林齡增大而增大，后沿片林則無此趨勢。同時，對在研究區(qū)內(nèi)的三個村落后的次生林進行了多樣性調(diào)查，發(fā)現(xiàn)三個次生林均以樟科(La

5、uraceae)植物潺槁木姜子(Litsea glutinosa(Lour.)C.B.Rob.)為優(yōu)勢種。植物物種平均數(shù)分別是木麻黃基干林5.67種、木麻黃后沿片林8.33種、潺槁樹次生林27.33種；潺槁樹次生林生態(tài)系統(tǒng)的Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)、均勻度指數(shù)(jsw)、均勻度指數(shù)(jsp)均比木麻黃基干林生態(tài)系統(tǒng)和后沿片林生態(tài)系統(tǒng)的高。 (3)從抗風(fēng)、抗旱、抗蟲害方面對木麻黃人工林生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定

6、性機制進行闡述，發(fā)現(xiàn)平18、粵501、惠1三個木麻黃無性系抗風(fēng)、抗旱性能較強；無性系號為臺山、C1的抗蟲害性能較強；木麻黃對星天牛(Anoploplora chinesia(Forster))的抗性因所處地理位置、立地條件、整地方式、栽培管理措施等的不同而差異顯著。對木麻黃人工林生態(tài)系統(tǒng)抗蟲害穩(wěn)定性提出“四位一體”、“三結(jié)合”的穩(wěn)定性調(diào)控機制，通過篩選高抗品系、增加個體遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性以及景觀多樣性，改善林分結(jié)構(gòu)組

7、成，優(yōu)化配置和空間布局，提高木麻黃人工林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性。 (4)對木麻黃人工林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)山地木麻黃根萌蘗更新能力較強，萌條密度和生物量均隨著木麻黃林老化退化程度的加強呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。認(rèn)為木麻黃萌蘗更新對于老齡退化的山地木麻黃林的更新改造是一種具有一定替力的自然修復(fù)的快捷方式。 (5)以生態(tài)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)、物種多樣性、抗逆性指數(shù)、病蟲害狀況、自我更新能力、系統(tǒng)生產(chǎn)力、郁閉度、土壤恢復(fù)