乌拉特地区木本植物群落地上生物量研究

作     者：崔爱露 

作者单位：内蒙古农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：兰登明

授予年度：2022年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

主      题：乌拉特 荒漠化 木本植物 群落 种类组成 地上生物量 

摘      要：本文采用植物生态学原理和方法,对乌拉特木本植物群落进行野外实地调查和样品采集,通过室内植物标本鉴定、生物量样品烘干测定和数据分析,旨在分析与探讨区域植被种类组成及特征、主要木本植物群落类型及优势木本植物地上生物量分布规律,为该区域植物资源保护与合理利用提供数据参考。结论如下:(1)乌拉特地区共有28种群落类型,木本植物群落占全部群落的75%,其中单优群落21种,共优群落10种。以红砂、珍珠猪毛菜为主要群落。草本群落占全部群落的25%,其中以短花针茅、石生针茅为主要群落。(2)木本群落内共有野生植物种类178种,隶属于31科,99属。其中,野生木本植物种类50种,隶属于11科,29属,以豆科、藜科、菊科和蒺藜科植物种为主,生活型以灌木、半灌木为主,共占研究区的21.34%。野生草本种类128种,隶属20科,70属,以禾本科、菊科、豆科、藜科植物种为主,生活型以多年生草本为主,占其50%。国家珍稀濒危保护植物4种。(3)乌拉特地区共有21种木本植物优势种,以藜科、蒺藜科、豆科植物种为主,按生活型划分灌木有9种,小灌木有5种,半灌木7种。其中,分布最广的灌木是球果白刺,小灌木是红砂,半灌木是珍珠猪毛菜。(4)木本植物生物量的大小、分布与自身生长状况、所处环境息息相关。受干旱胁迫与人类活动影响,部分植物种单株地上生物量、种群地上生物量和群落地上生物量之间存在显著差异。优势木本植物单株地上生物量变化范围0.93g/株-33487.39g/株,其中,灌木以梭梭最大,小灌木以黑沙蒿最大,半灌木以合头草最大。种群地上生物量范围在2.19kg/hm-4985.95kg/hm之间,其中,灌木以梭梭最大,小灌木以黑沙蒿最大,半灌木以珍珠猪毛菜、鹰爪柴最大。群落地上生物量变化范围2.19—7843.39kg/hm。其中,灌木群落以梭梭群落最大,小灌木群落以黑沙蒿群落最大,半灌木群落以鹰爪柴群落、珍珠猪毛菜群落最大。(5)木本植物水分生态类型以超旱生、旱生的木本植物为主,所以随经度的减小,灌木生物量增大,半灌木生物量减小,土地荒漠化严重,环境愈来愈干旱;木本植物种类不断增加,群落结构逐渐复杂化。群落类型自西向东为灌木、半灌木—小灌木、灌木—小灌木群落。随着纬度减小,木本植物种类不断减少,群落结构单一化,群落类型自北向南为小灌木、灌木—半灌木、灌木—小灌木群落。木本植物群落类型及地上生物量分布状况受土壤类型间接影响,荒漠风沙土上的植被类型以灌木、小灌木为主,淡棕钙土上的植被类型以半灌木及小半灌木为主。所以荒漠风沙土土地生产力最高,地上生物量自西向东不断减少。(6)乌拉特地区群落类型及地上生物量区域地带性明显,灌丛化现象越来越普遍。西部、中部和南部为荒漠区,东部及北部为草原化荒漠区。其中,荒漠区地上生物量以梭梭、狭叶锦鸡儿、柠条锦鸡儿、霸王、黑沙蒿为主。草原化荒漠区单株地上生物量以梭梭、黑沙蒿、白刺、柠条锦鸡儿、珍珠猪毛菜为主,种群和群落地上生物量以梭梭、垫状锦鸡儿、红砂、珍珠猪毛菜、白刺为主。(7)群落内存在着竞争或共生的关系,争夺有限的生存资源,在霸王+驼绒藜、驼绒藜、鹰爪柴、垫状锦鸡儿+甘蒙锦鸡儿群落中,木本植物伴生种的株高、盖度与地上生物量呈正相关的关系,伴生种株高和盖度对其地上生物量有促进作用;在珍珠猪毛菜+红砂、小果白刺群落内,木本植物伴生种的株高、密度与地上生物量呈负相关的关系,伴生种的株高和密度对其地上生物量有抑制作用。(8)通过相关性分析,从株高(H)、冠幅长轴(L)、冠幅短轴(W)、密度(ρ)、盖度(C)5个变量中选取最佳自变量,对21种优势木本植物分别建立了的单株、种群和群落地上生物量模型。在单株地上生物量模型中,自变量为W,有7种;在种群地上生物量模型和单优群落地上生物量模型中,自变量为C,分别为10种;在共优群落地上生物量模型中最佳自变量为H,有7种。在单株地上生物量最佳预测模型为幂函数方程,有10个;种群地上生物量预测模型为多项式方程,有7个;在单优种群落内,预测模型为对数函数方程、多项式函数方程和一元一次方程,均为4个,在共优种群落内,预测模型为一元一次方程,有7个。