黔西北不同演替阶段植物群落养分质量诊断与经营策略

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2017.06.005

林业资源管理 ›› 2017›› Issue (6): 27-33.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2017.06.005

黔西北不同演替阶段植物群落养分质量诊断与经营策略

秦仕忆¹(), 喻阳华²(), 邢容容³, 王璐¹

1.贵州师范大学地理与环境科学学院,贵阳 550025
2.贵州师范大学喀斯特研究院/国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心,贵阳 550001
3.贵州大学资源与环境工程学院,贵阳 550025

收稿日期:2017-08-10 修回日期:2017-10-16 出版日期:2017-12-28 发布日期:2020-09-28
通讯作者: 喻阳华
作者简介:秦仕忆(1994-),女,重庆江津人,主要从事退化生态系统修复研究。Email: 15885501304@163.com。
基金资助:
贵州省科技计划项目“石漠化区抗冻耐旱型植被建植与恢复关键技术研究”(黔科合LH字[2016]7201号)

Nutritional Quality Diagnosis and Management Strategy of Plant Community at Different Succession Stages in Northwest Guizhou

QIN Shiyi¹(), YU Yanghua²(), XING Rongrong³, WANG Lu¹

1. School of Geography and Environmental Science,Guizhou Normal University,Guiyang 550025,China
2. School of Karst Science/State Engineering Technoogy Institute for Karst Decertification Control,Guizhou Normal University,Guiyang 550001,China
3. School of Resources and Environmental Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China

Received:2017-08-10 Revised:2017-10-16 Online:2017-12-28 Published:2020-09-28
Contact: YU Yanghua

摘要/Abstract

摘要：

以黔西北5个演替阶段的植物群落为研究对象,测定12项有关土壤和凋落物养分的指标,分析养分含量变化规律,同时运用主成分分析评价法对各植物群落进行养分质量评价。结果表明:1)黔西北地区各演替阶段植物群落土壤有机质、全氮和碱解氮含量均为灌木阶段>乔林阶段>灌丛阶段>乔灌阶段>乔幼林阶段,随着演替的正向进行,其他土壤养分指标无明显变化规律,凋落物养分总体呈升高趋势;2)养分质量综合指数为灌木阶段(1.510)>乔林阶段(0.938)>灌丛阶段(-0.737)>乔幼林阶段(-0.771)>乔灌阶段(-0.940)。结合植物群落养分差异分析和养分质量评价结果,可采取凋落物原位保护、植物群落结构调整等经营措施提高森林生态系统养分质量。

关键词: 植物群落, 演替, 土壤, 凋落物, 养分质量诊断, 经营

Abstract:

The sustainable degradation of plant communities accelerates the process of rocky desertification in the karst area of northwest Guizhou.So it is of great significance to evaluate the plant communities’ nutrient quality for its sustainable management at this region.In this paper,The plant communities in five successional stages were used to study the 12 kinds of nutrient indicators of soil and litter to analyze the nutrient changing laws further.Besides,the integrated fertility index of each plant community was evaluated by principal component analysis to provide scientific basis for forest restoration and protection of karst degraded ecosystem.The results showed that:1) The contents of soil organic matter,total nitrogen and available nitrogen in plant communities were followed by Rhododendron simsii-Populus alba(RP)>Betula luminifera(B)>Quercus variabilis+Corylus heterophylla(QC)>Pinus yunnanensis+Populus alba-Betula luminifera(PPB)>Populus alba+Betula luminifera(PB).With the evolving of succession in the positive direction,the other soil indexes did not show any specific characteristics,and the nutrient of litter was increasing;2) The comprehensive index of nutrient quality was RP(1.510)>B(0.938)>QC(-0.737)>PB(-0.771)>PPB(-0.940).Based on the analysis of nutrient diversity and nutrient quality of plant community,the management measures such as litter protection and plant community structure improvement could be used to improve the nutrient quality of forest ecosystem.

Key words: plant community, succession, soil, litter, nutrient quality diagnosis, management

中图分类号:

秦仕忆, 喻阳华, 邢容容, 王璐. 黔西北不同演替阶段植物群落养分质量诊断与经营策略[J]. 林业资源管理, 2017,(6): 27-33.

QIN Shiyi, YU Yanghua, XING Rongrong, WANG Lu. Nutritional Quality Diagnosis and Management Strategy of Plant Community at Different Succession Stages in Northwest Guizhou[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2017,(6): 27-33.

图/表 5

表1

图1

表2

表3

表4

参考文献 23

[1]	丁访军, 王兵, 钟洪明, 等. 赤水河下游不同林地类型土壤物理特性及其水源涵养功能[J]. 水土保持学报, 2009,23(3):179-231.
[2]	Binkley D, Fisher R F. Ecology and management of forest soils[M].4th ed. New York:John Wiley and Songs, 2013.
[3]	刘永贤, 熊柳梅, 韦彩会, 等. 广西典型土壤上不同林分的土壤肥力分析与综合评价[J]. 生态学报, 2014,34(18):5229-5233. doi: 10.5846/stxb201405110955
[4]	Crabtree B, Bayfield N. Developing sustainability indicators for mountain ecosystems:a study of the Cairngorms,Scotland[J]. Journal of Environmental Management, 1998,52:1-14. doi: 10.1006/jema.1997.0159
[5]	左巍, 贺康宁, 田赟, 等. 青海高寒区不同林分类型凋落物养分状况及化学计量特征[J]. 生态学杂志, 2016,35(9):2271-2278.
[6]	唐健, 覃祚玉, 王会利, 等. 广西杉木主产区连栽杉木林地土壤肥力综合评价[J]. 森林与环境学报, 2016,36(1):30-35.
[7]	朱丽琴, 黄荣珍, 段洪浪, 等. 红壤侵蚀地不同人工恢复林对土壤总有机碳和活性有机碳的影响[J]. 生态学报, 2017,37(1):249-257. doi: 10.5846/stxb201607301560
[8]	郭颖, 聂朝俊, 向仰州, 等. 不同核桃农林复合经营模式对土壤肥力的影响[J]. 土壤通报, 2016,47(2):391-397.
[9]	王钰莹, 孙娇, 刘政鸿, 等. 陕南秦巴山区厚朴群落土壤肥力评价[J]. 生态学报, 2016,36(16):5133-5141. doi: 10.5846/stxb201502020266
[10]	池永宽. 石漠化治理中农草林草空间优化配置技术与示范[D]. 贵阳:贵州师范大学, 2015.
[11]	鲍士旦. 土壤农化分析[M].3版. 北京: 中国农业出版社, 2008.
[12]	林海明, 张文霖. 主成分分析与因子分析的异同和SPSS软件[J]. 统计研究, 2005(3):65-68.
[13]	Jin Z Z, Lei J Q, Xu X W, et al. Evaluation of soil fertility of the shelter-forest land along the Tarim Desert Highway[J]. China Science Bulletin, 2008,53(S2):125-136.
[14]	张子龙, 王文全, 缪作清, 等. 主成分分析在三七连作土壤质量综合评价中的应用[J]. 生态学杂志, 2013,32(6):1636-1644.
[15]	韩兴国, 黄建辉, 娄治平. 关键种概念在生物多样性保护中的意义与存在的问题[J]. 植物学通报, 1995(S2):168-184.
[16]	张伟, 王克林, 刘淑娟, 等. 喀斯特峰丛洼地植被演替过程中土壤养分的积累及影响因素[J]. 应用生态学报, 2013,24(7):1801-1808.
[17]	宋永昌, 陈小勇. 中国东部常绿阔叶林生态系统退化机制与生态恢复[M].1版. 北京: 科学出版社, 2007.
[18]	宋新章, 江洪, 余树全, 等. 中亚热带森林群落不同演替阶段优势种凋落物分解试验[J]. 应用生态学报, 2009,20(3):537-542.
[19]	陆晓辉, 丁贵杰, 陆德辉. 人工调控措施下马尾松凋落叶化学质量变化及与分解速率的关系[J]. 生态学报, 2017,37(7):2325-2333. doi: 10.5846/stxb201511242372
[20]	赵其国, 王明珠, 何园球. 我国热带亚热带森林凋落物及其对土壤的影响[J]. 土壤, 1991(1):8-15.
[21]	张庆费, 宋永昌, 吴化前, 等. 浙江天童常绿阔叶林演替过程凋落物数量及分解动态[J]. 植物生态学报, 1999,23(3):250-255.
[22]	张璐, 文石林, 蔡泽江, 等. 湘南红壤丘陵区不同植被类型下土壤肥力特征[J]. 生态学报, 2014,34(14):3996-4005. doi: <a href='http://dx.doi.org/10.5846/stxb201212041748'>10.5846/stxb201212041748</a>
[23]	刘兴诏, 周国逸, 张德强, 等. 南亚热带森林不同演替阶段植物与土壤中N、P的化学计量特征[J]. 植物生态学报, 2010,34(1):64-71. doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.01.010

演替阶段	群落类型	母岩	土壤类型	坡度 /(°)	坡向	坡位	密度 /(株/hm²)	乔木层		灌木层
演替阶段	群落类型	母岩	土壤类型	坡度 /(°)	坡向	坡位	密度 /(株/hm²)	平均树高 /m	平均胸径 /cm	平均树高 /m	平均地径 /cm
灌丛	QC	砂页岩	黄壤	33	南	中	7725	—	—	1.03	1.56
灌木	RP	石灰岩	石灰土	50	西南	中	7325	5.85	6.58	1.69	1.67
乔灌	PPB	砂页岩	黄壤	28	西南	中	8425	12.43	14.45	1.46	1.96
乔幼林	PB	砂页岩	黄壤	20	东南	中	6325	16.11	12.92	1.67	1.64
乔林	B	砂页岩	黄壤	33	东北	上	7850	12.12	13.86	1.09	1.02

指标	主成分1	主成分2	主成分3	主成分4	公因子方差
土壤有机质	0.987	0.108	0.077	-0.012	0.993
土壤全氮	0.984	0.105	0.070	-0.064	0.987
土壤速效钾	0.948	0.056	-0.121	-0.195	0.954
土壤碱解氮	0.897	0.428	0.027	0.036	0.991
土壤有效磷	0.709	0.660	-0.073	-0.015	0.944
土壤pH	0.626	-0.523	0.399	-0.188	0.860
凋落物全钾	-0.323	0.868	0.225	0.031	0.909
凋落物有机质	0.173	0.867	0.028	0.004	0.783
凋落物全氮	-0.437	0.702	-0.148	-0.177	0.738
土壤全磷	0.502	-0.588	0.099	0.518	0.876
土壤全钾	-0.307	0.030	0.854	-0.339	0.940
凋落物全磷	-0.103	0.438	0.351	0.741	0.875
特征值	4.934	3.378	1.386	1.151
贡献率/%	41.113	28.154	11.552	9.593
累计贡献率/%	41.113	69.267	80.819	90.412

指标	主成分1	主成分2	主成分3	主成分4
土壤pH	0.282	-0.285	0.339	-0.175
土壤有机质	0.444	0.059	0.065	-0.011
土壤全氮	0.443	0.057	0.059	-0.060
土壤碱解氮	0.404	0.233	0.023	0.034
土壤全磷	0.226	-0.320	0.084	0.483
土壤有效磷	0.319	0.359	-0.062	-0.014
土壤全钾	-0.138	0.016	0.725	-0.316
土壤速效钾	0.427	0.030	-0.103	-0.182
凋落物有机质	0.078	0.472	0.024	0.004
凋落物全氮	-0.197	0.382	-0.126	-0.165
凋落物全磷	-0.046	0.238	0.298	0.691
凋落物全钾	-0.145	0.472	0.191	0.029

演替阶段	因子得分				养分综合指数
演替阶段	因子1	因子2	因子3	因子4	养分综合指数
灌丛	-0.141	-2.770	0.059	0.981	-0.737
灌木	3.879	-0.170	0.110	-0.520	1.510
乔灌	-1.465	-0.215	-1.460	-1.132	-0.940
乔幼林	-2.461	0.371	1.526	-0.412	-0.771
乔林	0.188	2.784	-0.234	1.082	0.938

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Nutritional Quality Diagnosis and Management Strategy of Plant Community at Different Succession Stages in Northwest Guizhou

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[1]	李郊, 王冰, 王晨, 高鹤, 吴辉龙, 郑鑫, 彭华福. 2005—2020年江西省森林碳储量时空变化趋势及影响因素[J]. 林草资源研究, 2024, 0(1): 17-24.
[2]	耿松涛, 孙可馨, 宋良安, 严荣. 基于游憩机会谱的海南热带雨林国家公园特许经营发展路径探究[J]. 林草资源研究, 2024, 0(1): 8-16.
[3]	白星雯, 布日古德, 洪光宇, 李炜, 邵飞舟, 张雷. 毛乌素沙地典型人工林土壤水分特征及其对降水的响应[J]. 林草资源研究, 2023, 0(6): 52-60.
[4]	刘雪健, 张志华, 郝贝贝, 王楠, 马宇, 贺斌, 张思毅. 崩岗侵蚀坡地桉树林种植对土壤有机碳库的影响[J]. 林草资源研究, 2023, 0(6): 75-81.
[5]	王天蔚, 刘锐. 我国国家公园特许经营制度的价值、现存问题与发展建议[J]. 林草资源研究, 2023, 0(6): 8-17.
[6]	李莉, 吴悦宏, 肖泽鑫, 纪燕玲, 林文欢, 朱晓武, 范镇贞. 不同林龄无瓣海桑人工林土壤生态化学计量特征[J]. 林草资源研究, 2023, 0(6): 113-119.
[7]	谢卓洪, 陈佩彤, 符式培, 陈岸军, 李威, 梁新玲, 雷敏, 刘萍. 增城林场不同植物群落植物多样性及其影响因子分析[J]. 林草资源研究, 2023, 0(5): 63-71.
[8]	周璞, 王瑞辉, 刘凯利, 周阳超, 沈兴. 基于SBE法的毛竹林林内景观质量评价及经营管理[J]. 林草资源研究, 2023, 0(5): 98-104.
[9]	曹怡立, 张学利, 吕刚, 安宇宁, 迟琳琳, 刘洋. 辽宁章古台不同土地利用方式风沙土钾素释放特征研究[J]. 林业资源管理, 2023, 0(4): 161-168.
[10]	王倩, 王红春, 王端. 森林经营方案施行检评方法研究[J]. 林业资源管理, 2023, 0(4): 179-184.
[11]	刘鑫, 黄浪, 卿东升, 李建军. 基于Voronoi空间单元的林分空间结构智能优化研究[J]. 林业资源管理, 2023, 0(4): 27-35.
[12]	杨值, 李小英, 袁勇, 於虎, 李进曦. 滇南典型季风常绿阔叶林土壤脲酶特征及其影响因子[J]. 林业资源管理, 2023, 0(4): 71-79.
[13]	李思颖, 郭昊天, 陈晓蔚, 周梦丽, 靳姗姗, 闫东锋. 栓皮栎人工林土壤有机碳空间分布特征及其影响因素[J]. 林业资源管理, 2023, 0(4): 80-89.
[14]	李连强. 辽东半岛山区近自然经营红松人工林物种组成与群落特征[J]. 林业资源管理, 2023, 0(4): 90-97.
[15]	罗文, 李艳朋, 许涵, 秦文豪, 刘大业, 莫世琴. 海南热带雨林国家公园极小种群野生植物坡垒适生群落特征研究[J]. 林业资源管理, 2023, 0(4): 98-106.