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红松阔叶混交林林隙微气候和土壤含水量的时空分布格局

作　者: 李猛
导　师: 段文标
学　校: 东北林业大学
专　业: 水土保持与荒漠化防治
关键词: 林隙光量子通量密度气温空气相对湿度土壤温度土壤含水量
分类号: S718.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

林隙是广泛存在于森林中的具有特殊性质的微结构,林隙的产生增强了干扰生境的异质性,从而影响群落结构和动态过程,最终影响景观的结构和功能。本文以小兴安岭原始红松阔叶混交林为研究对象,采用经典统计学和地统计学的方法对林隙内光量子通量密度(PPFD)、气温、空气相对湿度、土壤温度以及土壤含水量的时空分布格局进行了分析,结果表明：晴天和阴天红松阔叶混交林林隙的PPFD日最大值均出现在11：00-13：00之间,晴天林隙内各个时段最大值出现位置不同,日最大值出现在林隙北侧林冠边缘处,而阴天各个时段最大值均处于林隙的中心。林隙内月平均PPFD为6月最高,9月最低,极差7月最大。林隙内晴天气温的峰值出现在9：00-15：00之间,而阴天气温峰值在15：00-19：00之间,位于林隙中心南8m。5：00-9：00林隙各点阴天的气温都高于晴天,9：00-19：00则相反。月平均气温为6月最高,9月最低。晴天和阴天空气相对湿度的峰值均出现在5：00-9：00之间,日最大值在林隙西侧林冠边缘处,且阴天的相对湿度始终大于晴天。月平均相对湿度为7月最高,6月最低。晴天PPFD异质性大于阴天,而气温和相对湿度的异质性则不明显。生长季内不同月份PPFD、气温、空气相对湿度的最大值所处位置不同。PPFD和气温的月均值在林隙中心及附近变化梯度较大,而相对湿度的月均值则在林隙边缘变化梯度较大。在不同测量点之间,林隙土壤温度也存在差异。月平均地面温度、地面极端温度和浅层(5cm and 20cm)土壤温度变化顺序不一致。不同月份基台值和变程存在动态变化,斑块形状复杂程度不同。月平均地面温度和地面最高温度为6月最高,月平均地面最低温度为8月最高,月平均土壤浅层温度为7月最高,生长季内不同月份土壤温度最大值分布位置不一致,林隙、郁闭林分和空旷地土壤温度存在非常明显的时空异质性。在不同不同测量点之间,林隙土壤含水量也存在差异。0-7.6 cm、0-12 cm和0-20 cm月平均土壤含水量大小顺序均为9月>7月>8月>6月,同一月份平均土壤含水量大小顺序均为0-7.6cm>0-12cm>0-20cm。不同月份土壤含水量基台值和变程存在动态变化,其空间异质性的强度和尺度均为0-7.6 cm>0-12 cm>0-20 cm最小,斑块复杂程度不同。生长季内月平均土壤含水量最大值出现在9月0-7.6cm,最小值出现在6月0-20 cm。不同月份平均土壤含水量最大值分布均位于林隙中心及其附近。研究林隙中上述各环境因子均呈现明显的空间异质性,其异质性强度和尺度在不同的月份表现出明显的差别,林隙、郁闭林分和空旷地各环境因子的变化规律也不相同,这可能对阔叶红松混交林林隙的更新产生较大的影响。因此,认识和研究林隙更新中各环境因子的变化规律,分析形成更新格局的原因和效应,可为阔叶红松林的可持续经营管理、生物多样性的维持及次生林的恢复等提供参考。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-12
  1.1 引言  8
  1.2 国内外研究现状  8-11
    1.2.1 林隙的概念及基本特征  8-9
    1.2.2 林隙干扰对森林生境的影响  9-10
    1.2.3 物种更新对环境异质性的响应  10-11
  1.3 本研究的目的和意义  11-12
2 研究内容与方法  12-16
  2.1 研究区概况  12-13
  2.2 研究内容与方法  13-16
    2.2.1 光量子通量密度、气温和空气相对湿度的时空变化  13
    2.2.2 土壤温度和土壤水分的时空变化  13-16
3 红松阔叶混交林林隙内光量子通量密度的时空分布格局  16-19
  3.1 光量子通量密度日时空分布格局  16-17
  3.2 光量子通量密度月时空分布格局  17-18
  3.3 小结与讨论  18-19
4 红松阔叶混交林林隙气温的时空分布格局  19-21
  4.1 气温日时空分布格局  19
  4.2 气温月时空分布格局  19-20
  4.3 小结与讨论  20-21
5 红松阔叶混交林林隙相对湿度的时空分布格局  21-23
  5.1 相对湿度日时空分布格局  21
  5.2 相对湿度月时空分布格局  21-22
  5.3 小结与讨论  22-23
6 红松阔叶混交林林隙土壤温度的时空分布格局  23-34
  6.1 林隙地面温度时空分布格局  23-25
    6.1.1 林隙地面温度统计结果  23
    6.1.2 林隙地面温度的时空变异特征  23-24
    6.1.3 林隙、郁闭林分和空旷地地面温度对比  24-25
    6.1.4 小结  25
  6.2 林隙极端地面温度的时空分布格局  25-29
    6.2.1 林隙极端地面温度的统计结果  25-26
    6.2.2 林隙极端地面温度时空变异特征  26-28
    6.2.3 林隙、郁闭林分和空旷地极端地面温度对比  28
    6.2.4 小结  28-29
  6.3 林隙浅层土壤温度的时空分布格局  29-33
    6.3.1 林隙浅层土壤温度统计结果  29
    6.3.2 林隙浅层土壤温度时空变异特征  29-32
    6.3.3 林隙、郁闭林分和空旷地浅层土壤温度对比  32
    6.3.4 小结  32-33
  6.4 讨论  33-34
7 红松阔叶混交林林隙土壤含水量的时空分布格局  34-38
  7.1 林隙土壤含水量统计结果  34
  7.2 林隙土壤含水量时空变异特征  34-37
  7.3 小结与讨论  37-38
    7.3.1 小结  37
    7.3.2 讨论  37-38
结论与讨论  38-40
参考文献  40-44
攻读学位期间发表的学术论文  44-45
致谢  45-46

红松阔叶混交林林隙微气候和土壤含水量的时空分布格局

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