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桉树人工林地土壤理化性质及其群落的变化

作　者: 谢君
导　师: 刘芸
学　校: 西南大学
专　业: 水土保持与荒漠化防治
关键词: 尾巨桉林柏树疏林物种多样性土壤理化性质化感作用
分类号: S714
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

伴随桉树人工林的不断迅速发展给社会带来良好经济效益的同时,由于不合理的经营措施也带来了一系列的生态问题。引发了学术界的争论并且愈演愈烈,争论的焦点主要是：(1)桉树人工林林下生物多样性问题；(2)桉树人工林的地力衰退问题。(3)桉树人工林化感作用。本文在研究地设置不同年龄尾巨桉林和柏树疏林(种植尾巨桉前的林地)实验样地,采用野外调查和室内分析相结合的方法对尾巨桉人工林取代柏树疏林后群落组成、土壤理化性质变化及化感作用进行研究,以阐明桉树人工林对林下植物多样性和地力的影响。对尾巨桉林取代柏树疏林后的土壤物理性质的研究结果表明：(1)士壤含水量在0～20cm土层中除1年生尾巨桉林与对照柏树林的差异达显著外,其余均不显著；在20～40cm土层中各林地差异均不显著,且各林地0～20cm土层土壤含水量大于20～40cm,差异达到极显著水平。(2)在0～20cm和20～40cm土层中土壤容重均表现为2年生桉林>柏树疏林>1年生桉林>0.5年生桉林,0.5年生桉林土壤容重与1年生、2年生尾巨桉和柏树疏林地间差异均达到极显著水平,而后三种林地之间土壤容重差异均不显著。0～20cm土壤容重小于20～40cm,且差异达到极显著水平。对尾巨桉林取代柏树疏林后的土壤化学性质的研究结果表明：(1)土壤的pH值在0～20cm和20～40cm土层中均呈明显的下降趋势,且0～20cm土壤pH小于20～40cm,两者间差异达到极显著水平。(2)土壤有机质、全N、全P含量在0～20cm和20～40cm中均呈现增加的趋势,且0～20cm土层有机质、全N、全P含量大于20～40cm土层,两土层间差异达到极显著水平。(3)碱解N、全K、有效K含量在0～20cm中的含量均大于20～40cm,两土层间差异达到极显著水平,且在两土层中均呈现先减少后增加的趋势。(4)0.5年桉林土壤有效P含量显著低于柏树疏林。随尾巨桉年龄增长,土壤中有效P含量有一定增加,但柏树疏林土壤有效P含量仍显著大于1年桉林和2年桉林,且0～20cm土壤有效P含量大于20～40cm土层,两土层间差异达到显著水平。对林下植物群落组成变化的研究结果表明：(1)由于人为干扰,炼山整地,导致尾巨桉林取代柏树疏林后灌木层的消亡。(2)林下草本层优势种的变化：柏树林下的草本层植物组成以积雪草、白茅和青蒿为主要草本植物群种,而在0.5年生尾巨尾巨桉林中则是以铁线草、雀椑、白茅为优势种；1年生尾巨桉林中以白茅、铁线草、小白酒草、竹叶草、半夏为优势种；而2年生尾巨桉林中则以蛇莓、竹叶草、半夏、酢浆草为优势种。(3)多样性指数和物种多样性分析结果显示,尾巨桉林取代柏树疏林后林下物种多样性有所降低。对尾巨桉的化感作用实验结果表明：(])在尾巨桉根浸提液处理下,对黄豆和四季豆的化感作用不明显,对黑麦草种子的发芽率、幼苗生长则表现为显著的抑制现象。(2)尾巨桉根际土壤浸提液对黑麦草、黄豆和四季豆的发芽率和幼苗生长均无明显影响。在野外条件下,尾巨桉林对黄豆、四季豆和黑麦草的发芽率均无显著影响。对黄豆的根长生长无明显的抑制作用,但2年生尾巨桉对四季豆和黑麦草的根长生长有显著的抑制作用。尾巨桉对黄豆和四季豆的茎长生长的抑制作用随树龄的增大而减弱,对黑麦草茎长生长的抑制作用则是随树龄的增大而加强。种植实验结果表明：(1)种植后桉林和柏林土壤水分有一定程度的减少,且种植在桉林下比种植在柏林下减少的程度要大。(2)桉林和柏林土壤pH值、全钾、全磷含量在种植前后无明显变化。(3)种植后桉林和柏林下土壤有机质含量均增加,且黑麦草增加量最大。(4)种植后能显著增加土壤的全氮和有效磷含量；增加量依次是黄豆>四季豆>黑麦草。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-11
1 文献综述  11-19
  1.1 人工林概念和特点  11
  1.2 桉树人工林发展现状  11-12
  1.3 关于发展桉树人工林引起的争论  12-19
    1.3.1 桉树人工林地力的问题  12-14
    1.3.2 桉树人工林林下生物多样性问题  14-16
    1.3.3 桉树人工林化感作用  16-19
2 绪论  19-21
  2.1 研究目的和意义  19
  2.2 研究目标  19
  2.3 研究内容  19-20
  2.4 技术路线  20-21
3 研究内容与方法  21-25
  3.1 研究区概况  21
  3.2 研究方法  21-22
    3.2.1 样地选择  21
    3.2.2 土壤调查  21-22
    3.2.3 物种多样性调查  22
    3.2.4 化感作用分析  22
    3.2.5 林下作物栽种试验  22
  3.3 样品分析与数据处理方法  22-24
    3.3.1 土壤质量分析  22-23
    3.3.2 植物多样性计算  23
    3.3.3 桉根系化感活性的生物检测  23-24
  3.4 统计分析方法  24-25
4 不同年龄尾巨桉林下土壤质量的变化  25-35
  4.1 不同年龄尾巨桉对林下土壤物理性质的影响  25-27
    4.1.1 不同年龄尾巨桉对林下土壤含水量的影响  25-26
    4.1.2 不同年龄尾巨桉对林下土壤容重的影响  26-27
  4.2 不同年龄尾巨桉对林下土壤化学性质的影响  27-34
    4.2.1 不同年龄尾巨桉对林下土壤pH的影响  27-28
    4.2.2 不同年龄尾巨桉对林下土壤有机质的影响  28-29
    4.2.3 不同年龄尾巨桉对林下土壤全N和碱解N的影响  29-31
    4.2.4 不同年龄尾巨桉对林下土壤全P和有效P的影响  31-33
    4.2.5 不同年龄尾巨桉对林下土壤全K和速效K的影响  33-34
  4.3 小结  34-35
5 尾巨桉人工林取代柏树疏林后群落结构的变化  35-44
  5.1 尾巨桉人工林和柏树疏林下植物组成特征及分析  35-40
    5.1.1 尾巨桉人工林和柏树疏林下草本层重要值分析  35-40
  5.2 尾巨桉人工林林下植物多样性分析  40-42
    5.2.1 尾巨桉林和柏树疏林下草本层物种丰富度分析  41
    5.2.2 尾巨桉和柏树疏林林下草本层物种多样性分析  41
    5.2.3 尾巨桉林下草本层物种多样性分析  41-42
    5.2.4 尾巨桉林下草本层物种均匀度分析  42
  5.3 小结  42-44
6 尾巨桉化感作用研究  44-52
  6.1 不同年龄尾巨桉根浸提液对植物种子萌发和幼苗生长的影响  44-45
  6.2 不同年龄尾巨桉根际土浸提液对植物种子萌发和幼苗生长的影响  45
  6.3 不同年龄尾巨桉对林下种植作物发芽和生长的影响  45-46
  6.4 种植作物后对不同年龄尾巨桉林下土壤理化性质的影响  46-50
    6.4.1 种植作物后对尾巨桉林下土壤含水量的影响  46-47
    6.4.2 种植作物后对尾巨桉林下土壤pH的影响  47
    6.4.3 种植作物后对尾巨桉林下土壤有机质的影响  47-48
    6.4.4 种植作物后对尾巨桉林下土壤全氮和碱解氮的影响  48-49
    6.4.5 种植作物后对尾巨桉林下土壤全磷和有效磷的影响  49-50
    6.4.6 种植作物后对尾巨桉林下土壤全钾和速效钾的影响  50
  6.5 小结  50-52
7 结论与建议  52-55
  7.1 尾巨桉林取代柏树疏林后对林地土壤理化性质的影响  52
  7.2 尾巨桉林取代柏树疏林后群落组成和生物多样性的变化  52
  7.3 尾巨桉林的化感作用  52-53
  7.4 建议  53-55
参考文献  55-58
致谢  58-59
在校期间发表论文情况  59

桉树人工林地土壤理化性质及其群落的变化

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