重庆主城区木本植物群落树种组成及结构特点研究

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城市木本植物群落作为一种与城市环境密切相关的群落类型,是现代林业与现代园林相结合的产物,是城市绿地的重要组成部分。本论文根据不同人为干扰程度将城市木本植物群落划分为三种类型,即自然型、半自然型和人工型,自然型选择缙云山自然保护区青龙寨短刺米槠(Castanopsis carlesii)+润楠(Machilus nanmu)群落,半自然型选择缙云山九禾农家乐旁杉木(Cunninghamia lanceolata)+四川山矾(Symplocos setchuanensis)群落,人工型选择花卉园和大渡口公园内成片林地。比较了3种类型木本植物群落在物种组成、大小结构、分布格局、胸高断面积等方面的差异。并以自然型、半自然型为对照,分析了主城区人工型木本植物群落的特点与存在的问题,为重庆主城区人工木本植物群落的科学营建提供群落学依据。主要结论有:1.不同木本植物群落类型树种组成:①3种类型优势度与物种丰富度大小顺序依次为自然型>半自然型>人工型,而优势种数目则反之;②3种群落类型4个样地的物种多样性指数和均匀度指数都较大,人工型多样性最小,均匀度较自然型小。2.不同木本植物群落类型生长型组成及大小结构:①与自然型木本植物群落比较,人工型乔、灌层常绿树种及其数量皆偏小,更注重提高各层树木的种类;②从各高度等级的树木个体分布来看,自然型呈增长型、半自然型呈相对稳定型、人工型总体上呈衰退型。与自然型相比,人工型木本植物多以小乔木为主,无大于15m的高大乔木出现,个体多集中在1~2m;③树木胸径与树木高度个体分布表现类似。与自然型相比,人工型木本植物群落中大树(DBH>20cm)个体所占比例很小,随着胸径等级的增加,样地内树木个体迅速减少,在DBH>30cm时,树木个体比例均不到5%。3.不同木本植物群落样地差异分析:对3种类型4个样地的7个指标(乔木和灌木层的物种种类、树木多度、林木覆盖度及总体木本植物种类)的变异系数分析表明,自然型<半自然型、花卉园<大渡口公园,同时任意两个样方各指标之间存在极显著差异,且半自然型与人工型花卉园在7个指标之间没有必然的大小关系,同为人工型的花卉园与大渡口公园间则相差较大。4.不同木本植物群落树木分布格局。样地内灌木层个体分布格局呈极显著集群分布(s2/m>3.17,T(99)>3.64,P<0.01),乔木层个体分布格局总体上呈集群分布,但聚集程度不同,人工型大渡口公园(s2/m=1.32,T(99)=2.59,P<0.01)、半自然型(s2/m=1.43,T(99)=2.93,P<0.01)和自然型为极显著集群分布(s2/m=1.36,T(99)=2.09,P<0.01),人工型中花卉园乔木层树木个体呈显著集群分布(s2/m=1.20,T(99)=1.97,P<0.05)。通过均方/区组曲线分析表明,乔木层样地内自然型最小聚块面积为50m2,半自然型及人工型最小聚块面积为100m2,灌木层样地内自然型最小聚块出现在50m2,半自然型出现在100m2,人工型在400m2时出现。5.不同木本植物群落样地内部特点:①3种类型4个样地各林冠盖度等级中,样方数目最大值所对应的林冠盖度等级分别为,自然型0.4~0.6级,半自然型0.2~0.4级,花卉园0.2~0.4级,大渡口公园0级,即无林木覆盖的样方最多。自然、半自然型乔灌层物种变化趋势与样方数变化一致,人工型则无明显变化趋势,同时,各林冠盖度等级与其降温、增湿和消光量表现为:林冠盖度越大,降温增湿效果越好,消光量也越大,小环境变化也越大,木本植物群落所发挥的生态效益就越明显。②各样地内梯度变化在不同的面积尺度下(25m2、100m2和250m2)表现不同,但自然型总体上在各面积尺度上从样地边缘到内部有趋向于稳定的变化趋势,半自然型在100m2尺度下表现出与样地群落实际分布一致的梯度变化,人工型则在3个面积尺度下都没有明显的变化规律。6.乔木层地上生物量及胸高断面积。3种林地类型乔木层地上生物量以自然型最大,胸高断面积大小顺序为半自然林>自然林>人工林。4个样地的胸高断面积均大于5.5m2/hm2,达到了5.5m2/hm2“森林”特质的某些要求,但从自然型(21.25 m2/hm2)、半自然型(30.13 m2/hm2)与人工型(花卉园12.21 m2/hm2,大渡口公园6.87 m2/hm2)的差距来看,虽然人工型已具有“森林”的某些特质,但在一定条件下,可以通过人为地模拟自然型物种组成及空间结构,提高人工型生物量和胸高断面积,达到增加“绿量”,提高人工型木本植物群落生态效能的目的。
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