天山云杉粗木质残体生态功能特性研究

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1、分类号：S718单位代码：10364密级：学号：S10090706279安徽农业大学学位论文天山云杉粗木质残体生态功能特性研究EcologicalFunctionsofCoarseWoodyDebrisofPiceaschrenkianavar.tianschanicaintheTianshanMountains研究生：马现永指导教师：刘华副教授合作指导教师：白志强高级工程师申请学位门类级别：农学硕士专业名称：园林植物与观赏园艺研究方向：园林植物生态所在学院：林学与园林学院2013年6月独创性声明本人声明所呈交的论文

2、是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意安徽农业大学可以用不同方式在不同媒

3、体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)摘要粗木质残体(CWD)是森林生态系统中的重要组成部分，在保持水土、参与碳及养分循环、提供动植物及微生物生境、维持森林生态系统的生物多样性和功能完整性等方面起着十分重要的作用。天山云杉(Piceaschrenkianavar.tianschanica)主要以纯林的形式分布于天山北坡，是构成天山乃至新疆森林生态系统的主体，对天山林区的水源涵养、水土保持和全疆生态环境改善起着决定性的作用。本文对天山山脉北坡不同经度位置5个地点（由西至东依次为昭

4、苏、新源、呼图壁、阜康和奇台）的天山云杉CWD储量、组成及其保水、固碳和参与养分循环等生态功能进行了研究，结果表明：(1)由西至东5个地点的天山云杉CWD蓄积量分别为2.95×106m3、3.49×106m3、1.32×106m3、4.81×105m3和9.02×105m3；CWD储量依次为8.71×105t、1.13×106t、4.39×105t、1.24×105t和2.43×105t。5个地点天山云杉CWD的平均单位蓄积量为42.7529m3·hm-2，平均单位储量为12.9149t·hm-2，其大小排序均为：新

5、源＞昭苏＞呼图壁＞阜康＞奇台，即天山西部林区＞天山中东部林区。5个地点天山云杉CWD总蓄积量之和为9.14×106m3，总储量之和为2.81×106t。(2)5个地点天山云杉CWD的组成包括倒木、枯立木和树桩三种类型，且均以倒木为主。除奇台外，其它4个地点树桩的单位蓄积量和单位储量均小于枯立木的。5个地点倒木和枯立木的密度均随着径级的增加而减少，其径级分布均呈倒“J”型。(3)天山云杉CWD的腐解等级格局在5个地点均呈正态分布，表明天山云杉CWD的输入量和输出量相对稳定。但5个地点各类型CWD的腐解等级格局差异较大。

6、其中，倒木的腐解等级以Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级为主，尤以Ⅲ级为最多；枯立木则处于较低的腐解状态，其主要分布在Ⅰ级和Ⅱ级；树桩和倒木一样具有完整的五级腐解等级系列，且以中、高度腐解等级为主。(4)5个地点天山云杉CWD的密度(ρi)随着腐解等级(I)的升高而降低，二者的关系可用方程ρ2i=mI+nI+o来表示，且均达到极显著相关水平(p<0.01)。(5)5个地点不同腐解等级天山云杉CWD的碳含量范围为0.4032~0.5006g·g-1。5个地点天山云杉CWD碳储量的排序为：新源（4.94×105t）＞昭苏（4.01×105t）

7、＞呼图壁（1.92×105t）＞奇台（1.08×105t）＞阜康（5.61×104t）；CWD的碳密度大小为：新源（8.5385t·hm-2）＞昭苏（6.9884t·hm-2）＞呼图壁（6.3455t·hm-2）＞阜康（3.6876t·hm-2）＞奇台（3.2166t·hm-2）。5个地点天山云杉CWD的总碳储量为1.25×106t，平均碳密度为5.7553t·hm-2。(6)5个地点天山云杉CWD的养分含量在不同腐解等级之间的变化趋势不同。全N和Ca2+的平均含量随着腐解等级的升高呈增加的趋势；全P和Mg2+的平均

8、含量随I着腐解等级的升高呈下降的趋势；不同腐解等级K+的平均含量变化不大。天山云杉CWD各养分元素含量的排序为：Ca2+（6.5259±0.1745mg·g-1）＞K+（5.5488±0.1393mg·g-1）＞N（5.0034±0.2420mg·g-1）＞Mg2+（3.3483±0.1737mg·g-1）＞P（0.2767±0.0507mg·