冀北山地天然次生林与人工林典型生态系统服务功能研究—以天然次生杨桦林与人工落叶松林为例.pdf

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1、分类号：墨21曼：5密级：公Ⅱ冀北山地天然次，II、’／、单位代码：学号：100862008474生林与人工林典型态系统服务功能研究一以天然次，l'、o／、桦林与人工落叶松林为例生TypicalecosystemservicesofsecondaryforestandplantationinnorthmountainofHebei．．．．．．．——AcasestudyofSecondarypoplar-birchforestandLarchplantation学位申请人：李倩茹指导教师：许中旗教授学科专业：生态学学位类别：理学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二。一一年

2、五月三十日生杨独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，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，也不包含为获得塑皇垦盔些盘堂或其他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谢意。学位论文作者签名：碜费荔签字同期：沙／，年∥月乡同学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塑皇垦盛些盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北盛业大堂可以将

3、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)，7学位论文作者签名：撕幂翩签名：79呻彩色签字日期：加／，年多月多同签字日期：2,01／年多月∥El学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：f㈣㈣『Jff『㈣朋Y18§。芗。ij

4、i岑岁。本研究得到了林业公益性行业科研专项(200804027．07)、国家十一五科技支撑项目(2006BAD03A11．5)的资助。摘要生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。人工林因其起源

5、、结构与天然林有很大不同，其生态系统服务功能也可能存在很大不同。人工落叶松林和天然次生杨桦林是冀北山地分布最为广泛的森林类型之一。本研究以不同年龄阶段的天然次生杨桦林(13a、18a、28a)与人工落叶松林(9a、13a、15a、30a)为研究对象，分析比较了两种林分类型之间物质生产功能、生物固碳功能、理水功能、土壤肥力维持功能、植被物种多样性维持功能的差异。得出如下主要结论：(1)人工落叶松林在生物量、生产力等方面方面均高于天然次生杨桦林。13a、15a、30a人工落叶松林总生物量分别比13a、18a、28a天然次生杨桦林高27．32％、16．82％、19．53％。13

6、a、18a及28a杨桦林的林分生产力分别为6．67t／hm2·a、6．67t／hm2·a和7．10t／hm2·a，13a、15a及30a人工落叶松林的生产力分别为7．12t／hm2·a、10．27t／hm2·a和11．70t／hm2．a。(2)人工落叶松林生物固碳功能强于天然次生杨桦林。两种林分相近年龄阶段相比，人工落叶松林的总碳贮量及生物碳贮量的积累速率均明显高于天然次生杨桦林，人工落叶松林的总碳贮量比天然次生杨桦林要高20％。在两种林分生物碳库中，乔木层碳贮量在总碳贮量中所占比例均最高(64．56％．88．92％)，林下植被层碳贮量最低，凋落物碳贮量较高，最高占到林分

7、总碳贮量的33．84％。人工落叶松林凋落物碳贮量是相近林龄天然次生杨桦林的2倍左右。(3)人工落叶松林林分最大持水量与天然次生杨桦林相比没有明显差异，分别为2266．47t·hm也和2238．88tohm。2。但人工落叶松林地上部分持水量明显高于天然次生杨桦林，其中，林冠截留量9a、13a、15a、30a人工落叶松林分别为6．62t．hm‘2、8．35t．hm-2、7．81t．hm‘2和5．92t．hm‘2；13a、18a和30a天然次生杨桦林分别为2．84t-hm呓、4．64t．hm-2和6．16t．hm-2。凋落物在地上部分持水量中作用显著，人工落叶松林平均凋落物持水

8、量(48．64t·hm‘2)为天然次生杨桦林(22．26t,,hm-2)的2倍。对于两种林分来说，土壤最大持水量主导着林分最大持水量，其在林分总持水量中所占比例均达到96％以上。(4)除全氮含量人工落叶松林与天然次生杨桦林持平外，其余各指标人工落叶松林均略高于或高于天然次生杨桦林，没有发现华北落叶松林土壤养分含量有明显的下降趋势。表现在具体林分上，13a天然次生杨桦林的土壤有机质、速效磷、全氮、全磷含量高于13a人工落叶松林，速效钾、全钾含量则低于13a落叶松林，碱解氮含量两者持平；30a人工落叶松林则是除了全钾含量低于28a