论文部分内容阅读
高山松是藏东南针叶林的主要建群种之一，高山松林是雅鲁藏布江中下游、尼洋河、帕隆藏布等流域的重要水源涵养林。在野外调查、定位监测及室内分析基础上，对藏东南高山松林生态系统结构、森林生物量与生产力、森林生态水文过程、生态系统养分循环、生态系统服务功能价值等方面开展研究，以便为高山松林保护利用提供理论依据。主要研究结果如下: (1)高山松林中有维管束植物65科161属222种，以世界分布科和温带分布属为主，并有一定特有成分。物种多样性指数和均匀度指数都较高，物种数量沿海拔升高先增加后减少，群落中地面芽植物种类最多。高山松种群径级结构、高度结构及冠幅结构均呈“金字塔”型，属增长型种群，种群的存活曲线属于Ⅱ型中的B1亚型。高山松种群在中、小尺度上主要表现为聚集分布。高山松种子雨强度随时间变化表现出先增加后减少的单峰型趋势。 (2)高山松标准木地上生物量达960.474 kg，生物量随树高变化呈“金字塔”型变化，生物量水平分布表现为:东面＞北面＞南面＞西面。高山松林总生物量为264.306t/hm2。乔木层生物量为203.969 t/hm2，各器官生物量大小顺序为:树干＞根＞枝＞叶＞果。灌木层生物量为23.508 t/hm2，各器官大小顺序是:干枝＞根＞叶。草本层生物量为0.082 t/hm2，层间植物为0.079 t/hm2，苔藓是0.084 t/hm2。死亡木生物量为11.193t/hm2，各腐烂等级生物量大小顺序是:Ⅱ级＞Ⅰ级＞Ⅲ级＞Ⅴ级＞Ⅳ级。林内年凋落物量为3219.9 kg/hm2。高山松林生态系统生产力是9948.655 kg/hm2/a，其中乔木层有5058.880 kg/hm2/a。 (3)高山松林大气年平均降雨量为791.4 mm，年平均穿透雨量为575.4mm，年平均树干茎流量是38.8 mm。穿透雨量和树干茎流量分别与大气降雨量有良好的直线相关关系。随着雨量级别增加，林冠截留率减少，穿透雨率先增加后趋于稳定，树干茎流率一直在增加。年地表径流量和壤中流量分别为22.80mm和10.10mm。林冠层吸水能力为356.212 t/hm2，地被层吸水量是0.911 t/hm2，枯落物层吸水量为97.482 t/hm2。A层土壤渗透速度初值和稳定值分别是11.52 mm/min和5.65 mm/min。 (4)高山松标准木养分元素平均含量排序为:TOC＞N＞K＞P＞Ca＞Mg＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn。乔木层养分总贮量为82486.756 kg/hm2，各元素贮量排序为:TOC＞N＞Ca＞K＞P＞Mg＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn。灌木层养分贮量为25106.119 kg/hm2，草本层为40.223kg/hm2，层间植物为35.199 kg/hm2，苔藓是34.273 kg/hm2，凋落物高达10974.015 kg/hm2，死亡木有4778.123 kg/hm2，土壤层是282526.376 kg/hm2。乔木层养分元素积累速率为2112.871 kg/hm2/a，灌木层有2488.841 kg/hm2/a，草本层为24.929 kg/hm2/a，层间植物是1.760 kg/hm2/a，苔藓为8.568 kg/hm2/a，凋落物养分年归还量为2845.496kg/hm2。高山松凋落叶的分解半衰期(t0.50)和分解周期(t0.99)分别是3.55 a和23.62a。 (5)高山松林不同水相中所测养分元素的年平均浓度均表现为:树干茎流＞穿透雨＞大气降雨。3种水相中养分年均沉降量分别为104.20 kg/hm2/a、175.54 kg/hm2/a和16.60 kg/hm2/a，年净穿透沉降量为87.94 kg/hm2/a、其中干沉降有64.22 kg/hm2/a。大气降雨与高山松林冠层作用过程中，NH4+-N和NO3--N分别被林冠吸收2.99 kg/hm2/a和3.12 kg/hm2/a。高山松林地NH4+-N和NO3--N输入主要来源于大气降雨，而SO42--S、Cl、Na、K、Ca和Mg输入主要来源于穿透雨。 (6)高山松林生态系统养分总贮量达405981.083 kg/hm2，其中土壤层有282526.376 kg/hm2，活地被层是107702.569 kg/hm2，死地被层为15752.138 kg/hm2。生态系统中养分元素总贮量大小排序为:TOC＞Fe＞K＞Zn＞P＞Mg＞Mn＞Ca＞N＞Cu。生态系统养分年存留总量为4636.969 kg/hm2/a，年吸收总量为8545.446 kg/hm2/a，年归还量为3908.477 kg/hm2/a。养分利用系数为0.021，大小排序是:TOC＞N＞Ca＞Mg＞P＞K=Mn＞Fe＞Cu＞Zn。养分循环系数为0.457，大小排序是:K＞Mg＞Fe＞Ca＞N＞Mn＞Cu＞TOC＞P＞Zn。生态系统养分输入总量有107.729 kg/hm2/a、输出总量是21.625kg/hm2/a。净变化总量为86.104 kg/hm2/a，大小顺序为:TOC＞N＞K＞Ca＞Mg＞P＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn。 (7)高山松森林生态系统服务年总价值为488.913×108元，其中生态价值有451.030×108元、占总的92.25％，经济价值是37.883×108元、仅占总的7.75％;在生态价值中，保育土壤价值有148.777×108元、占生态价值的32.99％、占总服务价值的30.43％，物质循环与贮藏价值是7.616×108元、占生态价值的1.69％、占总价值的1.56％。