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本文以庞泉沟自然保护区植物群落为研究对象,在野外样方调查的基础上,运用植被数量生态学的研究方法,对庞泉沟自然保护区的植物群落进行分类与排序、植物功能群以及森林群落碳密度研究,旨在了解庞泉沟自然保护区植物群落的物种组成及与环境的生态关系、植物群落功能的特征和森林群落碳密度与各种生物因子和环境因子之间的关系及不同森林群系的固碳能力,为庞泉沟自然保护区生物多样性保护以及森林碳经营提供理论依据。应用TWINSPAN分类软件,将庞泉沟自然保护区植物群落185个样方分为Ⅰ.毛果绣线菊-高山露珠草群丛;Ⅱ.黄刺玫-山蒿+碱茅群丛;Ⅲ.辽东栎-美蔷薇-瓣蕊唐松草群丛;Ⅳ.油松+辽东栎-黄刺玫+灰栒子-中亚苔草群丛;Ⅴ.山杨+白桦-土庄绣线菊-中亚苔草群丛;Ⅵ.白桦-毛榛-中亚苔草群丛;Ⅶ.华北落叶松-美蔷薇+土庄绣线菊-中亚苔草群丛;Ⅷ.白杆+华北落叶松-毛莨+中亚苔草群丛;Ⅸ.沙棘+刺梨-东方草莓群丛;Ⅹ.华北落叶松-东方草莓群丛;Ⅺ.沙棘-东方草莓群丛;Ⅻ.沙棘+黄刺玫-东方草莓+老鹳草群丛;ⅩⅢ.沙棘-野青茅群丛;ⅩⅣ.山蒿群丛;ⅩⅤ.黄刺玫-林地早熟禾群丛;ⅩⅥ.紫羊茅+莓叶萎陵菜群丛;ⅩⅦ.小嵩草群丛;ⅩⅧ.蒲公英+多茎萎陵菜群丛;ⅩⅨ.鬼箭锦鸡儿-中亚苔草+垂头蒲公英群丛;ⅩⅩ.野胡萝卜+珠芽蓼+铃铃香青群丛共20个群丛。应用DCA排序的结果表明:DCA第一排序轴从左到右依次是森林群落、灌丛群落、草本群落再到亚高山灌丛群落,反映的是植物群落优势种生活型的变化;DCA第二排序轴从下到上的变化趋势为海拔的逐渐升高。70个物种的DCA二维排序图所反映的变化趋势同样方排序图所反映的变化趋势一致。根据种间关联性并结合聚类分析的方法对庞泉沟自然保护区的森林群落、灌丛群落和草本群落进行以建群种和优势种为主的植物功能群划分。采用Fisher精确检验和Spearman秩相关进行种间关联性分析,结果表明庞泉沟自然保护区森林群落和草本群落中的物种呈负关联,群落关系不是很紧密,而灌丛群落呈正关联,群落关系比较紧密。通过种间关联性并结合聚类分析将庞泉沟自然保护区森林群落8个建群种和优势种划分为4组植物功能群,灌丛群落9个建群种和优势种划分为4组植物功能群,草本群落16个建群种和优势种划分为5组植物功能群。各植物功能群内的物种基本呈显著的正关联,各个植物功能群之间的相关性比较小。本研究对庞泉沟自然保护区森林群落碳密度拟从四方面进行探讨:(1)应用TWINSPAN分类软件,将庞泉沟自然保护区111个森林样方的物种分为白杆+华北落叶松、青杆、华北落叶松、青杆+白杆、白桦+山杨、油松+辽东栎、辽东栎+山杨、白桦8个群系,并运用生物量换算因子连续函数法估算不同群系的森林碳密度,结果表明:不同的森林群系,其固碳能力各不相同,平均碳密度最大为青杆+白杆群系,为94.08t/hm2,最小为辽东栎+山杨群系,为38.73t/hm2。针叶林群系的平均碳密度(79.22t/hm2)大于阔叶林群系(48.75t/hm2);(2)运用生物量换算因子连续函数法估算庞泉沟自然保护区不同海拔、坡位、坡向、坡度森林植被的碳密度,结果表明:森林碳密度随着海拔的升高先增后降,海拔2000-2200m的森林碳密度最大,为81.45t/hm2;平地森林碳密度最高,为105.48t/hm2,山谷森林碳密度最低,为49.97t/hm2;阴坡森林碳密度最高,为82.12t/hm2,阳坡森林碳密度最低,为52.65t/hm2;陡坡森林碳密度最高,为124.76t/hm2,急坡森林碳密度最低,为53.38t/hm2;(3)运用DCCA排序方法分析森林碳密度与各种生物因子和环境因子之间的关系,结果表明:坡度、纬度、坡位、海拔为对森林群落样方碳密度和优势种碳密度起主要作用的环境因子,胸径、高度、密度为对森林群落样方碳密度和优势种碳密度起主要作用的生物因子;(4)基于多元线性回归模型,对影响森林碳密度的各种生物因子和环境因子进行定量分析。森林碳密度多元线性回归方程为:Y=14088.534+23.968X1+1.59X2-0.019X3+40.527lnX3+49.624lnX4-245.220X5-46.259X6,多元线性回归方程表明:森林碳密度与郁闭度(P=0.01)、高度(P<0.05)、胸径(氏0.01)呈正相关,与经度(P<0.05)、纬度(P<0.05)呈负相关,碳密度与海拔、坡向、坡度、坡位偏相关不显著(P>0.05),碳密度随着密度的增加是先增后减,当密度超过1495株/hm2时,碳密度开始减少。碳密度与密度对数的偏相关系数最高(P<0.01),其次为胸径对数和密度(P<0.01),所以密度(密度对数和密度)对森林碳密度的影响作用强于其它因子。