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广州市红树林和滩涂湿地生态系统与大气二氧化碳交换 总被引:8,自引:0,他引:8
在生物量调查和土壤温室气体排放量测定基础上,对广州市红树林和滩涂湿地生态系统与大气CO2交换进行研究,分析湿地植被净生产力吸收CO2的能力和不同积水状态下(常年积水、间歇积水、无积水)湿地碳汇功能.结果表明:红树林湿地植被净生产力吸收CO2 33.74 t·hm-2·a-1,土壤排放CO2(包括CH4折算成CO2的温室效应量)12.26 t·hm-2·a-1,湿地每年净吸收大气CO2 21.48 t·hm-2,说明红树林湿地是一个强的碳汇;滩涂湿地植被净生产力吸收CO2 8.54 t·hm-2·a-1,土壤排放CO2 5.88 t·hm-2·a-1,排放CH4 0.19 t·hm-2·a-1,若按碳素折算,湿地每年吸收大气中碳素2.33 t·hm-2,土壤排放碳素1.74 t·hm-2包括(CH4中的碳),系统净固定碳0.59 t·hm-2,说明滩涂湿地是一个弱的碳汇,若将CH4的温室效应折算成CO2量,则土壤排放CO2 9.78 t·hm-2·a-1,排放比吸收多1.24 t·hm-2·a-1,对大气温室效应而言,滩涂湿地是一个弱碳源;常年积水下排放的温室气体主要是CH4,无积水下排放的温室气体主要是CO2;常年积水湿地碳汇功能最大,无积水湿地碳汇功能最小. 相似文献
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该文利用野外实际调查数据对四川西北部亚高山云杉(Picea asperata)天然林碳密度、净生产量、碳贮量及其分布进行了分析,结果表明,在 调查区域,云杉天然林分平均生物量为230.37×103 kg[[rad]]hm-2,其中乔木层为212.77×103 kg[[rad]]hm-2,占林分生物量的92.30%。云杉天然林生 态系统各组分的平均碳密度为树干57.85%,树皮47.12%,树枝51.22%,树叶48.27%和树根52 .39%,灌木层平均碳密度49.91%,草本层平均碳密 度46.34%,地被层平均碳密度43.21%,枯落物层平均碳密度39.44%,土壤碳密度平均值为1.41%,随土层深度增加各层次土壤碳密度逐渐减少。 云杉林平均生态系统总碳贮量为273.79×103 kg[[rad]]hm-2,其中乔木层109.30×103 kg[[rad]]hm-2,占云杉林生态系统总碳贮量的39.92%,灌木层 5.69×103 kg[[rad]]hm-2,占2.08%,草本层1.26×103 kg[[rad]]hm-2,占0.46%,地被物层0.60×103 kg[[rad]]hm-2,占0.22%,枯落物层0.83×103 kg[[rad]]hm-2 ,占0.30%,林内土壤(0~100 cm)碳贮量为156.11×103 kg[[rad]]hm-2,占57.01%。云杉林的碳库分布序列为土壤(0~100 cm)>乔木层> 灌木层>草本层>枯落物层>地被物层。云杉天然林分平均净生产总量为6 838.5 kg[[rad]]hm-2[[rad]]a-1, 碳素年总净固量平 均为3 584.98 kg[[rad]]hm-2 [[rad]]a-1,其中乔木层净生产量为4 676 kg[[rad]]hm-2[[rad]]a-1,占 林分总量的68.38%,碳素年平均固定量2552.99 kg[[rad]]hm-2[[rad]]a-1,占林分总 量的 71.21%。 相似文献
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广州市十种森林生态系统的碳循环 总被引:2,自引:0,他引:2
为了探讨南亚热带森林生态系统碳循环的规律,在广泛收集资料和试验数据的基础上,对广州10种森林生态系统的碳循环进行研究.结果表明:10种森林生态系统的碳密度在108.35~151.85 t C·hm-2,其中乔木层碳密度在10.85~48.86 t C·hm-2,0~60 cm土壤层在87.74~99.01 t C·hm-2,均低于全国平均水平;从大气流向植被层的碳流量为4.41~9.15 t C·hm-2·a-1,植被层流向土壤层的碳流量为0.74~2.06 t C·hm-2·a-1,土壤层流向大气层的碳流量为3.94~5.42 t C·hm-2·a-1,即系统从大气净吸收碳在0.47~4.97 t C·hm-2·a-1之间.各种林分的净系统生产力不同,阔叶林大于针叶林,混交林大于纯林, 天然次生林大于人工林. 相似文献
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桂西北喀斯特区原生林与次生林凋落物储量及持水特性 总被引:3,自引:0,他引:3
对桂西北典型喀斯特区3种原生林--青檀(Pteroceltis tatarinowii)林、白花檵木(Loropetalum chinensis)林和枫香(Liquidambarformosana)林与3种次生林--圆叶乌桕(Sapium rotundifolium)、八角枫(Alangium chinense)和黄荆(Vitex negundo)的凋落物储量、持水量、持水率及凋落物吸水速率进行了比较.结果表明,八角枫林的凋落物储量(3.3t·hm-2)最大,其次为圆叶乌桕和枫香林(3.2和2.9 t·hm-2),青檀林最小(1.8 t·hm-2)o不同林型的凋落物持水量大小依次为八角枫>白花檵木>黄荆>圆叶乌桕>枫香>青檀.青檀、白花檵木、枫香、圆叶乌桕、八角枫和黄荆林的凋落物最大持水率分别为301%、342%、224%、253%、288%和328%.凋落物的持水量及持水率随浸泡时间的增加呈对数增长.6种林型中,白花檵木林凋落物的吸水速率最大,黄荆、青檀和八角枫次之,而圆叶乌桕和枫香较小,凋落物的吸水速率随浸泡时间的增长而降低.综合比较得出,研究区次生林凋落物的持水量大于原生林,但原生林凋落物的持水率与吸水速率大于次生林,可见原生林凋落物的累积更具生态水文意义. 相似文献
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秦岭西部山地针叶林凋落物持水特性 总被引:18,自引:0,他引:18
采用野外实地观测与室内浸提法,对秦岭西部地区4种主要针叶林(华北落叶松、日本落叶松、粗枝云杉和欧洲云杉)林地凋落物的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究.结果表明:林龄相近的4种针叶林林下凋落物储量大小依次为粗枝云杉(29.81 t·hm-2)>欧洲云杉(26.17 t·hm-2)>日本落叶松(13.30 t·hm-2)>华北落叶松(8.46 t·hm-2);不同林型不同分解程度凋落物的持水量和持水率与浸泡时间皆呈对数关系,其吸水速率与浸泡时间呈幂函数关系,而各种持水特性与森林类型和凋落物的分解程度无关;研究区4种针叶林半分解层凋落物的持水能力均强于分解层,而落叶松林的持水能力较云杉林强. 相似文献
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马尾松林是三峡库区防护林体系中最重要的森林类型,然而以往对结构更为复杂的马尾松天然次生林的生态水文效应研究还很不足,限制着全面了解和准确评价库区森林发挥的涵养水源服务功能。以重庆铁山坪的马尾松天然次生林为对象,采用定位监测结合室内测定的实验方法,系统研究了林冠层、林下草本层、枯落物层、土壤层的水文特征。结果表明:(1)2010-2011年马尾林穿透雨量、干流量、林冠截留量分别占总降雨量(1972.39 mm)的84.66%、0.26%和15.07%,且均与次降雨量呈显著正相关(P<0.01),其中干流在次降雨量达到5 mm时产生;林冠截留量随次降雨量增大而逐渐达到饱和(6 mm左右)。(2)林下草本植物的地上生物量达1.32 t/hm2,其持水率随浸水时间呈对数函数增加(P<0.01),最大持水量为0.61 mm。(3)枯落物贮存量达10.74 t/hm2,未分解、半分解、未分解与半分解混合枯落物的最大持水率为183.76%、206.31%和197.62%,未分解与半分解层枯落物的最大持水能力达1.44 mm。(4)0-80 cm土层的饱和贮水量达334.75 mm,其中滞留贮水量达49.08 mm,占饱和贮水量14.66%。马尾松天然次生林各作用层的降雨截持及贮水作用明显,其中尤以土壤层贮水能力最强。研究结果可为三峡库区森林涵养水源服务功能模拟与评价提供重要参考依据。 相似文献
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以小兴安岭凉水自然保护区内的阔叶红松林、云冷杉林和落叶松人工林为研究对象, 于2006年3—10月, 分析了其溪流水化学特征的动态变化. 结果表明: 不同月份3种森林群落溪流水的主要阳离子含量均表现为 Ca2+>Na+>K+>Mg2+, 主要阴离子含量均为HCO3->SO42->NO3->Cl-;不同群落类型的主要离子含量影响显著, 3种森林群落溪流水中Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+和Fe3+平均含量为云冷杉林>落叶松人工林>阔叶红松林, 而K+为落叶松人工林>云冷杉林>阔叶红松林; 主要阴离子平均含量均以落叶松人工林溪流水中为最高. 相似文献
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1981—2002年中国东北地区森林生态系统碳储量的模拟 总被引:3,自引:0,他引:3
基于中国森林生态系统碳收支模型FORCCHN,对模型水分模块进行优化,加入了降雨截留、降雪截留以及下层植物和凋落物层截留,模拟了1981—2002年中国东北地区森林生态系统碳储量的时空分布格局.结果表明:1981—2002年间,中国东北地区森林生态系统起着碳“汇”的作用,总碳储量约12.37 Pg C·a-1,其中植被和土壤碳储量分别为4.01和8.36 Pg C·a-1;研究期间,植被碳储量和土壤碳储量均呈增长趋势,气温升高对该区森林生态系统碳储量增加的贡献大于降水的变化;研究区植被碳密度的空间分布具有东南高、西北低的特点,平均约10.45 kg C·m-2;东北各地区森林生态系统土壤有机碳密度普遍较高,最大值出现在大小兴安岭及长白山的部分地区,平均约21.78 kg C·m-2;中国东北地区森林碳库在全国森林碳库中占有重要位置,研究区有林地面积占全国森林的31.4%,其植被、土壤碳储量分别为全国森林的74.28%、63.88%,植被、土壤碳密度分别为全国森林的2.70和1.22倍. 相似文献
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研究比较了湖南会同林区毛竹、杉木人工林生态系统碳含量和碳贮量分配特征,结果表明, 15年生杉木各器官碳含量在47.15%~50.43%之间,不同器官碳含量高低依次为树干、树叶、树皮、树枝、树根;毛竹不同器官碳含量波动在44.51%~4991%,各器官碳含量高低依次为竹鞭、竹枝、 竹叶、竹干、竹蔸、竹根,但是毛竹不同器官碳含量与年龄之间没有明显变化规律。林地土壤3个层次(60cm深)碳素含量为0.746%~2.390%,各层次碳素含量分布不均,表层(0~20cm)土壤碳素含量和碳贮量最高。毛竹、杉木人工林生态系统碳贮量分别为166.34tC•hm-2和150.19tC•hm-2,并且其碳贮量空间分布格局基本一致, 土壤层是主要部分,其次为乔木层,林下植被层和凋落物层所占比例最小。其中,毛竹林土壤层有机碳贮量占83.92%,乔木层占15.38%,林下植被和凋落物层分别占0.38%和0.32%;杉木人工林土壤层碳贮量占62.03%,乔木层占34.99%,林下植被和凋落物层分别占0.70%和2.28%。另外,碳贮量在两个树种各器官中的分配,基本与各自的生物量成正比例关系。从植被年固定碳量来看,毛竹林为9.94 tC•hm-2•a-1,相当于年固定CO2量为36.44 tCO2•hm-2•a-1,是杉木林的1.39倍。 相似文献
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四川人工林生态系统碳储量特征 总被引:19,自引:1,他引:18
利用森林资源清查资料和标准地实测数据估算了四川人工林生态系统的碳密度、碳储量及分配特征.结果表明:四川人工林生态系统平均碳密度为161.16 Mg C·hm-2,各层碳密度从大到小排序为土壤层(141.64 Mg C·hm-2)>乔木层(17.95 Mg C·hm-2)>枯落物层(1.06 Mg C·hm-2)>灌草层(0.52 Mg C·hm-2).四川人工林生态系统总碳储量为573.57 Tg C,其中乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层分别为63.88、1.836、3.764和504.09 Tg C,分别占总碳量的11.14%、0.32%、0.66%和87.88%.不同人工林生态系统的碳储量和碳密度差异较大,分别介于1.21~99.44 Tg C和75.50~251.74 Mg C·hm-2之间,其空间分配也表现为土壤层最大、灌草层最小.但四川省人工林生态系统乔木层碳密度较低,幼、中龄林分比重大,如果对现有人工林加以更好的管理,碳吸存潜力较大.从生态系统水平监测人工林生态系统的碳储量有助于提高森林碳吸存估算的精度. 相似文献
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研究了鼎湖山生物圈保护区马尾松(Pinus massoniana)林、混交林和季风常绿阔叶林(季风林)土壤N2O排放特 征及其对氮沉降增加的响应。在1999~2002年期间,3种森林土壤N2O排放速率均 表现明显的季节性变化特点, 但这种季节性变化因年份和森林类型不同而异,总的来说,3种森林土壤N2O排放速率呈现夏秋季较高而冬春季较 低的变化。土壤N2O排放速率在3年观测期间的平均值分别为(g•hm-2•d-1):14.2±3.1(季风林),5.8± 0.9 (混交林)和5.1±0.9(马尾松林)。土壤N2O排放速率与土壤温度之间在季风林呈现显著的指数正相关关 系,但在混交林和马尾松林中它们之间的关系则均不明显。经3个月的模拟氮沉降试验后, 氮沉降增加对季风林 和马尾松林土壤N2O的排放均具有明显的促进作用,且这种促进作用随氮沉降水平的升高而增强,但对混交林土 壤N2O排放的影响则不明显。 相似文献
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比较利用静态箱式法测定长白山原始阔叶红松林(Pinus koraiensis)和次生杨桦混交林的土壤呼吸作用表明,两者土壤呼吸作用的日动态均主要受温度影响,次生林土壤呼吸作用的日变化极值出现时间较原始林提前1~2 h;两者具有明显的季节动态,其中8月土壤呼吸速率最大;在生长季,土壤呼吸速率与土壤含水量关系不显著,而与土壤5 cm温度呈显著的指数关系;生长季(5~9月)次生林土壤释放CO2量(3 449.4 g·m-2)约为原始林(2 674.4 g·m-2)的1.3倍,这可能是由于次生林内具有比原始林较高的温度和较低的土壤含水量,更有利于根系生长代谢和土壤微生物的活动引起的。 相似文献
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该文利用涡度协方差法和生理生态学方法(不同分量的累积和)获得的通量观测数据,对老山落叶松(Larix gmelinii)林(45°20′N, 127°34 ′E)的碳收支进行了分析。通过对每0.5 h所测数据进行的分析表明,能量平衡达到75%,说明涡度协方差法适应于本站的研究。较阴天气情况 下,林分光照利用效率显著高于晴朗天气,可能归因于阴天较多的散射光。以单位土地面积计算发现,通过涡度协方差法计算的落叶松林生态 系统的总初级生产力在20~50 μmol•m-2•s-1之间,远高于冠层叶片的总光合速率9.8~23.4μmol•m-2•s-1 (平均值16.2μmol•m-2•s-1 ),而 当综合考虑冠层光合和林下植物光合作用时,两种方法测定结果吻合性较好,说明林下植物对落叶松林碳平衡有重要影响。在估计森林生态系 统呼吸方面,以有风夜晚净生态系统交换量(NEE)来代表生态系统呼吸总量(3~9μmol•m-2•s-1)低估了生态系统呼吸总量,粗略估计较生 理生态学方法(不同呼吸分量的累积和)低估了50%左右(14.2μmol•m-2•s-1)。结果发现两种方法在估计森林碳平衡方面存在一定的差异, 呼吸量的估计差异应是今后研究的重点。 相似文献
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CH4在温室效应中起着重要作用,为估算中亚热带CH4的源汇现状,评价森林生态系统对温室效应的影响,采用静态箱-气相色谱法研究了千烟洲红壤丘陵区人工针叶林的土壤CH4 排放通量特征及水热因子对其的影响。对2004年9月~2005年12月期间的观测结果分析表明 :千烟洲人工针叶林土壤总体表现为大气CH4的吸收汇,原状林地土壤(Forest soil)情况下,CH4通量的变化为7.67~-67.17μg&;#8226;m-2&;#8226;h-1,平均为-15.53μg&;#8226;m-2&;#8226;h-1;无凋落物处理(Litter-free)情况下,CH4通量的变化是9.31~-90.36 μg&;#8226;m-2&;#8226;h-1,平均为-16.53μg&;#8226;m-2&;#8226;h-1。 二者对土壤CH4的吸收表现出明显的季节变化规律,秋>夏>冬>春,但无凋落物处理CH4变化幅度较原状林地土壤大,无凋落物处理吸收高峰出现在10月,最低值出现在翌年3月,原状林地土壤则分别在9月和翌年2月,均提前1个月。对土壤CH4吸收通量与温度和湿度的相关分析表明: 无论是原状林地土壤还是无凋落物处理情况下,土壤CH4通量都与地下5 cm的温度和湿度相关性最高。偏相关分析反映了不同季节水热配置对土壤吸收CH4通量的影响:冬季为12月~翌年2月,温度起主要作用;雨季3~6月,温度作用为主,随着温度的升高而升高,水分作用微弱;7~8月,CH4吸收通量随着湿度的降低而增加,但高温限制了CH4的吸收;秋季(9~11月)水热配置适宜,CH4通量达到高峰值。总之,CH4吸收通量随着温度的升高和 湿度的降低而增大,但温度过高会抑制其吸收。 相似文献
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采用涡度相关法对2005年生长季内蒙古锡林河流域羊草(Leymus chinensis)草原净生态系统交换(Net ecosystem exchange,NEE)进行了观测。观测结果表明:作为生长季降雨量仅有126 mm的干旱年,锡林河流域羊草草原生态系统受到强烈的干旱胁迫,其净生态系统碳交换的日动态表现为具有两个吸收高峰,净吸收峰值出现在8∶00和18∶00左右。最大的CO2吸收率为-0.38 mg CO2·m-2·s-1, 出现在6月底,与丰水年相比生态系统最大CO2吸收率下降了1倍。就整个生长季而言,不管是白天还是晚上2005年都表现为净CO2排放,整个生长季CO2净排放量为372.56 g CO2·m-2,是一个明显的CO2源。土壤含水量和土壤温度控制着生态系统CO2通量的大小,尤其是在白天,CO2通量和土壤含水量的变化呈现出显著的负相关关系,和土壤温度表现为正相关关系。 相似文献
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冬季土壤呼吸是生态系统释放CO2的极为重要的组成部分,并显著地影响着碳收支。然而,过去绝大多数工作集中在生长季节土壤呼吸的测定,对年土壤呼吸量的估算大多基于冬季土壤呼吸为零的假设。目前为数不多的研究集中在极地苔原和亚高山,其它植被类型的研究只有零星报道。极地苔原和森林冬季土壤呼吸速率分别为0.002~1.359和0.22~0.67 μmol C.m-2·s-1;土壤呼吸的CO2释放量分别为0.55~26.37和22.4~152.0 g C·m-2,是地气CO2交换过程中不可忽视的环节。雪是土壤呼吸过程的重要调节者,积雪厚度和覆盖时间的长短均会影响土壤呼吸的强弱;水分的可获取性是重要的限制因素;对于维持活跃的土壤呼吸有一个关键的土壤温度临界值(-7~-5 ℃),低于这个值会因自由水的缺乏而抑制异养微生物的呼吸。如果存在绝缘的积雪层,可溶性碳底物在自由水存在的情况下可控制异养微生物的活力。该文对冬季土壤呼吸的重要性、研究方法、土壤呼吸强度及其影响机制等进行了综述,并讨论了冬季土壤呼吸研究中存在的问题及未来研究方向。 相似文献
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为探讨西双版纳独特地方气候背景下,热带季节雨林CO2浓度的时空变化特征和不同时间尺度上环境因素对森林CO2浓度时间分布的作用,以及 为研究热带季节雨林的碳通量、净生态系统交换量(Net ecosystem exchange, NEE)等提供支持,我们利用热带季节雨林林冠上方和林内近地层 CO2浓度连续监测资料,结合同步气象资料进行了统计分析。研究结果表明:在植被生理活动、土壤呼吸以及林内湍流的共同作用下,西双版纳 热带季节雨林CO2浓度表现出明显的日变化、季节变化和林冠上下差异。在日尺度上,林冠上方的CO2浓度时间变化曲线为“单峰型”,林内近 地层CO2浓度时间变化曲线为“双峰型”,造成林内近地层傍晚第二个峰值的主要因子是地形因子作用下形成的局地环流。在季节尺度上,林冠 上方CO2浓度主要受林冠代谢作用的影响,呈现雨季低、干季高的特点,而林内近地层的CO2浓度则主要受地表呼吸过程所控制,季节变化趋势 与林冠上方相反。林冠上方CO2浓度低于林内近地层CO2浓度,且差异较大;在日尺度上,各月(除12月外)CO2浓度的最大差值皆大于80 mg·m -3,且出现在傍晚;在季节尺度上,最大值为-62.9 mg·m-3,出现在10月,最小值为-8.4 mg·m-3,出现在12月。 相似文献
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Soil nitrogen form and plant nitrogen uptake along a boreal forest productivity gradient 总被引:15,自引:0,他引:15
We present results from a study of soil solution concentrations of ammonium (NH4+), nitrate (NO3-), and amino acid N over one growing season along a local 90-m-long plant productivity gradient in a boreal forest. Three forest types are found along the gradient: an ericaceous dwarf-shrub type between 0 and 40 m, a low-herb type between 40 and 80 m, and a tall-herb type at 90 m. Soil sampling of the mor layer was performed in June, July, August and October in the three forest types. In addition, plant uptake of NH4+, NO3- and the amino acid glycine was investigated. A mixture of the three N forms was injected into the soil; one N form at a time was labeled with 15N, and in the case of glycine also with 13C. In the dwarf-shrub forest, where plant productivity was low, the soil N pool was strongly dominated by amino acid N. There, plants took up more NH4+ than NO3-. Glycine uptake did not differ significantly from either NH4+ or NO3- uptake. Along the gradient, soil concentrations of NH4+ and NO3- increased, as did plant productivity. In the low-herb forest NH4+ comprised a major portion of the soil N pool, and plants took up more NH4+ than NO3- or glycine. In the tall-herb forest, NO3- was as abundant as NH4+, and together these two N forms dominated the soil N pool. Here, plants took up nearly equal amounts of NO3- and NH4+, and this uptake exceeded that of glycine severalfold. Apart from the overall preference for NH4+ that plants exhibited throughout the gradient, the results show a correlation between soil concentrations of amino acids and NO3- and plant preferences for these N forms. 相似文献
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喀斯特天然林植物多样性指数和土壤理化指标的相关性 总被引:2,自引:0,他引:2
植物多样性的土壤生态系统功能是喀斯特生态学研究的热点之一。在贵州省茂兰国家级自然保护区不同功能区(干扰等级)内采用野外样地调查和实验室分析相结合的方法,分析了41个喀斯特森林样地的植物多样性指数和土壤理化指标值的变化规律与相关性。结果表明:(1)依据乔木层物种重要值聚类法划分的5个喀斯特森林类型包括小叶栾树-青冈栎林、香叶树-枫香林、香椿-香叶树林、灯台-小花梾木林和檵木-马尾松林,由核心区、缓冲区、实验区至外缘区,乔木层植物多样性指数、林地岩石裸露率、土壤蓄水量、肥力及养分指标呈降低趋势。(2)因子分析表明不同层片植物多样性和不同土层土壤理化因子的相关趋势性各异。相关显著的因子对数量率呈乔木灌木草本的趋势,乔木植物多样性因子起主导作用。(3)喀斯特森林乔木层植物多样性指数和土壤理化指标的相关性分3种类型。直线型是植物多样性指数和土壤理化指标值相关性中较普遍的一类,相应指标对数量率为39.84%;曲线型是植物多样性指数和土壤理化指标值相关性中机理较复杂的一类,相应指标对数量率为46.10%,其中植物多样性指数有拐点值无生态意义的指标对数量率为11.72%,有拐点值有生态意义且呈先降后升、或先升后降趋势的指标对数量率分别为17.19%;无关型是植物多样性指数和土壤理化指标值相关性不显著,相应指标对数量率为54.69%。(4)喀斯特地区水土资源管理为目标的营林措施中,天然林乔木层植物多样性指数对土壤物理、肥力和养分指标响应的拐点值可成为人工造林中物种数量与株数比例选择的参考依据之一。 相似文献