摘要
[目的]研究自然恢复条件下植物群落组成与垂直结构变化,为黄土高原的植被建设与高质量发展提供理论依据。[方法]以空间代时间的方法,调查分析子午岭地区从弃耕到顶级群落植被的物种组成、多样性特征;并构建反映群落垂直结构特征的指数,研究其变化趋势。[结果](1)该地区共观察到植被种类42科98属115种,其中8个演替序列中有32科77属88种。(2)演替中群落总体的物种多样性和丰富度均呈显著增加趋势,演替初期两指数值分别为0.901与1.702,演替末期则为1.998与2.665,且在中期均表现出单峰突增态势,而均匀度变化不明显。(3)演替中,乔木各指标有增加趋势;乔木胸径初期为12.13 cm,末期增加至22.19 cm,冠幅由11.64 m2增加至41.54 m2,乔木生物量由54.07 t/hm2增加至175.13 t/hm2;而灌木各指标变化不显著,灌木生物量在演替中期呈现显著峰值,最高为9.56 t/hm2,但在随后的演替过程中呈迅速波动下降态势,演替末期生物量仅为1.82 t/hm2。由灌木群落演替至乔木群落时,枯落物层的厚度显著增加,而盖度在各演替阶段间无显著性差异。(4)演替初期的综合垂直结构指数较低且相近,为0.086~0.104,演替中期迅速增加至0.349,在演替接近末期时达到最大值0.477。林下植被垂直结构指数在演替中期最高(0.342),演替末期降低并趋于稳定(0.195~0.246)。[结论]随着自然演替,群落物种多样性和丰富度均得到显著提升,群落总体垂直结构向复杂化发展,林下垂直结构则在演替后期呈现退化。
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单位西北农林科技大学; 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室; 中国科学院水利部水土保持研究所