烟台海岸木本植物的资源利用效率研究与评价

【摘要】海岸防护林是集防护涵养、生态服务、景观美化等于一体的可持续发展的综合体系，但现有海岸防护林存在树种单一、老化退化、低产低效、生态系统脆弱等问题，而目前有关海岸防护林的研究大多集中在树种对环境的适应性方面，对海岸多变的恶劣条件下不同树种的生长发育潜力的研究则相对较少。为此，本研究选取烟台芝罘林场试验林区内8个树种：柽柳（Tamarixchinensis）、黑松（Pinusthunbergii）、龙柏（Juniperuschinensiscv.kaizuka）、白蜡（FraxinuschinensisRoxb.）、廊坊杨（Populuslangfanggensis）、红花槐（RobiniahispidaL.）、刺槐（Robiniapseudoacacia）和紫穗槐（AmorphafruticosaLinn.）为测定、分析对象，利用光合蒸腾测定系统、元素分析仪、热值测定仪以及其它生物、化学分析方法，从光合性能、资源利用效率和生物量建成成本等方面对烟台海岸防护林带主要造林树种的生长潜力和适应性进行比较分析，并用隶属函数法对不同树种的综合生长力和综合抗逆性进行计算和评价，以期为海岸防护林建设的树种选择提供参考。主要研究结果如下：（1）通过对不同树种光合性能的综合分析可见：柽柳、黑松、廊坊杨等光饱和点较高，喜强光；白蜡和红花槐耐受强光的能力不及其它树种，但光补偿点低，在适度遮荫的地方也可很好生长；龙柏、刺槐和紫穗槐耐受强光和弱光的能力居上述两者之间。同时，柽柳和廊坊杨的呼吸速率显著高于其他树种，可能具有更强的抵抗不利环境的能力。（2）资源利用效率方面的比较分析显示：在本实验研究的8个树种当中，鳞针叶树种（柽柳、黑松和龙柏）的光能利用效率低于阔叶树种，对光的利用能力最强的是廊坊杨和刺槐，最弱的是龙柏，且龙柏显著低于其它树种；水分利用效率总体表现为鳞针叶树种（柽柳、黑松和龙柏）高于阔叶树种，但相互之间差异不显著；白蜡、紫穗槐、刺槐、红花槐和廊坊杨的光合氮利用效率显著高于柽柳、黑松和龙柏，可见在烟台海岸环境条件下5个阔叶树种的生长速度和生产力均明显高于鳞针叶树种。白蜡、红花槐、廊坊杨、刺槐等具有较高的叶片碳利用效率，表明其具有较高的生长势，龙柏的叶片碳利用效率低可能是导致其生长较慢的原因。（3）热值和生物量建成成本的比较分析表明：在本实验的8个树种中，去灰分热值（AFCV）较高的为紫穗槐、刺槐、红花槐、黑松和龙柏，白蜡和廊坊杨较低，柽柳最低。因此，从热值的角度分析，可以认为红花槐、紫穗槐和刺槐对海岸恶劣环境适应能力相对较低，为了适应环境，它们需要消耗更多的能量来合成一些保护性的化合物；柽柳、白蜡和廊坊杨则对海岸气候有较强的适应性；而黑松和龙柏由于树脂类物质、木质素等含量较高使其具有较高的热值，其适应能力不能仅从热值来推断。8个树种单位面积叶片建成成本由低到高为：红花槐、紫穗槐、刺槐、白蜡、廊坊杨、柽柳、黑松、龙柏，结合比叶面积分析，可以认为柽柳、龙柏、黑松等鳞针叶树种的竞争力和扩张性相对较弱，但抵抗不良环境的能力强；红花槐、紫穗槐和刺槐具有更高的生长势，但叶片抗逆性较弱；白蜡和廊坊杨则居两者之间，既具有较强的生长势，又有一定的抵抗不良环境的能力。综合上述分析结果，利用隶属函数法对各树种的综合生长力和综合抗逆性进行计算和评价，结果显示：烟台海岸8个树种的综合生长力由高到低排序为：红花槐、刺槐、白蜡、紫穗槐、廊坊杨、柽柳、黑松、龙柏；而综合抗逆性由强到弱排序为：柽柳、龙柏、黑松、廊坊杨、紫穗槐、刺槐、白蜡、红花槐，综合抗逆性与综合生长力总体呈负相关。同时，考虑到黑松、廊坊杨、刺槐、白蜡和红花槐为乔木、柽柳、龙柏和紫穗槐为灌木，海岸防护林的树种配置应以柽柳作为近海前沿植物，龙柏在第二层，黑松居第三层，廊坊杨和刺槐在第四层，红花槐最好种植在防护林的后部，紫穗槐则可以穿插种植在第三层及以后，以增强整体防护功能。
【作者】董周焱；
【导师】柏新富；
【作者基本信息】鲁东大学，生态学，2014，硕士
【关键词】资源利用效率；热值；生物量建成成本；光合性能；海岸带防护林；

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