1、本科毕业论文（20 届）不同恢复类型木荷叶片四种微量元素的比较研究所在学院专业班级 水土保持与荒漠化防治学生姓名指导教师完成日期目录摘要 .关键词 .前言 .2 研究区域概况、研究材料及研究方法 .32.1 研究区域概况 .32.2 研究技术和方法 .52.2.1 野外采样方法 .52.2.2 室内初处理 .52.2.3 室内分析 .52.2.4 数据处理方法 .53 结果分析 .53.1 木荷叶片铁元素的比较分析 .53.1.1 同一恢复类型不同层次的叶片铁元素的比较 .53.1.2 同一恢复类型不同方位的叶片铁元素的比较 .63.1.3 不同恢复类型的叶片铁元素的比较 .73.2 木荷叶片
2、锰元素的比较分析 .73.2.1 同一恢复类型不同层次的叶片锰元素的比较 .7Table4 Variance analysis results of Manganese in the leaves of Schima superba in different level.83.2.2 同一恢复类型不同方位的叶片锰元素的比较 .93.2.3 不同恢复类型的叶片锰元素的比较 .93.3 木荷叶片铜元素的比较分析 .103.3.1 同一恢复类型不同层次的叶片铜元素的比较 .103.3.2 同一恢复类型不同方位的叶片铜元素的比较 .113.3.3 不同恢复类型的叶片铜元素的比较 .113.4 木荷叶片
3、锌元素的比较分析 .123.4.1 同一恢复类型不同层次的叶片锌元素的比较 .123.4.2 同一恢复类型不同方位的叶片锌元素的比较 .133.4.3 不同恢复类型的叶片锌元素的比较 .144 结论与讨论 .144.1 结论 .144.2 讨论 .15摘要通过对不同森林恢复类型（第一恢复类型木荷马尾松群落林相不整齐，马尾松林冠占据优势，与木荷冠顶差距较大；第二恢复类型群落林相不整齐，马尾松仍占据林冠上层，但是其下密布着木荷；第三恢复类型群落生长茂盛，林相比较整齐，木荷林冠占据优势；第四恢复类型为木荷纯林，群落林相整齐，季相变化不明显） 、不同层次（上层 0-30cm、中层 30-60cm、下层
4、 60-90cm）、不同方位（东、南、西、北）之间的对比研究，分析木荷叶片中的养分含量空间变异特征以及在森林自然恢复过程中的养分变化规律，为制定合理有效的施肥对策，提高木荷马尾松混交林、木荷防火林带等的生产力和生态效益提供科学依据。主要研究结果如下：植物在生长发育过程中，其不同方位的叶片在不同的光照温度等条件的影响下，吸收的养分元素的含量会有一定程度的差异。本文研究的木荷叶片中Fe、Mg 、Cu 、Zn 四种微量元素的含量变化趋势不呈现一致变化规律，而且元素含量在不同方位之间差异不显著。不同树种对营养元素的吸收和分布情况不同，而同一树种不同层次的叶片的营养元素含量也不同。本研究中的同一森林恢复
5、类型中，不同层次的木荷叶片中微量元素的含量变化趋势一致，均为上层中层下层，这与而且这些元素在上、中、下三个层次之间的含量具有差异性。木荷马尾松混交林的自然恢复过程伴随着着其他树种的入侵，而树种入侵会在一定程度上影响凋落物的分解以及叶片的养分元素吸收，因此不同恢复类型的木荷马尾松混交林中木荷叶片营养元素含量也不同。本研究结果中的Fe、Mg 、Cu 、Zn 四种元素的含量在四种森林恢复类型之间均存在显著差异。关键词 恢复类型 木荷 营养元素 AbstractThrough forest restoration types ( type Schima first restore community
6、forests on irregular , pine canopy dominate , with a big gap between Schima crown ; second type of community forests on uneven recovery , pine still occupy the upper canopy but under the clouds with its load of wood ; third type of recovery community flourished , forests on relatively tidy, Schima s
7、uperba crown dominate ; fourth recovery type Pure Forest , community forests on neat , seasonal change significantly ) different levels ( upper 0-30cm, the middle 30-60cm, the lower 60-90cm), comparative study between four trace elements in different directions ( east, south , west, north ) the leaf
8、 of the Fe, Mg, Cu, Zn, analysis wood lotus Tablets spatial variability of nutrient content and variation of natural forest restoration process nutrients, fertilizer for the development of rational and effective measures to improve Schima superba mixed forest fire prevention forest productivity and
9、ecological benefits , such as providing scientific basis. The main findings are as follows :In the process of growth and development , under the influence of different lighting conditions such as temperature , nutrient absorption levels will have a certain degree of difference between the blades of
10、its plants in different directions . In this paper, wood lotus film Fe, Mg, Cu, Zn content of four trace elements trend does not show a consistent variation , but also between the different elements in the orientation difference was not significant .Different species of absorption and distribution o
11、f nutrients in different nutrient contents in the same species and at different levels of the blades are also different. In this study, the same type of forest restoration , consistent content in different levels of trace elements in wood lotus film trend , both the upper middle lower , but which of
12、 these elements between the upper and the lower three levels of content with a difference.Schima superba mixed forest of natural recovery process is accompanied by the invasion of other species , and species invasion will affect to some extent the decomposition and nutrient absorption litter of leav
13、es , so different types of wood restoration in charge of Mixed The leaf nutrients content is also different . The results of Fe, Mg, Cu, Zn content of the four elements in four forest restoration , there were significant differences between the types.Key word Recovery type Schima superba Nutrient el
14、ements1 前言亚热带常绿阔叶林群落结构复杂，森林相貌整齐，具有维护区域生态环境、保护物种多样性等作用，但由于长期破坏性利用，我国的亚热带常绿阔叶林正面临着面积减少、群落生态系统退化等严重问题。为了解决亚热带常绿阔叶林的恢复和重建问题，20 世纪 50 年代以来，我国大面积营造了人工林，但由于人工林具有群落结构简单、生物多样性低、林分树种单一等弊端，如何维护人工林的生态已经成为政府和学者关注的问题。作为我国常见的混交林，木荷马尾松混交林具有改善生态环境，维持生态平衡的生态效益，因此维持混交林中优势树种的良好生长趋势是极其重要的目标。木荷（Schima superba Gardn）是我国东部
15、湿润亚热带常绿阔叶林的重要组成树种之一，也是我国南方珍贵乡土树种之一。木荷树干端直、木材坚实，深根性、生长快，燃点较高，适生于温暖湿润气候和肥沃酸性土壤，是优良的改土树种和生物防火树种之一。此外，由于木荷有改善林地土壤肥力水平，改善森林生态功能，提高林地生产力水平，增加森林蓄积量等作用，已成为重要的造林树种。目前我国已经有大批学者对木荷马尾松林的演替和恢复过程开展了大量研究，包括不同恢复类型对混交林土壤、凋落物等的影响 1-5，但对于在木荷马尾松混交林的自然恢复过程中，植物叶片养分的变化研究还尚未见报。叶片是植物进行物质积累与能量交换的主要器官，也是生态系统中第一性生产力的主要提供者，植物叶片
16、养分的变化是影响植物生长状况的重要指标，也是影响凋落物的生产量和养分动态的其中一个因素，并以此间接影响了整个群落生态系统的稳定性，因此研究不同群落恢复类型中植物叶片的养分变化不仅具有制定制定合理有效的施肥对策，提高木荷马尾松混交林、木荷防火林带等的生产力和生态效益等重要意义，而且对于维持群落生态稳定性，增加生产力等具有重要作用。2 研究区域概况、研究材料及研究方法2.1 研究区域概况福州市国家森林公园建于 1959 年 12 月，系福建省首个国家级森林公园，园内自然条件较好，是开展树木引种驯化和科研科普的优秀基地，是一个集科研和游览为一体的综合性公园。福州市森林公园园内森林面积 2082.2h
17、m2，植物资源丰富，植被类型有针叶林、阔叶林、灌丛、竹林、人工林、草地等 6 种。土壤以红壤为主，另有黄壤、黄红壤、暗红壤、粗骨性红壤等。2006 年程煜等采用典型样地法对福州市森林公园内 464hm2 木荷马尾松混交林进行调查，以乔木种的重要值为指标进行聚类分析，将群落划分为四种恢复类型：第一种恢复类型中木荷马尾松混交林群落林相不整齐，马尾松林冠占据优势，为第一层。第二亚层有木荷和少量台湾相思。灌木更新层植物种类以木荷幼树苗、山茶科等为主。草本层仅有黑莎草、芒萁和铁线蕨三种。第二种恢复类型的群落林相也不整齐，马尾松虽仍然占据林冠上层，但其下密布着木荷。灌木更新层植物种类以木荷幼树苗、山茶科、
18、山矾科、桃金娘科、樟科为主。草本层仅有黑莎草、芒萁和铁线蕨三种。第三种恢复类型的群落林相较为整齐，林内马尾松树冠多不规则，生长不良。木荷林冠占据主林层，灌木更新层植物种类以木荷幼树苗、山矾、豺皮樟、团花、黄瑞木等为主。草本层不发达，常见植物仅有萁和铁线蕨两种。第四种恢复类型为木荷纯林，林相整齐。乔木层第一亚层为木荷，第二第三亚层主要为木荷、杉木、青冈等。本研究就是基于程煜等的调查划分基础上 4，对木荷马尾松混交林的四种恢复类型中的绝对优势种木荷的叶片养分变化进行研究。表 1 木荷马尾松林乔木层群落结构的一些参数Tab1 Parameters of structure in tree layer
19、 of mixed forest恢复类型 构成树种 S 样方 /m2 DBH/cm H/m 重要值（木荷/马尾松）第一类型木荷马尾松120010.2619.1311.3015.8954.0/31.1第二类型木荷马尾松160014.1719.4912.5614.7364.3/35.7第三类型木荷马尾松160016.4924.2213.2815.1176.6/17.6第四类型 木荷 1600 16.00 14.6 60.32.2 研究技术和方法2.2.1 野外采样方法于 2013 年 5 月在福州市国家森林公园取样。在四种恢复类型的样地上，选取每个样地内胸径接近林内木荷平均胸径且生长状况一致，长势
20、良好的 3 株木荷，摘取不同层次（0-30cm 标记为上层、30-60cm 为中层、60-90cm 为下层）、不同方位（标记为东、南、西、北） 、无病虫危害、生理成熟的叶片。2.2.2 室内初处理将采集的新鲜木荷叶片擦净去尘，然后把叶片放入 80-90 烘箱中 30 分钟进行杀青，后在 65 烘箱中继续烘干至发脆。烘干后的叶片样品用植物粉碎机磨碎并通过 2mm 的筛孔，然后装于自封袋中备用。2.2.3 室内分析铁、锰、铜、锌含量的测定称取磨碎过筛的叶片，用硝酸-高氯酸消煮，采用原子吸收分光光度计测定铁、锰、铜、锌含量。2.2.4 数据处理方法采用 SPSS17.0 和 Microsoft Ex
21、cel 软件对木荷叶片中铁、锰、铜和锌这 4种元素进行不同恢复类型间的方差分析，以此比较木荷叶片中的 4 种元素在不同群落恢复类型中的差异。3 结果分析3.1 木荷叶片铁元素的比较分析3.1.1 同一恢复类型不同层次的叶片铁元素的比较对同一个恢复类型的木荷叶片上、中、下三个层次的 Fe 元素含量进行统计分析（图 1）表明，在四种恢复类型中，木荷叶片 Fe 元素不同层次间的变化趋势一致：上层中层 下层。对同一个恢复类型上、中、下三个层次的叶片Fe 元素含量进行差异分析（表 1）表明：第一恢复类型、第三恢复类型和第四恢复类型中，上、中、下层之间的 Fe 含量差异显著；第二恢复类型中，上层和中层、上
22、层和下层的 Fe 含量差异显著，但是中层和下层的 Fe 含量差异不显著。第一恢复类型中，上层叶片的 Fe 含量比中层多 11.1%，比下层多 15.0%；第二恢复类型中，上层叶片的 Fe 含量比中层多 6.9%，比下层多 6.9%；第三恢复类型中，上层叶片的 Fe 含量比中层多 8.8%，比下层多 15.6%；第四恢复类型中，上层叶片的 Fe 含量比中层多 9.0%，比下层多 11.8%。另外，表格中的数据表明：木荷上层、中层和下层叶片中，四个恢复类型之间的 Fe 含量差异均不显著。图 1 木荷不同层次叶片铁含量 (mg/kg)的变化趋势Fig.1Trends of Ferrum in the
23、 leaves of Schima superba in different level表 1 木荷不同层次叶片铁含量（ mg/kg）的差异分析结果Table1 Variance analysis results of Ferrum in the leaves of Schima superba in different level上 中 下第一恢复类型 84.33 75.90 73.32第二恢复类型 83.97 78.56 78.52第三恢复类型 84.73 77.90 73.32第四恢复类型 81.80 75.06 73.183.1.2 同一恢复类型不同方位的叶片铁元素的比较对四个恢复类型
24、的木荷叶片东、南、西、北四个方位的 Fe 元素含量进行统计分析（表 2）表明，在四种恢复类型中，木荷叶片 Fe 元素不同方位间的差异不显著，且变化趋势不一致：第一恢复类型东西北 南；第二恢复类型南东西北；第三恢复类型和第四恢复类型为北东 南西。此外，同一方位不同恢复类型之间的 Fe 含量差异也不显著。表 2 木荷各方位叶片铁元素含量（ mg/kg）的统计结果Table2 Statistical results of Ferrum in the leaves of Schima superba in different direction东 西 南 北第一恢复类型 85.12 84.54 83.
25、83 84.11第二恢复类型 85.24 84.81 85.27 83.11第三恢复类型 84.11 83.88 84.75 83.16第四恢复类型 84.66 83.65 84.64 85.57 3.1.3 不同恢复类型的叶片铁元素的比较对四个恢复类型的木荷叶片中的 Fe 元素含量进行统计和差异分析（表 3）表明，不同恢复类型的叶片 Fe 含量：第一恢复类型第二恢复类型第三恢复类型 第四恢复类型。第一恢复类型和第二恢复类型之间的叶片 Fe 含量差异不显著，但是第一恢复类型与第三恢复类型、与第四恢复类型之间的叶片 Fe 含量差异显著；第二恢复类型与第三恢复类型、与第四恢复类型之间的叶片 Fe
26、含量差异显著，但是第三恢复类型和第四恢复类型之间的叶片 Fe 含量差异不显著。表 3 不同恢复类型叶片 Fe 含量的差异分析结果Table3 Variance analysis results of Ferrum in the leaves of Schima superba in different typeSubset for alpha = 0.05恢复类型1 2第四恢复类型 71.03a第三恢复类型 71.54a第二恢复类型 75.68b第一恢复类型 83.37bSig. .819 .6543.2 木荷叶片锰元素的比较分析3.2.1 同一恢复类型不同层次的叶片锰元素的比较对同一个恢复类
27、型的木荷叶片上、中、下三个层次的 Mn 元素含量进行统计分析（图 2）表明，在四种恢复类型中，木荷叶片 Mn 元素不同层次间的变化趋势一致：上层中层下层。对同一个恢复类型上、中、下三个层次的叶片Mn 元素含量进行差异分析（表 4）表明：第一恢复类型和第三恢复类型中，上、中、下层之间的 Mn 含量差异显著；第二恢复类型和第四恢复类型中，上层和中层、上层和下层的 Mn 含量差异显著，但是中层和下层的 Mn 含量差异不显著。第一恢复类型中，上层叶片的 Mn 含量比中层多 41.2%，比下层多84.7%；第二恢复类型中，上层叶片的 Mn 含量比中层多 55.6%，比下层多 75.0%；第三恢复类型中，
28、上层叶片的 Mn 含量比中层多 40.7%，比下层多 72.2%；第四恢复类型中，上层叶片的 Mn 含量比中层多 22.2%，比下层多 29.4%。另外，表格中的数据表明：木荷上层和中层叶片中，第三恢复类型与其他三个恢复类型之间的 Mn 含量差异均显著，其他三个恢复类型之间的 Mn 含量差异不显著；而木荷下层叶片中，四个恢复类型之间的 Mn 含量差异均不显著。图 2 木荷不同层次叶片锰含量（g/kg）的变化趋势Fig.2 Trends of Manganese in the leaves of Schima superba in different level表 4 木荷不同层次叶片锰含量（g/kg）Table4 Variance analysis results of Manganese in the leaves of Schima superba in different level上 中 下第一恢复类型 0.24 0.17 0.13 第二恢复类型 0.28 0.18 0.16 第三恢复类型 0.38 0.27 0.22
