漆树的立地适生研究

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漆树(Toxicodendron vernicifluum)是我国特有种,了解漆树的立地条件和生长特性能够有效指导漆树人工林的营建和管理。本论文基于漆树分布集中的平利县为研究区,通过野外样地调查和收集二类小班数据,分析研究区漆树人工林的立地因子与林分生长间的关系,利用生态位模型预测结果确定影响其立地条件的主导因子。根据主导因子进行了研究区漆树立地类型的划分,并由导向曲线法、数量化模型Ⅰ理论和贝叶斯分析法对漆树的立地适生进行深入分析,其研究结果如下:(1)基于Max Ent模型,结合漆树分布记录和立地环境因子数据进行模拟预测了平利县漆树的生态适宜性区划分区并确定了影响漆树生长分布的主导因子。Maxent模型预测显示,ROC曲线下AUC值达到0.776,基于等分法划分的高度适宜区、中度适宜区、一般适宜区、低度适宜区和不适宜区面积比分别为5.51%、9.75%、14.33%、24.55%和45.85%。适宜度高于0.6的基本适生区面积占比为15.26%,由模型的置换重要值、响应曲线等综合分析,最终将8个立地因子中的海拔(alt)、河流距离(dist)、坡位(posi)作为影响漆树生长分布的主导因子。(2)根据影响漆树生长分布的主导因子,基于GIS空间叠加分析获得研究区12个立地类型单元空间分布图并统计其面积占比。12个立地类型单元分别为低海拔近河流上坡立地类型、低海拔近河流中坡立地类型、低海拔近河流下坡立地类型、低海拔远河流上坡立地类型、低海拔远河流中坡立地类型、低海拔远河流下坡立地类型、高海拔近河流上坡立地类型、高海拔近河流中坡立地类型、高海拔近河流下坡立地类型、高海拔远河流上坡立地类型、高海拔远河流中坡立地类型、高海拔远河流下坡立地类型。面积分别为32477.76ha,6449.22ha,18345.69ha,19853.91ha,2878.74ha,4232.25ha,46158.66ha,5094.9ha,16751.61ha,97354.71ha,97354.71ha,6016.68ha,10044.81ha。其中高海拔远河流上坡的面积占比最大,达到36.65%。(3)编制了漆树生长地位级表。通过样地漆树的平均树高和年龄数据,选择6个常用的树高生长方程,拟合了研究区的漆树生长导向曲线。根据回归结果,选择了Korf模型为最优导向曲线。其公式为:,判定系数为0.986;对树高标准差方程进行了拟合选取,其公式为:,判定系数为0.524。由树高及其标准差理论值编制了漆树生长的地位级表,落点检验精度高于95%。(4)获取漆树立地质量等级空间分布特征。利用数量化理论Ⅰ,将立地因子与地位指数进行回归分析,不同立地因子对立地质量得分的贡献度由大到小分别为土壤质地、河流距离、海拔、坡位和土壤类型。得到了不同立地因子数量对漆树立地指数的预测回归方程。编制了数量化立地质量评价表并绘制了漆树立地质量等级空间分布图。由极差法确定得分范围,将研究区立地质量分为5个等级。面积分别为26964.9ha,24386.67ha,89035.2ha,72925.92ha和52346.25ha,其中等级Ⅲ的面积占比最大,达到33.51%,立地等级Ⅱ面积最小,仅占9.18%。(5)利用贝叶斯统计法,利用4个主要立地因子(X1海拔、X2河流距离、X3坡位、X4土壤质地),结合由Max Ent模型预测的适宜度来判别的适生性,建立了非条件逻辑回归模型,对漆树立地适生性概率的后验分布进行了估计,由迭代结果判别模型基本收敛,得到回归方程:Logit(p_i)=0.2933-1.294X1-1.294X2+0.132X3+0.6092X4。(6)比较5个立地质量等级的漆树林下土壤理化性质和养分含量等特征,分析这些指标在0-30cm土层间的差异情况。随土层加深,各等级土壤容重均逐渐增加;土壤水分、孔隙度、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾呈减小的趋势;全钾变化不显著。等级Ⅴ的土壤的C、N、P含量显著高于等级Ⅰ,分别增加了124.7%、161.0%、86.1%。等级Ⅳ土壤的N、P、K含量较等级Ⅰ,分别增加了105.2%、77.9%、47.6%;在同一土层,土壤水分、有机质、氮、磷、钾均表现为等级Ⅴ最高,等级Ⅰ与Ⅱ无显著差异。容重与土壤水分、孔隙度、氮素、磷素、速效钾和p H呈极显著负相关,与非毛管孔隙度、有机质、有效磷呈显著负相关;有机质、氮、磷、钾元素之间均有显著正相关关系,全氮、全磷、全钾都呈显著正相关。PCA结果显示,土壤全氮、有机质、有效磷和速效钾是影响土壤养分的主要指标。
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