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海岸防护林在改良土壤、降低风速、改善区域生态环境等方面发挥了重要作用,是沿海地区经济可持续发展的重要保障。国内外关于沿海防护林体系的林带结构、土壤改良、抵抗台风等方面进行了大量研究,取得了丰硕成果,积累了丰富的实践经验。但目前多数海岸防护林带林种单一,抵抗病虫害能力和稳定性较差,而可用于造林的树种类型较少。本文以长江三角洲地区的上海市和南通市海岸防护林带为研究对象,以选择适宜的造林树种和配置模式为目标,分别从海岸带植被类型分布、树种受水盐胁迫的反应、试验林树种综合评价、不同类型防护林肥力状况等方面入手进行研究。结果表明:(1)泥质海岸滩涂分布的主要植被群落为海三棱藨草、互花米草、芦苇等群落,内侧分布有狗尾草、白茅、加拿大一支黄花等草本群落,群落植被类型较为单一。土壤PH值和土壤含水率是影响滩涂植被群落物种多样性和植物分布的重要土壤因子,土壤PH值与三个多样性指数均呈显著负相关关系,相关系数分别为-0.912、-0.933、-0.905;土壤含水率与物种丰富度呈显著负相关,相关系数为-0.904,与其它两个多样性指数也有较高的负相关关系,相关系数分别为-0.722、-0.865;滩涂植被群落随土壤含水率的下降和PH值的降低,其物种多样性指数逐渐增加。(2)对4个防护林树种水盐胁迫下各项生理指标和生长情况的研究表明,初期低水盐浓度下可能刺激苗木根系的生长,但随着试验时间增加和水盐胁迫水平增高,水盐胁迫对不同树种的茎、叶、根系的生长和生物量的积累有明显抑制作用。(3)树木的生理指标中,质膜透性、叶绿素、可溶性蛋白含量等指标都与树木的耐水盐能力有关。但各个指标的变化趋势有很多不同,其受胁迫浓度、胁迫时间等影响较大,原因可能是各树种对水盐胁迫浓度都有一定的生理适应范围,且对胁迫的响应时间也有较大差异。因此用单一生理指标来分析树木的耐水盐能力,不确定性因素较多,评价难度较大。(4)通过主成分分析得到4个树种抵抗水盐胁迫能力大小顺序为乌桕>落羽杉>喜树>栾树,这与试验观测结果相符。由主成分分析因子载荷可以看出,苗高、地径、生物量与两个因子均为正相关,且载荷很大;质膜透性与两个因子均为负相关,载荷较大;游离脯氨酸含量对因子1载荷很大,但对因子2载荷很小;其它指标与两个因子的相关性不同。总之,评价树木的耐水盐能力,如选用生理指标,必须选择适合的胁迫压力和胁迫时间,且应结合多个生理指标进行综合分析。实际应用中,选择可以直接观测的形态指标如苗高、地径、生物量等形态指标,既方便操作,又比较可靠。(5)用层次分析法构建海岸带防护林树种选择评价指标体系,共涵盖了19个评价点,覆盖了生长适应性、生态功能、景观效应和经济价值等防护林树种选择的主要方面,采用定性与定量相结合的方法,对29个试验树种进行综合评价。根据评价结果推荐乔木树种12种,分别为苦楝、青桐、栾树、金丝垂柳、乌桕、黄连木、中山杉、喜树、墨西哥落羽杉、雪松、枫香、南酸枣,作为泥质海岸带防护林适宜造林树种。(6)海岸6种典型防护林带的林下土壤各种养分指标和除过氧化氢酶外几种主要的土壤酶活性在土层中的分布规律较为相似,一般随土层深度的增加而降低且差异显著,林地土壤养分和酶活性均高于滩地对照。水杉和杉木两种针叶树种林下土壤容重、含盐量均高于刺槐和杨树林等阔叶树种,非毛管孔隙度则低于后者;刺槐与杨树,杉木与杨树两种混交林土壤物理性状、养分含量及酶活性均好于纯林。(7)对防护林带的生长状况调查表明,刺槐与杨树,杉木与杨树混交林林木生长情况比纯林好,林木的平均树高、胸径均明显高于各自的纯林,林分郁闭度相对纯林明显增大。刺槐和杨树混交后,径高比分别为1:72.22和1:83.17,而刺槐和杨树纯林的径高比分别为1:70.90和1:80.86;杉木和杨树的混交林中杉木的径高比为1:89.97,而其纯林则为1:85.99,说明混交林中林木圆满度相对纯林大,树干尖削度变小,出材率增加。(8)用多元逐步回归方法对防护林草本层物种多样性指数与土壤肥力因子的关系研究表明:土壤PH值与草本层物种多样性指数呈显著负相关,且对三个物种多样性的解释能力分别达到84.6%、56.1%和59.1%,可见影响草本层物种多样性的主要因子是土壤PH值。其次是土壤全磷含量,它与草本层物种多样性指数呈正相关,对三个物种多样性的解释能力分别为11.3%、32.1%和31.9%。此外,土壤含水率、土壤有效磷含量、土壤容重、孔隙度和全氮含量也对草本层物种多样性有一定的影响。