海南岛霸王岭热带低地雨林树木的空间格局

树木空间格局及其形成过程是物种共存及生物多样性维持机制研究的一个重要方面。该文以海南岛两个1 hm ²的典型热带低地雨林老龄林森林动态样地为基础, 通过4个点格局模型(均质Poisson过程、异质Poisson过程、均质Thomas过程和异质Thomas过程)模拟扩散限制和生境异质性作用对树木空间分布格局的影响, 并分析不同空间尺度下(< 2 m, 2-5 m, 5-10 m, 10-15 m, 15-20 m和20-25 m)不同作用的相对重要性。结果表明: 热带低地雨林的所有树木总体上呈现聚集分布的空间格局, 随着尺度的增大, 聚集强度逐渐减小。树种在模拟空间分布格局最优模型中的比例由高到低分别是: 均质Thomas过程, 均质Poisson过程、异质Thomas过程和异质Poisson过程。扩散限制作用是形成热带低地雨林树木空间分布格局最重要的生态过程, 其次是完全随机作用以及生境异质性和扩散限制的联合作用, 而生境异质性的作用最小。不同空间尺度上模拟各树种空间分布格局的最优模型比例差异显著, 扩散限制作用能够在多数空间尺度上模拟多个树种的空间分布格局, 其次为随机作用; 生境异质性和扩散限制的联合作用主要在小尺度(0-5 m)影响树种分布, 而生境异质性在较大尺度(15-25 m)上影响树种的空间分布格局。     

海南岛霸王岭垂直带热带植被物多样性的空间分析

以常用的Shannon-Wiener指数,Simpson指数以及新近提出的两个非参数指数（Chao多样性指数和二阶刀切法多样性指数）,计测了海南岛霸王岭垂直止不同植被类型（包括热带低山雨林、热带山地雨林、热带云雾林、热带山地矮林）的物种多样性。在此基础上,借助地理信息系统的空间分析技术,模拟绘制了整经度的多样性变化谱。总体而言,样带下部的物种多样性高于上部,或者说热带低山雨林与热带山地雨林的物种多样性高于热带云雾林与热带山地矮林,而南部稍高于北部。这种基于插值方法的空间分析技术为探索植被结构分析提供了一条新的途径。     

海南岛霸王岭热带天然林景观中主要木本植物关键种的潜在分布

在较大的空间尺度上生态位模型是预测物种潜在分布的有效途径之一。为了探讨在热带天然林景观中木本植物(限于乔木和灌木)主要关键种的潜在分布,在对海南岛霸王岭的热带天然林进行按公里网格样方调查的基础上,采用演替地位和最大潜在高度两个功能性指标对物种进行了功能群划分,并在功能群框架下运用优势度指数法进行了关键种的确定;采用基于地理信息系统(Geographic information system, GIS)的基于规则集合预测的遗传算法(Algorithm for rule-set prediction, GARP)生态位模型对主要关键种的地理分布进行了预测,并应用受试者工作特征分析进行了模型精度验证;应用多元线性回归分析对影响各关键种潜在分布的关键因子进行了确定。结果表明:除了顶极次林层乔木功能群和顶极主林层乔木功能群外,在先锋种功能群、顶极灌木种功能群和顶极超冠层乔木功能群中采用优势度指数法划分出的关键种较为理想;一般来讲,在进行预测的8个关键种中,除了先锋主林层乔木种海南杨桐(Adinandra hainanensis),其它3个先锋种毛稔(Melastoma sanquiueum)、银柴(Aporosa chinensis)和枫香(Liquidambar formosana) 在研究区北部、西部以及西南部均具有较高的发生概率,而顶极种除了顶极超冠层乔木种南亚松(Pinus merkusii)外,九节(Psychotria rubra)、高脚罗伞(Ardisia quinquegona)和海南椎(Castanopsis hainanensis)具有相似的潜在分布格局,在研究区中部、东南部和南部地区具有较高的发生概率;相关分析表明极端最低温、年均温、极端最高温、年均降水量、海拔和坡向6大因子是影响研究区关键种潜在分布的关键因子;精度检验表明,GARP模型对8个关键种的潜在分布预测效果均较好,而其中又以银柴和海南椎的预测精度最高。     

海南岛霸王岭垂直带热带植被物种多样性的空间分析

以常用的Shannon-Wiener指数,Simpson指数以及新近提出的两个非参数指数(Chao多样性指数和二阶刀切法多样性指数),计测了海南岛霸王岭垂直带上不同植被类型(包括热带低山雨林、热带山地雨林、热带云雾林、热带山地矮林)的物种多样性.在此基础上,借助地理信息系统的空间分析技术,模拟绘制了整个梯度的多样性变化谱.总体而言,样带下部的物种多样性高于上部,或者说热带低山雨林与热带山地雨林的物种多样性高于热带云雾林与热带山地矮林,而南部稍高于北部.这种基于插值方法的空间分析技术为探索植被结构分析提供了一条新的途径.     

海南岛热带森林景观类型多样性

依据景观生态学原理,按地貌、气候、土壤、植被和土地利用方式的分异,以带、域、省、区、类型为5个基本单位及亚、组等为辅助单位,组建海南岛热带森林景观类型分类体系。把海南岛热带森林景观作为省级单位,它隶属于全球热带林景观带、亚洲（东方）热带林景观域、中国热带林景观亚域,其下划分为东部潮湿森林景观、西部半干旱森林景观、中南部山地森林景观、热带常绿针叶林景观、热带竹林景观和热带人工林景观6个森林景观区;以热带低地沟谷热带雨林为代表的11个森林景观亚区;以热带低地沟谷龙脑香森林景观为代表的26个森林景观类型组;以热带低地沟谷青皮林为代表的54个森林景观类型。海南岛热带森林景观类型分类体系较全面地表达了海南岛热带森林景观类型多样性。     

海南岛霸王岭热带天然林景观中木本植物功能型分布的影响因素

为了探讨在热带天然林景观中不同因素对木本植物(限于乔木和灌木)功能型分布的影响,在对海南岛霸王岭的热带天然林进行样方调查的基础上,运用数量分类方法对热带天然林的木本植物进行了功能型划分,并运用冗余度分析(Redundancy analysis, RDA)分别探讨了功能型出现与否、功能型物种丰富度和功能型木本植物多度3个矩阵与环境、空间和干扰因素之间的关系。运用偏冗余度分析对影响功能型分布变化的环境、干扰、空间及其交互作用等因素进行了定量分解。结果表明:利用木材密度和潜在最大高度两个指标划分出的9个功能型,能较好的区分功能型间对生境的适应响应差异;因子分解表明,纯环境、纯人为干扰和混合的环境-人为干扰是影响3个功能型矩阵分布变化的主要因素,纯空间和与空间位置相耦合的因素相对较低;在诸多因子中,干扰类型、地形因子、土壤类型、砂砾含量、土层厚度以及经纬度坐标是影响功能型分布变化的主导因子;RDA排序分析表明,一般来讲,硬木功能型多在生境条件好和远离人为干扰的立地高发生。软木功能型则更多地出现于生境条件恶劣和人为干扰频繁的立地。而中等硬度功能型则生态幅度较宽。但除了软木灌木功能型外,其它功能型物种丰富度和木本植物多度多在土层深厚和生境条件较好的立地较高。     

基于植被指数的海南岛霸王岭热带森林地上生物量空间分布模拟

热带森林在全球碳循环方面扮演着重要的角色, 预测其生物量分布可以加深对碳循环过程的理解。然而目前基于植被指数模拟技术进行热带森林生物量分布的研究报道较少。该文以海南岛霸王岭林区热带森林为研究对象, 在基于遥感影像和135个公里网格样地调查的基础上, 分别选取归一化差异植被指数(NDVI)、短红外湿度植被指数(MVI5)、中红外湿度植被指数(MVI7)和比值植被指数(RVI)与总物种生物量、顶极种生物量和先锋种生物量做相关分析, 并利用逐步线性回归分析分别构建了基于植被指数的生物量回归模型; 利用残差图对模型的有效性进行检验。结果表明, MVI7和MVI5与总物种和顶极种生物量关系显著, 而NDVI和RVI对先锋种生物量具有较好的指示作用; 总物种、顶极种和先锋种生物量预测精度较高的区域分别占总面积的69.24%、73.98%和88.08%, 表明3个生物量模型均具有较好的拟合精度; 模拟结果表明总物种和顶极种生物量主要集中于研究区中部、北部和西南部区域, 而先锋种生物量无明显的分布规律, 是不均衡地散布于整个研究区域, 反映了群落组成结构、干扰历史、地形及气候因素等的影响。     

海南岛霸王岭热带低地雨林植被恢复动态

热带次生林具有重要的物种保育和固碳功能, 然而高强度的干扰会导致次生林早期出现类似季雨林的阶段, 因而群落恢复速度和方向是当前热带生态学研究中最为关注的议题之一。该文以海南岛在刀耕火种弃耕地形成的不同演替阶段的次生林为研究对象, 比较森林不同恢复时间(12年、25年、55年)群落中的不同年龄(幼树、小树、成年树)个体与低地雨林老龄林的物种组成、多样性和群落结构差异, 探讨刀耕火种弃耕地恢复过程中的群落组配过程。首先, 在海南岛霸王岭林区内建立7个1 hm²(100 m × 100 m)的样地, 并调查样地内所有胸径≥ 1 cm的木本植物个体(不包括木质藤本)的种类、胸径大小和树高。无度量多维标定法(NMS)排序结果表明, 刀耕火种弃耕地恢复群落与老龄林的物种组成存在明显差异, 并且其物种组成差异随着径级增加而逐渐减小。刀耕火种弃耕地群落物种累积速度缓慢, 25年和55年恢复群落的种面积、种个体和种多度曲线无差异, 存在一个明显的停滞阶段。与物种组成相比, 群落结构恢复相对较迅速, 但仍没有形成老龄林阶段中的复杂结构。萌生个体在早期恢复群落中占有较高比例, 其个体密度和胸高断面积分别占总数的39.9%和55.9%, 但在恢复中后期迅速降低。刀耕火种弃耕地恢复群落中以先锋种和非先锋喜光种为主。虽然耐阴种随演替而逐渐增加, 但恢复中后期群落中的耐阴种重要值仅为老龄林的27.7%。这些结果表明, 虽然刀耕火种弃耕地恢复群落缓慢地逐渐接近最终恢复目标, 但仍然存在 很大的不确定性。刀耕火种弃耕地恢复过程中的异速恢复和停滞阶段需要纳入今后群落演替模型构建和森林固碳效益核甘共苦算中。     

森林景观恢复过程中景观要素空间分布格局及其动态研究

在ARC/INFO支持下,应用空间趋势面分析法,采用统一网络样点取样法,通过对关帝山天然次生林区从1959年到1992年4个时期景观要素空间分布趋势的定量化分析,从高度异质和变化的复杂景观中,揭示了一些不随时间发生根本变化的森林景观空间分布格局及其主要控制因素,研究结果表明,以海拔,坡向和坡度为主要因素形成的立地条件空间格局和人为干扰的空间格局,共同控制着森林景观恢复过程及其空间格局;高海拔带上的森林恢复过程主要受立地条件格局的控制,景观要素的生态潜力高,而较低海拔和沟谷地段的森林恢复过程受人为活动的影响较强,景观要素生态潜力较低;不同海拔带上,坡度和坡向的作用有明显差异;总的来说,研究范围内随着海拔的降低,坡向的作用增强,但在低海拔带上由于人为干扰的作用增强,植被类型分布格局的变化较复杂。坡度对植被类型空间分布的作用以中高海拔带上最强,高海拔带上的作用不明显,中海拔带上的作用也有所下降,而在低海拔带上,由于坡度对人为干扰格局的显著作用和坡度对坡向效应的加强,出现坡度大森林植被分布多的情况,控制人为干扰的强度和曼延是森林景观恢复和建设规划中不容忽视的重要内容。     

海南岛坝王岭热带天然林植物物种多样性研究

采用植物群落学和植物种群学的研究方法,从数量和质量特征两个方面研究了海南岛坝王岭热带天然林的植物物种多样性。结果表明：(1) 该地区不同植物群落的优势种类组成差别较大,彼此之间的物种相似性水平低;（2）相对于低地雨林而言,该地区的山地雨林物种数量较多,物种均匀度较高,主要优势种的优势程度较弱;(3) 在优先考虑物种稀有性的前提下,根据各植物物种在群落中所处的位置及其分布情况,可将该地区的植物物种分为珍稀濒危种、特征种和普遍种等三种主要类型。最后,对如何保护该地区的植物物种多样性进行了初步探讨并提出建议。     

海南岛甘什岭热带低地雨林棕榈藤空间点格局分析

以海南岛甘什岭热带低地雨林白藤(Calamus tetradactylus)、大白藤(C.faberii)、华南省藤(C.rhabdocladus)、黄藤(Daemonorops margaritae)和小钩叶藤(Plectocomia microstachys)5种棕榈藤种群为研究对象,采用点格局分析方法对棕榈藤种内和种间空间分布格局及相互关系进行分析。结果表明:(1)海南岛甘什岭热带低地雨林棕榈藤种群的空间格局与空间尺度有着密切的关系,在小尺度上,5种棕榈藤种群都更倾向于聚集分布,随着尺度的增长,各棕榈藤种群主要趋向于随机分布,形成不同的空间分布格局。(2)各藤种间的空间关联情况在整体尺度上表现出明显负关联的是白藤和黄藤、白藤和大白藤,这可能是因为它们对生存空间及养分的需求相同或相似,存在明显的竞争关系。(3)华南省藤和大白藤在整体尺度上表现出明显正关联,这可能是由于它们在生长过程中相互庇护,用于抵御动物捕食和热带雨林内多变的外部环境。(4)黄藤和小钩叶藤以及白藤和小钩叶藤呈现出明显不相关,这说明它们对环境和生存空间的依赖没有冲突性,能做到和平共存。     

海南霸王岭热带山地雨林林隙更新规律的研究

通过对海南岛霸王岭自然保护区原始热带山地雨林中林隙和非林隙林分的调查,分析了海南岛热带山财雨林中主要树种在林隙内外的数量特征、树各对林隙的更新反应和树种多样性的变化规律。结果表明：（１）不同树林隙内和非隙林分中出现的频度、密度和显著度不同,从而表现出其重要值的不同,根据不同树种在林隙内外重要值位序的差异大小,将海南热带山地雨林中树各划分为７种类型：即（１）只出现于林隙中,（２）只出现于非林隙林分中     

海南岛热带森林植被的类群及其特征

对海南岛热带森林植被的历史变迁进行了回顾。讨论了海南岛热带森林植被类型的分类单位与等级 ,提出了海南岛热带森林的植被分类系统 ,海南岛热带森林植被可分为 2个植被型组 ,7个植被型 ,4个植被亚型 ,35个群系 ,2 1个亚群系 ,1 0 9个群丛组或群丛 ;并对代表类群进行了描述     

海南岛坝王岭热带天然要植物物种多样性研究

采用植物群落学和植物种群学的研究方法,从数量和质量 特征两个方面研究了海南岛坝王岭热带天然林的植物物种多样性。结果表明：⑴该地区不同植物群落的优势种类组成差别较大,彼此之间的物种相似性水平低;⑵相对于低地雨林而言,该地区的山地雨林物种数量较多,物种均匀度较高,主要优势种的优势程度较弱;⑶在优先考虑物种稀有性的前提下,根据各物物种在群落中所处的位置及其分布情况,可将该地区的植物物种分为珍稀濒危种、特     

热带次生林利用方式与土壤微生物活性

热带次生林利用方式与土壤微生物活性许炼烽,朱伍坤（国家环保局华南环境科学研究所,广州５１０６５５）ＷａｙｓｏｆＵｔｉｌｉｚｉｎｇＴｒｏｐｉｃａｌＳｅｃｏｎｄａｒｙＦｏｒｅｓｔａｎｄＳｏｉｌＭｉｃｒｏｂｉａｌＡｃｔｉｖｉｔｙ．￥ＸｕＬｉａｎｆｅｎｇ;Ｚ...