尖峰岭热带山地雨林生物量的初步研究

 本文用对比研究法对海南岛尖峰岭热带山地雨林原始林和更新林的地上部分生物现存量进行了测定,结果表明：未受干扰破坏的森林其生物量积累可达到较高的水平,原始林和更新林的生物现存量(包括凋落物现存量)分别为645.2和272.9t／ha,乔木层生物量占群落生物量的94%以上,表明了乔木层在森林生态系统中的重要地位和作用,而通过对原始林和更新林的生物产量结构的分析,反映出它们之间的一些差异性。林分的叶面积指数(LAI值)分别高达16.70和9.07,说明所调查的两个群落具有较高的生产力水平。热带林的早期更新速度很快,26年生的天然更新林分其生物量年平均净积累达9.8658t／ha·a,明显高于成熟林的6.2421t／ha·a,接近中等集约经营的热带人工林的生产力水平。     

尖峰岭热带山地雨林主要种类能量背景值测定分析

 本文报道了海南岛尖峰岭热带山地雨林主要树种67种、灌木及大型木质藤本植物16种的各器官的热值。结果表明,热带森林主要种类的热值差异甚大,即使相同属内的一些种类,均具有明显的差异,这种差异与植物种的生物学特性有关,即在生活型的分类系统中,芽位越高的植物其热值越高,但在同一树种中,不同个体大小的植株,其差异不明显;不同植物种的根系热值也差异不大。一般情况下,树叶的热值较大,树干、树皮、树枝和根系次之。 已初步证明了部分热带植物含有较多的硅、锰、铁、钙等元素,它们在样品燃烧后形成了颗粒状的剩余物,这是一个值得更深入探讨的新问题。     

海南岛尖峰岭热带山地雨林林下鸟类群落研究

从 2 0 0 0年 5月到 2 0 0 2年 3月 ,用网捕法对海南岛尖峰岭热带山地雨林 (包括原始林和次生林 )林下鸟群落进行研究。共张网 3 992 .7网· h,捕到林下鸟 3 12只 40种 ,隶属于 6个目 11个科。林下鸟群落虽然以小于 2 5g重的雀形目鸟类占优势 ,但许多个体较大的非雀形目鸟类也到林下活动 ,最大个体重达 3 70 g,大于 10 0 g重的个体占整个林下鸟生物量的比例较大。尖峰岭热带山地雨林中的林下鸟以食虫鸟为主 ,食虫鸟占整个林下鸟种数的 70 .0 %、鸟数量的 77.56% ;食果鸟虽然占第 2位 ,但其所占比例较小。林下鸟的种类组成和密度存在季节变化。留鸟是林下鸟最重要的成分 ,留鸟占鸟类种类的比例超过 85% ,留鸟的捕获数量占整个捕获鸟类数量的比例超过 90 % ;迁徙鸟的种类和数量均较少 ,对林下鸟群落的季节变化影响不大。原始林与演替 40 a后的次生林林下鸟平均网捕率相近但林下鸟群落种类组成不同 ,其种的相似性仅为 0 .3 5。     

尖峰岭热带山地雨林生态系统的水文生态效应

根据尖峰岭热带山地雨林３个对比集水区的研究,天然更新４０ａ山地雨林生态系统在５￣９月份,蓄养降水资源的５１．８％;１０￣翌年２月份,补枯径流水量１４３．５ｍｍ;特大暴雨的径流响应从３２．７％￣６２．５％、随系统蓄满程度变化。集水区降雨、径流水体ＣＯＤ、氨氮、酚、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｎｉ的浓度含量远低于地面水环境质量Ⅰ类标准;山地雨林系统对降雨中氨氮、酚、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｚｎ浓度贮滤强度分别达２３．     

尖峰岭热带山地雨林主要神类能量背景值测定分析

本文报道了海南岛尖峰岭热带山地雨林主要树种６７种、灌木及大型木质藤本植物１６种的各器官的热值。结果表明,热带森林主要种类的热值差异甚大,即使相同属内的一些种类,均具有明显的差异,这种差异与植物种的生物学特性有关,即在生活型的分类系统中,芽位越高的植物其热值越高,但在同一树种中,不同个体大小的植株,其差异不明显;不同植物种的根系热值也差异不大。一般情况下,树叶的热值较大,树干、树皮、树枝和根系次之。已初步证明了部分热带植物含有较多的硅、锰、铁、钙等元素,它们在样品燃烧后形成了颗粒状的剩余物,这是一个值得更深入探讨的新问题。     

海南尖峰岭热带山地雨林土壤有机碳密度空间分布特征

森林土壤有机碳是陆地碳库的重要组成部分,在碳循环中有着重要的作用。研究热带雨林土壤性质的空间异质性对于深入分析热带雨林植被分布格局与土壤的关系,促进热带雨林的保护等具有重要指导意义。在海南岛尖峰岭热带山地雨林60 hm2大样地内采用野外布点采样、实验室测定和地统计学分析相结合的方法,定量研究了土壤有机碳密度在局域范围内的空间异质性及分布特征。研究结果表明:(1)A(0—10 cm)、B(10—30 cm)、C(30—60 cm)3层土壤有机碳平均密度分别为2.699、2.782、2.434 kg/m2,A、B两层差异性不显著,与C层差异性显著(P0.05);(2)不同层次土壤有机碳密度模型交叉验证结果表明:A层拟合的半方差函数最适模型为指数模型,B、C两层为球状模型;3层土壤有机碳密度的变程分别为:54.2、70.9、97.2 m;块金值与基台值比值分别为:0.512、0.708、0.882,表明A、B两层属中等程度变异,C层具有较大的块金值,属于弱变异,说明在小尺度范围具有更明显的空间异质性,也说明不同层次土壤有机碳密度具有不同程度的空间自相关性;Person相关性分析表明不同层次土壤有机碳密度之间具有不同的相关性:A层与B层及C层之间的相关性要小于B层和C层之间的相关性,说明热带雨林中土壤有机碳密度表层与下层受到不同生态过程的控制。(3)普通克里格插值及绘制的空间分布轮廓图表明:在研究尺度上A、B两层不同深度的土壤有机碳密度的空间分布具有一定的一致性,空间异质性明显,呈斑块状分布;C层空间异质性较弱,具有一定的连续性,呈条带状分布;(4)地形引起的水热分配是影响不同层次土壤有机碳密度空间分布格局的一个重要因素。     

海南岛尖峰岭热带山地雨林的群落结构特征

本文讨论了海南岛尖峰岭热带山地雨林乔木层的群落结构的一些基本特征,结果表明：热带山地雨林种类成份复杂,生物多样性指标高,原始林的Shannon－Wiener多样性指数（乔木层）为5．8—6．3,而更新林则在4．5—4．8之间,均匀度指标均在81％以上,反映了优势种群不明显的特点。群落组成种类以热带成份占优势,达80％以上。乔木层的胸径和树高分布均合理;群落组成种群的频度分布不同于RaunKiaer提出的频度定律,而是以A＞＞B＞C＞DE→0（原始林）和A＞＞B＞C＞D→0＜E（天然更新林）的形式存在,并且以A级频度占绝对优势,反映了热带林在世界植被中的特殊性。     

西双版纳热带山地雨林的植物多样性研究

 根据6块样地的调查资料,分析了西双版纳热带山地雨林植物多样性特征。结果表明：在2 500 m2的样地上,西双版纳热带山地雨林群落共有植物物种99～181种。其中乔木层的物种丰富度（S）为54～113,Shannon-Wiener指数（H′）为1.648 7～4.049 1,Simpson指数（λ）为0.503 5～0.969 5,Pielou 均匀度指数（Jsw）为0.413 3～0.854 9。灌木层的S为35～89,H′为2.413 2～3.716 2,λ为0.762 7～0.958 2,Jsw为0.678 8～0.859 3。草本层的各指数值：S为31～65,H′ 为2.792 1～3.499 2,λ为0.902 0～0.938 2,Jsw为0.729 3～0.838 2。低海拔带上的山地雨林（Ⅰ号、Ⅱ号样地）的各指数值（H′、λ、Jsw）在群落不同层次中均表现为草本层 > 灌木层 > 乔木层,而物种丰富度在不同层次中无一定变化规律;高海拔带上山地雨林（Ⅲ号、Ⅳ号、Ⅴ号、Ⅵ号样地）的物种丰富度和多样性指数（H′、λ）表现为乔木层 > 灌木层 > 草本层,而均匀度指数（Jsw）在不同层次中则无一定变化趋势。高海拔带上的山地雨林乔木层和灌木层的物种丰富度、多样性和均匀度指数均明显高于低海拔带上的山地雨林,这是由于前者所处生境较为优越。沿着海拔梯度,群落乔木层的物种丰富度、多样性和均匀度指数均在中等海拔高度地带（约1 200～1 220 m）达到最高值,这是由于中等海拔高度的山地雨林位于生境条件最为优越的沟谷地带,而且与低地季节雨林毗邻,热带雨林植物成分丰富。     

海南岛尖峰岭热带山地雨林区26年的热量因子变化特征

尖峰岭热带山地雨林作为中国典型的热带森林生态系统,其长期的气候动态状况对研究全球变化具有重要的意义。本文采用海南尖峰岭森林生态系统国家野外科学观测研究站天池气象站1980—2005年的地面常规气象观测资料,分析了尖峰岭热带山地雨林区热因子的变化趋势。结果表明：26年来,林区热因子（平均气温、平均地温、平均最高/最低气温、平均最高/最低地温、极端最高/最低气温、极端最高/最低地温、地气温差、年积温）均呈上升趋势,其中平均气温、平均地温、地气温差、平均最低气温和极端最高/最低地温升高趋势明显,每10年分别增加0.32 ℃、0.59 ℃、0.27 ℃、0.39 ℃、2.03 ℃、1.62 ℃,最低温度的升高趋势都大于最高温度的增长速率,说明尖峰岭热带山地雨林区气候变暖来自于最低温度升高的贡献。     

西双版纳热带山地雨林生物量研究

观测了西双版纳山地气候,建立了山地雨林生物量回归方程,调查了海拔1 100~1 820 m范围5块样地(面积0.16~0.25 hm2)的热带山地雨林生物量。结果表明,海拔1 105和1 610 m的年平均温度分别为20.1和16.6℃,年降雨量分别为1 659和2 011 mm,旱季(11~4月)降雨量分别为295和283mm,年平均相对湿度分别为81%和84%;5块样地生物量变化为256.4~368.6 t.hm-2,平均为312.6t.hm-2,其中乔木占97.1%、木质藤本占1.2%、幼树和灌木占1.3%、草本和幼苗占0.4%;采用热带季节雨林生物量回归方程估计山地雨林生物量,会使得总生物量以及树干和树根生物量高估38.3%~61.5%,树枝生物量低估7.6%~30.8%。可见,西双版纳山地海拔增加导致雨季降雨量增加,山地雨林生物量较热带季节雨林降低32.6%,季节雨林生物量方程不适用于山地雨林。     

海南五指山热带山地雨林植物物种多样性研究

王指山热带山地雨林的物种种类十分丰富,在１ｈｍ＾２样地中共出现５４个科,１００个属的乔木树种１７７种,１３３７个个体。区系地理分析表明属的分布区类型以热带分布型成分占优,为８９．０％,充分体现了五指山山地雨林的热带性质。多样性指数分析结果为：样地１Ｍａｒｇａｌｅｆ指数１７．８２２,Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数５．６２１,均匀度０．８２３,Ｓｉｍｐｓｏｎ指数０．０５０,均匀度６．７７５,表明五指     

云南澜沧地区热带山地雨林的群落学特征研究

在2500m2的固定样地上,共计有维管束植物100～105种,分属于45～47科、70～74属;胸径≥2cm的树种丰富度为69～74,ShannonWiener指数为3.5954～3.6267,Pielou均匀度指数为0.8426～0.8491。群落植物区系成分可分为10个类型,以热带区系成分为主,占83.17%～84.69%,其中又以泛热带和热带亚洲(印度-马来西亚)分布成分占优势,分别占33.67%～36.63%和24.75%～26.53%。群落以高位芽植物为主,其中又以中、小高位芽植物占优势,分别占50.00%～52.78%和22.12%～22.22%;在叶片生态学特征上,群落以中叶(66.67%～75%)、单叶(83.65%～85.19%)、纸质(61.11%～65.38%)、全缘(72.12%～72.22%)、非尾尖(86.11%～88.48%)为主。与西双版纳季节雨林相比,澜沧地区热带山地雨林体现出明显地向季风常绿阔叶林的过渡特征,如区系组成中的热带成分偏低而温带成分偏高,大高位芽植物以及大叶、复叶、全缘叶比例较低,而小高位芽植物以及小叶、单叶、非全缘叶比例较高。     

海南霸王岭热带山地雨林森林循环与树种多样性动态

通过对海南岛霸王岭热带山地雨林的调查 ,研究了热带山地雨林树种多样性特征随森林循环的动态变化规律。结果表明 :( 1 )热带山地雨林森林循环不同阶段斑块在森林景观中所占的面积比例分别是 :林隙阶段 ( G)占 38.5 0 % ,建立阶段 ( B)占 2 8.5 0 % ,成熟阶段 ( M)占 2 7.0 0 % ,衰退阶段 ( D)占 6 .0 0 %。 ( 2 )热带山地雨林中乔木树种的密度随森林循环的变化趋势是由 G→B→M呈现出逐渐增加的趋势 ,以成熟阶段达到最大 ,而到衰退阶段又趋于下降。灌木树种则表现出 G阶段斑块的密度最大 ,B阶段的最小 ,从 B到 M有所增加 ,到 D又稍有下降。 ( 3)热带山地雨林中不同高度级和不同径级的树木的密度在森林循环的不同阶段表现出不同的增减趋势 ,其随森林循环过程呈现出的动态变化可能与不同阶段斑块内的空间、环境及物种生物学特性有关。 ( 4 )热带山地雨林中树木的平均胸径、平均高、平均胸高断面积、平均单株材积随森林循环过程呈现出不断增加的趋势 ,其中平均胸径和平均高随森林循环的变化较为平缓 ,而平均胸高断面积和平均单株材积之变化较为陡急。 ( 5 )热带山地雨林森林循环不同阶段的物种多样性指数不同 ,其中 G和 B阶段的物种丰富度和多样性指数值较接近 ,M阶段的物种丰富度达到最大 ,D阶段则最小。     

西双版纳热带山地雨林枯落物及其土壤水文功能

研究了云南西双版纳热带不同海拔梯度山地雨林枯落物层及土壤层水文功能.结果表明: 土壤容重随着海拔的增加而降低,土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、土壤最大持水率、最大持水量、有效持水量和土壤含水量随海拔的增加而增加,局部有所波动;雨季前期含水量、饱和含水量和有效调蓄水空间随海拔的增加而增加,其中,饱和含水量和土壤有效调蓄水空间在不同海拔区差异均显著(P<0.05).土壤渗透性能与总孔隙度和非毛管孔隙度均呈极显著正相关关系(P<0.01),其中,非毛管孔隙对土壤渗透性的影响更为显著.不同海拔枯落物未分解层厚度均占总厚度的一半以上,枯落物厚度均表现为未分解层＞半分解层;枯落物总蓄积量和半分解层蓄积量占枯落物总蓄积量的比例均随海拔的增加而增加,说明低海拔枯落物分解速度较慢,高海拔枯落物分解速度较快.不同海拔枯落物半分解层和未分解层最大持水量、最大持水率、自然含水率、有效拦蓄率和有效拦蓄量均随海拔的增加而增加,并且各海拔未分解层均高于半分解层,而有效拦蓄量深度随海拔的增加而降低,局部有所波动.综合未分解层和半分解层的变化规律可知,高海拔拦蓄能力较强,低海拔较弱.不同海拔枯落物持水量随着浸泡时间增加而增加;枯落物吸水速率随着浸泡时间增加而降低,12 h后枯落物吸水速率逐渐趋于饱和.不同海拔枯落物持水量与浸水时间可用对数方程表示;吸水速率与浸泡时间可用冥函数方程表示.综合分析各项因子,低海拔热带山地雨林水源涵养能力普遍低于高海拔.     

海南岛鸡毛松人工林群落种间联结性研究

对海南岛尖峰岭鸡毛松人工林群落主要树种的重要值、总体方差比率及x^2统计量等种间联结性指标进行测定。结果表明,鸡毛松人工群落树木种类丰富,种群间总体上正联结达显著水平,大部分种群种间联结性不显著,独立分布的为多。鸡毛松与极少种群的种间联结性显著,与大部分种群间联结性不显著,体现了鸡毛松较强的生态适应性。海南岛尖峰岭鸡毛松群落已逐渐向天然次生群落演替。     

海南尖峰岭热带山地雨林林冠层树种功能多样性特征

以海南尖峰岭热带山地雨林3块1 hm²样地为研究对象,利用11个林冠功能性状结合样地地形及林冠乔木树种样地清查数据,分别基于单维性状和多维性状比较物种多度加权对群落功能离散度指数——平均成对距离(MPD)和平均最近类群距离(MNTD)的影响;同时分析林冠层功能丰富度(FRic)与物种丰富度之间的关系,最后利用零模型探讨不同生境类型下标准化效应MPD和MNTD(经过物种多度加权且剔除群落物种丰富度差异影响)的变化,进而评价林冠层群落水平功能多样性格局及其对局域生境异质性的响应.结果表明: 功能性状维度和物种多度对MPD的影响强烈,不同维度功能性状多度加权前后MPD相关性较弱(R=0.359～0.628);但对MNTD的影响相对较弱,不同维度功能性状多度加权前后MNTD相关性较强(R=0.746～0.820);未经物种多度加权的MPD和MNTD均普遍高估了林冠层的功能离散度.林冠层功能丰富度与物种丰富度基本呈指数相关关系(F=128.20;R²=0.632;AIC=97.72;P＜0.001),且功能丰富度很有可能存在一定的物种丰富度阈值.基于不同维度功能性状的林冠层功能多样性格局及其生境响应存在一定的差异性.在生物竞争激烈的低沟生境中,林冠层功能多样性倾向于比预期零模型随机产生的功能多样性高,林冠树种功能性状表现出离散分布;而在其他生境类型中,林冠层功能多样性倾向于接近或低于随机产生的功能多样性,林冠树种功能性状随机或聚集分布.     

中国西南地区热带季节雨林及山地常绿阔叶林热值及能量分配格局

能量分配格局是研究生态系统能量流动的基础,但是由于热带森林结构的高度复杂性和物种多样性,对它的热值和能量分配格局的全面研究还很少。该文研究的热带季节雨林位于西双版纳,是分布于热带亚洲北缘的一种森林类型;山地常绿阔叶林位于云南省中部的哀牢山,属于我国西部亚热带地区的山地常绿阔叶林。该研究的目的是探讨这两种重要森林类型的热值和能量分配格局,验证Golley(1961,1969)提出的世界范围内植被的热值由低纬度向高纬度、由低海拔向高海拔升高的规律。热值的测定采用SDCM-Ⅲa氧弹测量仪。两个森林样地面积都是1 hm²,能量分配格局及年固定量根据生物量和生物量增量计算。研究结果表明,热带季节雨林样地的热值低于山地常绿阔叶林,乔木层的热值>灌木层>草本层,所有器官中叶片的热值较高。由于以前种植砂仁(Amomum villosum)的影响,热带季节雨林样地的能量现存量小于山地常绿阔叶林,但是因为地处高温高湿、光照充足的地区,热带季节雨林的能量年固定量高于山地常绿阔叶林。对于热带季节雨林样地来说,97%的能量储存在乔木层中;山地常绿阔叶林样地的乔木层储存了88%的能量,可见乔木层是维持森林能量结构的关键层。研究结果为Golley的结论提供了更加丰富的实验证据。     

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