西双版纳刀耕火种弃耕地树种多样性比较研究

 在西双版纳热带地区选择了4块不同演替年龄的刀耕火种弃耕地（4年、9年、29年、大约40年），通过“空间代替时间”的办法，采用Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数（E）、Margalef丰富度指数（D）分别测定其树种多样性，并进行了比较研究。结果表明，群落的演替阶段不同，树种组成及其多样性也有明显差异。在重要值最大的前5个树种中，山黄麻(Trema orientalis)群落全部都为先锋树种组成；中平树(Macaranga denticulata)群落仍以先锋树种占优势，但  

木本植物萌生更新研究进展

萌生是植物营养繁殖的方式之一.本文综述了萌生与实生这2种更新方式的差异、植物萌生能力的测定、影响植物萌生能力的因素以及萌生指数在生态系统评估中的意义.与实生相比,萌生具有抗干扰能力强、幼年期生长迅速等优点,因而它在植被演替的前期阶段发挥着明显的促进作用;而当干扰强度较低、种间竞争关系稳定时,物种更倾向于采取实生更新的策略.植物的萌生具有较大的不确定性.影响植物萌生的内在因素主要包括残桩高度、萌枝长出的位置、根的生物量与长度等;环境因素主要包括干扰方式和程度、光照、养分资源的可利用性等.从理论上讲,在一个稳定的、健康的森林生态系统中,其萌生指数应该有一个最佳值范围.  

西双版纳热带森林树种幼苗的组成、空间分布和旱季存活

 林下树种幼苗是森林生态系统的一个重要组成部分, 在森林的自然更新过程中发挥着重要作用。于2007年10月底在西双版纳20 hm²热带森林动态监测样地内设置了450个幼苗样方(1 m²), 对样方内的树种幼苗(胸径 < 1 cm)进行了调查, 并观测了当年的实生苗(H ≤30 cm)在2007~2008年旱季期间的存活变化。结果表明, 该区森林林下树种幼苗的组成比较丰富, 但个体数在物种间的分布极为不均匀。除4.17%的幼苗个体未鉴定外, 调查到的已知树种幼苗共计6 367株, 隶属于49个科、116个属和161个种, 并且Simpson、Shannon-Wiener和Pielou指数分别达到了0.69、2.29和0.45。个体数少于5株的幼苗贡献了50.31%的物种数; 在1 m2的样方尺度上, 幼苗密度和种丰富度两者的平均值分别为(14.15±0.72)株·m^–2和(3.73±0.10)种·m^–2 (Means±SE, n = 450); 优势幼苗为望天树(Parashorea chinensis)、短刺锥(Castanopsis echidnocarpa)和假海桐(Pittosporopsis kerrii)等, 它们的空间分布格局与地形、海拔和母树分布三者之间存在着密切的相关性; 旱季期间, 幼苗的死亡比例较大(26.49%), 主要集中在优势幼苗。幼苗在干旱胁迫环境下的死亡格局表现出了明显的种间差异: 香花木姜子(Litsea panamanja)和望天树两优势幼苗的死亡率分别为62.65%和35.87%, 而假海桐和蚁花(Mezzettiopsis creaghii)等7种优势幼苗的死亡率较低(< 9%), 除望天树等13种优势幼苗外, 其余692株幼苗(共129种)仅死亡了10.40%, 而且有91种幼苗均没有发生死亡。幼苗间的存活差异有待于从种子大小、幼苗的形态和生理特性及其所在空间位置的生境特征等多方面开展深入的研究。  

西双版纳热带季节雨林的树种组成和群落结构动态

研究了西双版纳热带季节雨林1 hm2 (hectare) 动态监测样地1993年与2007年之间树种组成和群落结构的变化。对样地中胸径≥5 cm 的乔木进行了每木调查。目前其树种组成的热带分布科、属所占比例分别为91% 和94%，具有较高比例的热带植物区系性质。在1993年与2007年两次调查之间，树种数量由145种增至179种，仅有1到2个个体的稀有树种所占比例从54% 降为51.1%。从森林的垂直结构来看，A、B、C 三层的个体死亡率分别为12.8%、12.9% 和19.0%，各层树木的增长率分别为-8.5%、-1.4% 和44.8%。与此相对应，C 层小径级的树木所占比例有较大提高。虽然小径级的树木在种类和数量上比例增大，但个体数量和种类组成相对稳定的 A、B 层优势树种变化不大，维持了群落结构的稳定性。14a间，群落中新增加的具有先锋性质的树种不超过5个。1993年时，A、B 两层尚有先锋树种存在，2007年已经从 A、B 两层中退出。因此，从14a间树种组成和群落结构的变化来看，虽然具有树木的死亡和增补，但其物种成分和群落结构的总体格局没有明显的变化，处于动态平衡过程中。  

西双版纳热带雨林林窗空间分布格局及其特征指数与林窗下植物多样性的相关性

林窗作为森林群落中一种重要的干扰方式,对林下物种构成有着重要的影响。开展林窗空间格局及其特征指数与林下植物多样性关系研究对于探讨林窗对林下生物多样性的影响有重要意义,有助于进一步了解群落动态,在物种多样性保护方面也具有指导作用。本研究在西双版纳热带雨林地区随机选取3块大小为1 ha的热带雨林为研究样地,采用轻小型六旋翼无人机搭载Sony ILCE-A7r可见光传感器,分别获取各个样地的高清数字影像,结合数字表面高程模型以及各个样地的地形数据用以确定各样区的林窗分布格局,并进一步提取出各林窗的景观格局指数。结合地面样方基础调查数据,对各样地各林窗下植物多样性情况进行统计,旨在分析热带雨林林窗空间分布格局以及林窗下植物多样性对各林窗空间格局特征的响应情况。研究表明,西双版纳州热带雨林林窗呈大而分散的空间分布,林窗空间格局特征指数如林窗形状复杂性指数、林窗面积都与林下植物多样性呈显著正相关关系。在面积小的林窗下,较之林窗形状复杂性因子,林窗面积大小对林下植物多样性影响更显著;在面积达到一定程度后,相对于面积因子,林窗形状复杂性指数对林下植物多样性影响更显著,各样地林窗皆趋于向各自所处样地顶极群落发展。  

轻小型无人机航摄技术辅助的热带森林样地测量精度问题探讨

准确的样地坐标位置是无人机航摄数据与地面调查数据融合使用的必要前提,但是在森林样地的具体实践中,会有许多因素制约着样地位置的测量精度,这有可能影响后期的数据融合过程甚至得出错误的结论,研究者们需要对此予以足够的重视。本文通过对比西双版纳地区10个热带森林样地及周围区域无人机航摄过程中的地面控制点测量精度、Photoscan摄影测量软件所得点云解算精度和照片曝光点重投影精度,发现:(1)即使使用性能相对较好的实时差分(real time kinematic,RTK)式GNSS系统进行定位,在林内也很难获得很好的定位精度,林窗处的地面控制点均方根误差(root mean square error,RMSE)在水平和垂直方向分别为0.167±0.158 m和0.297±0.170 m,林下样地顶点桩处分别为0.392±0.368 m和0.657±0.412 m;(2)软件的全局解算精度主要受控制点地面测量精度和控制点数量的影响;(3)若仅依托普通的单站式GPS对无人机位置进行定位,则照片曝光点的重投影坐标位置可能存在较大误差(RMSE在水平和垂直方向上分别为18.434±5.252 m和34.042±6.920 m);(4)估测地形与实测地形间的高差标准差与林冠平均高度正相关(r=0.713,P0.05),估测地形模型在20 ha样地尺度下的验证结果优于1ha样地。基于以上结果,我们建议:(1)在对热带森林进行无人机航摄的过程中,必须有足够数量和质量的分布相对均匀的地面控制点对测量误差进行控制;(2)摄影测量法的优势在于能够以相对简单的前端设备建立数字表面模型,但该方法可能很难在森林样地中建立准确的数字地形模型。在使用无人机获取数据之前,研究者应预先考虑到适合自己的恰当方法以应对以上的精度控制问题。  

基于无人机激光雷达遥感的亚热带常绿阔叶林群落垂直结构分析

森林植被高度与树木分布格局是植物群落重要结构特征,也是计算森林生物量分布的重要参数。传统的森林群落调查方法耗费大量人力物力难以进行较大尺度的群落结构测量,而一般的遥感影像也难以获得精确的地形信息及垂直结构。近年来激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)技术快速发展,能够较好的进行植被三维特征的提取并被广泛应用于森林生态系统检测模拟。且随着无人机低空摄影技术的发展催生的无人机激光雷达(UAV-Lidar)更增加了激光雷达的灵活性以及获取较大范围植被冠层信息的能力。而受限于激光的穿透性以及不同植被类型郁闭度的影响,该技术的应用多局限于在针叶林群落的垂直结构研究,而在常绿阔叶林的研究中应用较少。为探究现有无人机激光雷达设备及垂直结构提取分析技术应用于常绿阔叶林的可行性,利用无人机载激光雷达遥感技术对哀牢山中山湿性常绿阔叶林3块面积1hm~2的样地进行基于数字表面模型以及数字地表高程模型做差得到树冠高度模型测量的植被冠层高度、基于局部最大值法进行单木位置提取并使用Clark-Evans最近邻体分析方法进行样地内高大乔木分布格局的计算。分析结果显示,植被高度提取精度平均大于95%,与地表实测的植被高度值拟合度较高,相关系数R~2介于0.833—0.927之间;3个样地冠层高度平均值分别为18.79、19.08、17.03 m,标准差分别为8.10、7.34、7.17 m。单木探测百分比平均86.3%,用户精度以及生产者精度平均分别为75.69%和65.15%。实测得出三个样地全部高大乔木空间分布格局均为聚集分布,而激光雷达测量结果显示为随机分布或均匀分布。实验显示基于无人机激光雷达技术能够很好地提取植被冠层高度信息并能够较好地获取树木位置,但对于树木空间分布格局判定的准确性有待于进一步探索。未来研究应从多角度对激光雷达测量造成的误差原因予以分析(如环境因素),并进一步研究更为精确的单木提取以及植被高度提取方法,为通过无人机激光雷达测算森林生物量及各种生态过程提供更加精准的指标数据。  

云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林20 hm~2动态样地的物种组成与群落结构

中山湿性常绿阔叶林是分布在我国亚热带气候区的一种山地森林植被。为监测此类森林的动态过程,按照Centre for Tropical Forest Science的建设标准,于2014年在云南省景东县徐家坝附近的中山湿性常绿阔叶林中建立了一块20 hm~2的森林动态样地,测量并记录了样地中所有胸径(DBH)≥1 cm的树木直径及其分枝的直径,并对其挂牌标记、定位和鉴定,分析了其物种组成和群落结构。结果显示:样地内共有DBH≥1 cm的木本植物独立个体44 168株,隶属于36科63属104种。重要值最大的前3个科依次是壳斗科、茶科和樟科。在属的水平上,热带区系成分占总属数的46.0%,温带区系成分占38.1%。重要值≥1的物种有22个,占总个体数的84.6%。重要值最大的3个种依次是蒙自连蕊茶(Camellia forrestii)、云南越桔(Vaccinium duclouxii)和多花山矾(Symplocos ramosissima)。胸高断面积之和排名前4名的物种为硬斗柯(Lithocarpus hancei)、木果柯(L.xylocarpus)、变色锥(Castanopsis wattii)和南洋木荷(Schima noronhae),它们同时也是该群落林冠层的优势树种。样地内所有个体的径级分布呈倒"J"型,群落有充足的增补个体,如蒙自连蕊茶和多花山矾等。稀有种(个体数少于20的物种)共计49种,占总物种数的47.1%。常绿木本植物在样地内分别占总重要值、总多度和总胸高断面积的94.7%、96.2%和94.0%,优势明显。  

云南哀牢山国家级自然保护区野生鸟兽的红外相机初步监测

红外相机技术目前已成为调查监测大中型兽类和地面活动鸟类的一种常规手段,在自然保护区物种资源编目中具有重要的应用价值。在2014年10月至12月间,我们采用红外相机技术在云南哀牢山国家级自然保护区北部布设了40个相机位点,布设密度为1台/2 hm~2,对中山湿性常绿阔叶林野生鸟兽进行了初步调查。相机累计工作1 961个有效工作日,共获得野生动物独立有效照片566张,鉴定出隶属4目9科的10种兽类和2目4科的10种鸟类。相对丰富度指数较高的前2种兽类和3种鸟类分别为红颊长吻松鼠(Dremomys rufigenis)、野猪(Sus scrofa)和白鹇(Lophura nycthemera)、长尾地鸫(Zoothera dixoni)及斑背燕尾(Enicurus maculatus)。属于国家Ⅱ级重点保护野生动物的有4种,被IUCN红色名录评估为"易危VU"级别的物种有2种,列入CITES附录Ⅱ和Ⅲ的物种分别有2种和3种。本次调查仍有多种重要大中型兽类和鸟类未被记录,但是为保护区后续的野生动物红外相机常规监测和保护管理提供了基础信息。