海南省公益林生态系统服务功能及其价值评估研究

构建了海南省公益林生态系统服务功能的评价指标体系,依据2009年国家森林资源清查数据、尖峰岭生态定位站连续观测数据、社会公共数据等数据资料,利用影子工程法、替代工程法等方法,首次对海南全省公益林生态服务功能价值(2010年)进行评估。结果显示,海南省公益林生态系统服务功能2010年总价值为1113.60亿元,相当于当年全省生产总值(GDP)2050亿元的54%,单位面积森林提供的服务功能的价值为14.09万元/hm2。由于考虑森林提供负氧离子的功能,8项森林生态系统服务功能价值贡献值之中,净化大气环境>固碳释氧>生物多样性>水源涵养>森林保护>森林游憩>保育土壤>积累营养物质。     

海南撂荒地天然更新效果研究

森林更新是生态系统动态变化中森林资源再生产的一个自然的生物学过程。植被的更新状况则是反映植被恢复能力的一个重要的指标。为了解热带天然林完全毁坏后潜在的恢复能力, 以热带烧荒整地插苗造林失败的7 hm2撂荒地为研究对象, 采用线状抽样的方法对封育7年的植被更新情况进行诊断性更新调查和分析。结果显示: 砍烧后的撂荒地上幼树、幼苗的天然更新和生长效果良好; 枫香、黄牛木、银柴等少数先锋树种的更新数量和生长占有明显的优势地位; 次生演替早期物种随面积增大的多样性表现为局部的无规律性; 一些干扰因素对于天然更新效果有较大的影响。对于封育的总体效果而言, 除了人为干扰比较严重的地区, 其它地区的更新幼树、幼苗在数量和质量上能够符合森林经营中对于用材种和生态种的要求, 进一步的经营设计应该集中在对现有种的合理利用和开发上。     

线截抽样调查在热带次生林恢复经营中的应用

整合了线截抽样理论及在热带地区国家森林调查和培育中的经验, 并将其应用于热带次生林植被恢复研究的前期调查中。结果显示, 这种方法能够解决热带植被类型多样性和分布不均匀带来的调查困难, 能够实现林分信息的快速获取, 更重要的是能快速了解研究区目标树种的生长和分布状况, 为次生林的恢复性经营提供直观参考。     

海南东北部4 种典型人工林土壤化学性质研究

选取大叶相思、木麻黄、桉树和湿加松四个海南东北部沿海平原地带典型的人工林树种进行土壤取样和分析,研究土壤pH 值、有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾以及有机碳和全氮的比值(C/N 比)在四种类型林分中的差异, 同时对不同深度的土壤养分进行比较分析。结果显示该区森林土壤呈强酸性, 土壤有机质含量低、土壤碱解氮、有效磷和速效钾均处于中度到中度贫瘠的水平。由于小枝单宁含量高, 阻碍木麻黄凋落物分解和养分归还进行, 除有效磷外, 其它土壤养分元素含量均低于另外三种类型人工林, 过熟阶段的桉树林的有机质、全氮、C/N比高于其他三种林分。除了桉树林土壤C/N 比外, 土壤养分含量随土层深度增加总体上表现为不断减少的趋势, 最后本研究给出提高土壤质量的一些经营建议。     

不同环境类型对华北落叶松分布的潜在影响

植物分布-环境因子之间的关系是生态学、生物地理学研究中一个核心问题。采用最大熵物种分布模型,选取气候、土壤和地形3类环境类型中33个因子,对气候、气候-土壤、气候-地形、气候-土壤-地形4种环境组合对华北落叶松在河北省、山西省和内蒙古自治区的分布预测进行建模和检验。利用ArcGIS空间统计,划分华北落叶松分布适宜区,并制作分布适宜性等级图。结果表明,不同环境类型组合对华北落叶松分布影响的训练集和检验集的AUC值在0.965-0.983之间,均达到极准确的精度水平。在影响华北落叶松分布的主导因子上,气候、气候-土壤两种环境类型组合均为最热月的最高温度、温度的年较差和季节性温度变异,累计贡献率均达到74%以上,而气候-地形、气候-土壤-地形两种环境类型组合中海拔和坡度的影响最大,分别为48.8%和51.8%。在影响华北落叶松适生区（中、高、极高适宜区）面积上,气候、气候-地形两种环境类型组合差异不大,分别为102583km²和100698 km²,而气候-土壤、气候-土壤-地形两种环境类型组合影响下的华北落叶松适生区面积出现显著下降分别为57134 km²和66754 km²。最大熵模型能够很好的预测华北落叶松分布,地形因子能明显改变单一气候因子对华北落叶松分布的预测结果,虽然土壤因子对落叶松分布格局的影响不大,但在适宜性、尤其是中等以上适宜区分布上,其影响作用显著。以上结论可为华北地区的生态修复和落叶松可持续经营提供依据。     

退化次生林恢复过程中群落结构和生态位动态

在海南白沙县南开乡按人为干扰程度的不同依次选取次生演替中植被恢复初期、早期、近中期和后期4个典型群落,分别对群落结构、树种组成、重要值和生态位宽度等指标进行研究。结果表明:中前期次生演替过程中优势种作用明显,具有最大的生态位宽度;随着次生演替的进行,种群生态位宽度趋于均衡,群落表现出物种丰富度和多样性增加、林分结构复杂化、树种的优势作用弱化等正向演替的趋势;此外,该地区由于经营史的特殊性,中前期次生群落保留了很多原始林的痕迹,出现了一些本应在原始林内出现的生态稳定种,这些物种在中前期次生群落中数量少,生态位宽度小,却表现出强大的生活力;在演替中前期次生林的经营中,最大程度地发挥优势树种的作用、增加林内生态稳定种的数量是该地区次生林恢复经营的重要技术方向。     

海南省东北部沿海地区更新造林实验研究

为研究热带海岸地区不同更新方式的造林效果,选取3种阳性树种、3种中性树种和2种阴性树种在木麻黄沿海防护林内进行冠下更新造林,同时在邻近海防林的人工林采伐迹地进行植苗造林,并对2年后两种更新方式下不同造林树种的保存率、苗高和地径的生长情况进行对比分析。结果显示：3个阳性树种冠下更新造林和迹地更新造林均有较高保存率,其中除马占相思、苦楝在高郁闭度林冠下更新造林保存率分别为68%和76%,非洲楝迹地造林保存率76%,其他造林方式保存率均在80%以上。中生树种和阴性树种只有林冠更新造林能保证其存活和生长,迹地造林条件下仅小叶榄仁保存率达到15%,其余4种保存率均不足10%。对更新造林保存率最高的非洲楝、苦楝、马占相思和鸭脚木的生长进行分析得到,除马占相思高(2.16 m·a^–1)、地径(3.05 cm·a^–1)的年生长量迹地更新造林显著高于林冠下更新造林,其他3个树种均在中度郁闭(40%-55%)的林冠下更新造林生长效果最佳。以上研究为热带沿海地区更新造林方式和造林树种的选择提供依据。     

岷江上游水文气象因子多尺度周期性分析

采用Dmey小波变换法对岷江上游杂谷脑流域1959年至2006年月径流量、月平均气温和月降水量不同时间尺度下的变化周期进行分析,探讨三者在长时间序列周期性变化中的相互响应,并根据主周期预测未来气温、降水和径流的变化趋势,结果表明:气温、径流和降水存在多尺度周期性变化,在不同的尺度周期中,表现出不同的冷暖、丰枯和干湿的振荡规律,总体表现为由小尺度无明显规律的剧烈振荡向大尺度有明显规律的振荡变化。3个要素同以8—12个月的小尺度为周期剧烈振荡,在较大时间尺度上,具有明显规律振荡变化的周期分别为气温500个月、径流150个月和降水120个月。受森林砍伐的影响,研究区域在1962—1988年期间径流对降水变化的周期性响应迟钝,而在1988—2006年期间基本同步。根据大尺度周期性波动趋势预测,未来十几年研究区域处于偏暖的年代际背景下,未来6—7a为多雨期,但径流量偏少。