木麻黄海防林种子雨的时空动态

为了解木麻黄(Casuarina equisetifolia)种子雨的时空间分布格局和萌发性能对其天然更新的影响,对海口木麻黄海防林种子雨的时空分布特征和种子雨的萌发动态进行了研究。结果表明,木麻黄种子落雨时间始于7月中旬,结束于次年4月中旬,持续长达9个月,期间种子雨年际平均密度为1 764.63 grain m~(-2)a~(-1);种子雨高峰期在12月上中旬,落种量占总散落量的43.38%;种子雨呈聚集分布,且种子雨密度与附近球果数量呈极显著正相关;种子雨萌发率较低,仅为11.31%,但由于种子雨密度较大,可萌发的种子雨密度仍然较大,为199.58grainm~(-2)a~(-1)。因此,种子数量和质量均不是制约木麻黄天然更新困难的主要障碍因子,但聚集分布特征使木麻黄种子在林内扩散能力十分有限。     

海南岛木麻黄林林下植物天然更新影响因素的研究

木麻黄海防林是海南岛重要的海岸生态屏障,天然更新对其持续发挥防护功能具有重要意义。调查发现海南岛大多数木麻黄林林下天然更新困难,然而却存在局部更新良好的现象。为了探究天然更新存在巨大差异的原因,并为促进海南海防林由人工林向近自然林转化提供一定的理论基础,通过分析不同林地更新质量的差异,研究影响木麻黄海防林林下天然更新的主要影响因素。该研究在海南岛木麻黄海防林中共设置73块临时样地,采用方差分析和相关分析等统计方法,分别研究林地所属气候区、林分条件、土壤因子和凋落物累积量对天然更新质量和密度的影响。结果表明:(1)湿润气候区的木麻黄林下更新要显著优于半干旱区;(2)木麻黄林分密度与更新密度和草本盖度存在显著负相关,但林分条件其他因子对更新影响不大;(3)不同更新质量样地的土壤pH和养分均无显著性差异,但铵态氮对幼苗、有机质对幼树的更新存在一定的促进作用;(4)凋落物的累计整体不利于天然更新的进行。结果说明气候因子、木麻黄林分密度、木麻黄凋落物积累量是木麻黄海防林林下植物天然更新的主要影响因素。     

木麻黄种子萌发的限制生态因子

成功的天然更新应同时具备三个条件:(1)种源数量充足、质量良好;(2)适宜种子萌发的微生境;(3)幼苗、幼树存活的生态条件。为进一步揭示海南岛木麻黄(Casuarina equisetifolia)海防林自身无法天然更新的障碍因子,该文对影响其天然更新的三个条件之一的种子萌发条件进行了研究,并探讨了不同的生态因子,如木麻黄化感、土壤酸碱度、盐度、温度、基质类型、水分等对木麻黄种子萌发的影响。结果表明:(1)不同浸提物的不同浸提液浓度处理的种子萌发率与CK组无显著性差异。(2)设定范围内的pH、盐度和温度对木麻黄种子萌发率无显著影响。(3)不同浓度梯度PEG溶液处理的木麻黄种子萌发率存在显著性差异,且伴随PEG溶液浓度增加,木麻黄种子萌发率随之锐减。(4)不同基质及浇水频度对种子萌发率也具有显著影响。从综合PEG干旱胁迫、基质及浇水频度的结果可以发现,木麻黄种子抗旱能力较弱,对水分敏感。因此,水分是制约木麻黄种子萌发的主要限制因子,凋落物层及滨海沙土较差的保水性不同程度地制约了种子的萌发。     

木麻黄原生境种子萌发及幼苗存活的影响因素分析

木麻黄无法天然更新已严重影响了海南岛木麻黄海防林发挥其永续的防护效能。该文以海口木麻黄海防林为原生境试验基地,采用5因素2水平的因子试验设计方法,共设计36个处理组合,探究木麻黄种子萌发及幼苗存活的影响因素及障碍因子。结果表明:(1)木麻黄种子发芽率最高的处理组合为林窗-不浇水-沙土-保水-盖土(GJ0SBM),发芽率为37.33%,显著高于其他处理组合(P<0.05); 平均株高最高的处理组合为林窗-浇水-红土-不保水-不盖土(GJRB0M0),平均株高为6.43 cm/53 d,显著高于其他处理组合(P<0.05); 存活率最高的组合为林窗-浇水-沙土-保水-盖土(GJSBM),存活率为79.00%/73 d,显著高于其他处理组合(P<0.05)。(2)林分光照条件和盖土方式是木麻黄种子发芽率及发芽势的影响因素,保水方式对种子发芽速度有显著影响。(3)林分光照条件是影响木麻黄幼苗株高的影响因素。(4)浇水方式是影响木麻黄幼苗存活率的主要影响因素。综上所述,木麻黄自身无法天然更新的障碍机制不在于种子萌发,而是因为木麻黄幼苗在海南旱季因缺乏必要的水分而无法存活,从而导致其自身无法天然更新。     

海南海岸青皮林繁殖物候特征

石梅湾海岸青皮林是海南岛重要的天然海防林及旅游区风景林,对其繁殖物候的研究有助于揭示青皮在贫瘠海岸沙滩成功定居及繁殖的生物学特性。采用种群、个体定位和小枝标记相结合的方法,连续3a对其开花物候进行观测,结果表明:青皮个体繁殖物候期约为101d,小枝平均花蕾数为133.3个,幼果坐果率为42.4%,结实率为4.4%;青皮种群为1a连续开花型,但集中开花模式明显,有2个高峰期且花量多,非集中开花期花量很少;个体间及个体中小枝间开花存在一定的不同步性;开花及种子丰年现象明显,歉年花量及种子雨量很少;开花物候期前1个月的降雨量对开花物候期无显著影响,但3、4月份平均气温分别高于24℃和26.4℃,开花期提前明显,低于此温度开花期推迟相对缓慢,即物候期的提前与推迟对温度的上升与下降的响应是非线性的。     

海南岛木麻黄海防林天然更新特征及更新树种筛选

天然更新是森林资源再生产的一个重要的生态学过程,良好的天然更新可促进人工林向近自然林的方向转变。为了解海南木麻黄海防林天然更新现状和特征,筛选出自然条件下天然更新良好的树种。该研究在海南岛木麻黄海防林内共计设立临时样地73块,样地总面积为2.51 hm~2,采用典型抽样的调查方法对海南全岛木麻黄海防林天然更新状况进行系统调查,应用天然更新密度及物种丰富度等指标对干、湿不同气候区木麻黄天然更新特征进行比较分析,并应用更新密度、更新指数等指标对天然更新质量较好的树种进行筛选。结果表明:(1)海南岛木麻黄海防林下天然更新质量整体不佳,木麻黄自身虽无法实现天然更新,但局部其他树种天然更新良好,更新良好的比例为15.1%。(2)湿润区天然更新丰富度及物种多样性远优于半干旱区,其中湿润区样地更新树种为28科、50属、59种,半干旱区样地更新的树种为6科、6属、6种。(3)乔木更新情况优于灌木。(4)潺槁木姜子、鸦胆子、台湾相思、榄仁树等具有较强的天然更新性能,适合与木麻黄混交,可以作为木麻黄海防林的混交树种或伴生树种。     

鹦哥岭山地雨林不同海拔区森林群落的生物量研究

为了解海南岛不同海拔热带山地雨林生态系统的生物量现状,在鹦哥岭山地雨林的择伐林中按高、中、低3个海拔区分别设立50个10m×10m的固定样方,并对植被、土壤、凋落物等进行了系统调查。结果表明：鹦哥岭山地雨林的生物量较低,地上生物量仅为152.6 t hm-2,乔木层生物量为142.6 t hm-2;乔木层的生物量,高海拔区明显高于中、低海拔区,分别为197.6 t hm-2,112.2 t hm-2和117.8 t hm-2;生物量的分配规律是乔木层>枯倒木>凋落物,分配比例为94.22%：2.90%：2.88%,树干>树枝>树皮>树叶,分配比例为72.63%：15.35%：9.23%：2.79%;因择伐林的原因,大径级和特大径级木的比例偏低,小（5cm~19.9cm）、中（20cm~35.9cm）、大（36cm~47.9cm）、特大径木（≥48cm）生物量分配比例为35.89%：26.24%：16.01%：21.86%;鹦哥岭山地雨林经过30多年的恢复,仍然处于演替的中期阶段,因此固碳潜力巨大。     

基于天然更新性能筛选海南岛木麻黄海防林混交树种

基于对海南木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)海防林天然更新情况的实地调查,采用更新数量、更新分布范围和更新结构3项单目标评价方法和熵权综合评价方法,对不同树种在木麻黄林下的天然更新性能进行评价和排序,据此筛选出适宜在木麻黄林下天然更新的树种。结果显示,更新能力较强的树种有:乔木树种潺槁木姜子(Litsea glutinosa(Lour.)C.B.Rob.)、大叶相思(Acacia auriculiformis A.Cunn.ex Benth)、苦楝(Melia azedarace L.)和鹊肾树(Streblus asper Lour.);小乔木鸦胆子(Brucea javanica(Linn.)Merr.)、露兜树(Pandanus tectorius Sol.)和暗罗(Polyalthia suberosa(Roxb.)Thw.);灌木酒饼簕(Atalantia buxifolia(Poir.)Oliv.)、调料九里香(Murraya koenigii(L.)Spreng.)、刺篱木(Flacourtia indica(Burm.F.)Merr.)和基及树(Carmona microphylla(lam.)G.Don)。具有一定更新潜力的树种有:乔木树种榄仁树(Terminalia catappa L.)、红厚壳(Calophyllum inophyllum L.)等;小乔木粗糠柴(Mallotus philippensis(Lam.)Muell.Arg.)、八脉臭黄荆(Premna octonervia Merr.et Metc.)等;灌木苦郎树(Clerodendrum inerme(L.)Gaertn.)、九节(Psychotria rubra(Lour.)Poir.)等。小乔木和灌木是海防林的伴生树种,适当保留和种植可提高木麻黄林的物种多样性和层次结构。选用天然更新良好的树种与木麻黄混交,最终可实现海防林由人工林向“近自然”林的转化。