西双版纳热带季节雨林的生物量及其分配特征

 根据3块1 hm² 样地的调查资料,利用123株样木数据建立以胸径(D)为单变量的生物量预测方程。采用样木回归分析法(乔木层、木质藤本)和样 方收获法(灌木层、草本层), 获取西双版纳热带季节雨林的生物量,并分析了其组成和分配特征。结果表明,西双版纳热带季节雨林的总生物 量为423.908±109.702 Mg•hm^－2(平均值±标准差,n=3) ,其中活体植物生物量占95.28%,粗死木质残体占4.07%,地上凋落物占 0.64%。在 其层次分配方面：乔木层优势明显,占98.09%±0.60%;其次为木质藤本,占0.83%±0.31%;灌木层和草本层生物量均小于木质藤本的生物量; 附生植物最低,仅为0.06%±0.03%。总生物量的器官分配以茎所占比例最高,达68.33%;根、枝、叶的比例分别为18.91%、11.07%和1.65 %。 乔木层生物量的径级分配主要集中于中等径级和最大径级。大树(D＞70 cm)具有较高的生物量,占整个乔木层的43.67%±12.67%。树种分配方 面,生物量排序前10位的树种占乔木层总生物量的63.43%±4.09%,生物量集中分配于少量优势树种。西双版纳热带季节雨林乔木层叶面积指数 为6.39±0.85。西双版纳热带季节雨林乔木层的地上生物量位于世界热带湿润森林的中下范围。     

西双版纳热带季节雨林的研究

本文以多个样方的资料分析,从群落综合特征上研究了西双版纳热带季节雨林的特点和类型、物种组成、生活型谱、叶级谱等。根据上层标志树种、群落生态外貌特征和生境把西双版纳的热带季节雨林区分为低丘雨林和沟谷雨林二个群系组,各包括若干群系。低丘雨林中面积最大和最有代表性的群系是大药树、龙果林,而沟谷雨林中最有代表性的群系是番龙眼、千果榄仁林。二者相比,低丘雨林的物种多样性要小一些,附生植物相对少一些,小、矮高位芽植物和小叶、落叶树种比例稍高,在生态上向季雨林和热带山地的常绿阔叶林过渡,有更强的地方代表性。沟谷雨林则更接近典型的湿热带雨林。     

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。     

云南菜阳河自然保护区热带季节雨林乔木生物量

根据样地调查数据和已发表的季节雨林生物量模型,研究了滇南热带最北缘的思茅菜阳河自然保护区热带季节雨林乔木(DBH≥5cm)生物量及其分配特点。结果表明:乔木层总生物量为390617kghm-2,在各器官的分配向树干和树根集中:树干为273601kghm-2,占70.04%,树根为85128kghm-2,占21.79%,树枝和树叶分别占7.42%和0.74%;生物量径级分配以80-<100cm和120-<140cm等为主;生物量垂直分配向乔木上层集中:Ⅰ亚层(高度30-40m)占55.27%、Ⅱ亚层(15-<30m)占37.12%、Ⅲ亚层(<15m)占7.61%。生物量在热带季节雨林各种类中的分配集中于少数种类,八宝树和绒毛番龙眼分别占乔木层生物量的27.58%和21.14%。结果表明最北缘的热带季节雨林乔木生物量与西双版纳季节雨林的相近,干扰作用使得季节雨林先锋树种八宝树的生物量最高。     

西双版纳原始热带季节雨林生物量研究

用标准木回归分析法（ 乔木、木质藤本） 和样方收获法（ 灌木、草本） , 研究了西双版纳原始热带季节雨林生物量及其分配。雨林总生物量为６９２－５９０ ｔ／ｈｍ２ , 其分配为： 乔木层占９８－６６ ％ 、灌木层占０－７６ ％ 、木质藤本占０－５０ ％ 、草本层占０－０９ ％ , 生物量主要集中于乔木层。乔木层生物量的器官分配向树干和树根集中： 树干占６９－８０ ％ , 树根占２１－５６ ％ , 树枝占７－７７ ％ ,树叶占０－７７ ％ ; 生物量径级分配向中等径级（６０ ～７０ ｃｍ） 和最大径级（１５０ ～１６０ ｃｍ） 集中; 生物量垂直分配向上层集中; Ⅰ亚层（ 高度＞ ４０ ｍ） 占６０－５５ ％ 、Ⅱ亚层（２０ ～４０ ｍ） 占３６－７２ ％ 、Ⅲ亚层（３ ～２０ ｍ） 占２－７３ ％ ; 优势种番龙眼生物量占乔木层的２０－０７ ％ ; 乔木层叶面积指数为６－９１ 。     

西双版纳热带季节雨林优势植物热值

为探讨西双版纳热带季节雨林植物热值的变化规律,用SDACM-Ⅲa型量热值仪测定了该群落不同层次37种优势植物不同器官干湿季节的热值。结果表明:西双版纳热带季节雨林各层优势种的平均干质量热值在17.05～20.23kJ.g-1,乔木、层间藤本、灌木、草本干质量热值分别为18.86～20.23、17.97～19.76、17.71～18.83和17.05～17.45kJ.g-1。各层优势种平均干质量热值在干湿季节均表现为:乔木层>层间藤本>灌木层>草本层。所有层次相同各器官平均干质量热值在器官间存在差异,但只有叶与根、枝之间差异显著(P<0.05);不同层次中的同种植物干质量热值在干湿季节差异均不显著(P>0.05);各层优势植物的干质量热值在干湿季节之间差异不显著(P>0.05)。     

西双版纳热带季节雨林集水区基流特征

利用西双版纳热带季节雨林集水区1996--2006年日径流序列资料,计算出逐年基流指数值(BFI);以二水源假设理论为依据,用基流指数值对日径流资料做基流分割,计算出热带季节雨林集水区基流量.结果表明:西双版纳热带季节雨林集水区年基流指数值在0.24～0.45,均值为0.322,年间变化较小;月基流指数值在0.31～0.34,干季大于雨季;径流总量与降雨量年内变化趋势较为一致.本文结果将为热带森林生态水文功能研究和热带区域水资源的规划管理提供基础数据.     

西双版纳热带季节雨林土壤氮含量对乔木树种多样性的影响

大气氮沉降或人类活动导致生态系统氮输入增加,可能会提高土壤氮含量水平,促进优势种的生长和减少环境异质性,从而使物种共存的生态位减少,群落物种多样性降低。为研究土壤氮含量的增加对森林群落乔木树种多样性的影响,本研究在西双版纳热带季节雨林随机设置了14个1 ha的样方,对各样方土壤总氮(TN)含量、乔木树种丰富度以及西双版纳热带季节雨林20 ha动态监测样地中各样方乔木树种及建群种望天树(Parashorea chinensis)生物量进行了调查。结果表明:土壤氮含量与乔木树种丰富度具有显著负相关而与群落及建群种望天树生物量具有显著正相关。我们推测其机制可能是:土壤氮含量增加促进了建群种望天树等的生长及群落生物量的积累,减少树种共存的生态位,由于竞争排斥等原因而导致群落树种丰富度降低。因此,减少生态系统人为氮输入,对于保护西双版纳热带季节雨林乔木树种多样性具有重要意义。     

西双版纳热带季节雨林土壤氮含量对乔木树种多样性的影响?

大气氮沉降或人类活动导致生态系统氮输入增加,可能会提高土壤氮含量水平,促进优势种的生长和减少环境异质性,从而使物种共存的生态位减少,群落物种多样性降低。为研究土壤氮含量的增加对森林群落乔木树种多样性的影响,本研究在西双版纳热带季节雨林随机设置了14个1 ha的样方,对各样方土壤总氮( TN)含量、乔木树种丰富度以及西双版纳热带季节雨林20 ha动态监测样地中各样方乔木树种及建群种望天树( Parashorea chinensis)生物量进行了调查。结果表明：土壤氮含量与乔木树种丰富度具有显著负相关而与群落及建群种望天树生物量具有显著正相关。我们推测其机制可能是：土壤氮含量增加促进了建群种望天树等的生长及群落生物量的积累,减少树种共存的生态位,由于竞争排斥等原因而导致群落树种丰富度降低。因此,减少生态系统人为氮输入,对于保护西双版纳热带季节雨林乔木树种多样性具有重要意义。     

西双版纳热带季节雨林林冠层温度与大气温度特征

根据2005年西双版纳热带季节雨林群落冠层植物表面温度以及林冠上、林冠下的气温资料,对热带季节雨林冠层温度和冠层气温及其之间的温度差异在不同季节的变化进行了分析。结果表明：热带季节雨林冠层温度除雾凉季夜间稍低于同层大气温度外,其他时间林冠温度皆高于同层大气温度,在雾凉季和干热季,热带季节雨林林冠上气温在大多数时刻高于林冠下气温;在中午前后林冠上气温低于林冠下气温。在平均温度较高的雨季,林冠上气温一直高于林冠下大气的温度;林冠上、林冠下气温之间的差异,显示西双版纳热带季节雨林林冠的生态效应对森林小气候的反馈作用;在雾凉季夜晚,热带季节雨林林冠温度与冠层气温与其他时间不同,雾凉季夜间低温是热带季节雨林能否存在的关键性限制因子。     

西双版纳热带雨林蚂蚁群落生物量和生态功能研究

采用样地调查法对西双版纳自然保护区和整个西双版纳地区的蚂蚁数量,生物量,每天和每年搬运土壤和有机质的数量进行了测定和推算,在勐腊县橡胶园内,黄ｊｉｎ蚁Ｏｅｃｏｐｈｙｌｌａｓｍａｒａｇｄｉｎａ（Ｆａｂｒｉｃｉｕｓ）在４５．５％的树冠上做巢,并很好地保护了这些橡胶树。西双版纳地区总面积１９６９０ｋｍ＾２,其中保护区占１２．７％蚂蚁的数量相当可观,经测定,西双版纳自然保护区的蚂蚁数量为５．２×１０＾１２     

西双版纳热带季节雨林生态系统氮的生物地球化学循环研究

 用小流域集水区和物质平衡方法,于1999年对西双版纳热带季节雨林生态系统的氮素循环进行了初步研究。西双版纳季节雨林生态系统的氮库总储量为6 481.2 kg·hm-2,其中活体生物量、凋落物层和土壤（0～30 cm）中的氮储量分别为970.9、37.7、5 481.2 kg·hm-2。土壤中的氮占生态系统氮总储量的84.4%,活体生物量占15.0%,凋落物层仅占0.6%。结果表明季节雨林的氮主要分布在土壤中,而在生物量中只占很少部分。大气降水、林内穿透水、树干流及地表径流的氮含量分别为0.565、0.828、0.983和1.042 mg·dm-3,氮通量则分别为8.89、10.97、3.57、5.95 kg·hm-2·a-1。大气降水输入氮8.89 kg·hm-2·a-1,径流输出氮5.95 kg·hm-2·a-1, 收支平衡（输入—输出）为2.94 kg·hm-2·a-1。氮的生物循环：吸收为149.86 kg·hm-2·a-1,存留为69.30 kg·hm-2·a-1,归还为80.56 kg·hm-2·a-1,循环系数为0.54。结果表明未受干扰的季节雨林生态系统处于氮积累的状态,有利于该生态系统的稳定与持续发展。     

西双版纳热带季节雨林6种树种幼树在林下的光合作用

本文研究了西双版纳热带季节６种树种幼树在林下的光合作用。６种树种的叶单位重量面积为１６．０２－２８．６７ｍ＾２．ｋｇ＾－１、光合作用光补偿点为３．８－６．５μｍｏｌ．ｍ＾－２．ｓ－１、光量子产率为０．０１８－０．０４４、最大净光合速率为１．９７－４．７１μｍｏｌＣＯ２．ｍ＾－２．ｓ＾－１ ４６．９９－９２．３３μｍｏｌＣＯ．ｋｇ＾－１．ｓ＾－１（以单位叶干重表示）、暗呼吸速率为０．１５－０．３１μ     

西双版纳热带季节雨林与橡胶林土壤呼吸

季节雨林和橡胶(Hevea brasiliensis)林是西双版纳热带森林生态系统中原始林和大面积种植人工林的两种代表类型。热带季节雨林层次结构复杂,多样性丰富,而橡胶林结构简单,乔木层只有橡胶树1种。应用碱吸收法,研究了这两种植被类型土壤呼吸速率、地下5 cm土壤温度、气温和土壤含水率的季节变化规律,以及土壤呼吸速率与地下5 cm土壤温度、气温和土壤含水率的关系。结果表明:1)季节雨林和橡胶林土壤呼吸速率、土壤温度、气温和土壤含水率都有明显的季节变化,而且两种林型的变化趋势基本一致;2)季节雨林和橡胶林土壤呼吸速率与地下5 cm土壤温度和气温之间具有显著的指数相关关系,显著水平达1%,与地下5 cm温度的相关性(r²分别为0.87和0.82)明显高于与气温的相关性(r²分别是0.80和0.72);3)季节雨林和橡胶林土壤呼吸速率与土壤含水率具有显著的线性相关(r²分别是0.73和0.63),显著水平达1%;4)橡胶林的土壤呼吸速率明显高于季节雨林,这与两种林型的结构有关;5)季节雨林和橡胶林土壤呼吸的Q₁₀分别为2.16和2.18,比文献报道的热带土壤的Q₁₀(1.96)稍高。     

西双版纳热带季节雨林内雾特征研究

 利用4年（1999～2002）的雾观测资料,对西双版纳热带季节雨林内雾特征进行了观测研究。结果表明,雾首先形成于最上林冠层,林下雾是由上层雾变浓、下沉而来。夜间,雾形成前,气温高于叶表温;雾形成后,气温则低于叶表温。热带雨林内各季节雾日数和雾日频率均高于无林地。热带雨林内平均全年雾日数可达258 d,其中雾季和干热季共占154 d（59.6%）,而雾季的雾日频率高达90%。雾日数的季节变化与各季节雨量呈明显的负相关。雾季,雾在23∶00左右生成,比干热季、雨季分别提前0.7、2.3 h,而消散时间则分别推迟0.8、2.2 h。雾生成和消散时间呈现出较明显的负相关。雾季雾的持续时间达12.2 h·d-1,比干热季、雨季分别长1.5、4.6 h·d-1。全年雾总持续时间占全年时间的39.7%,而雾季的相应值为50.8%。雾的形成不仅凝结了水汽进入森林（全年89.4 mm）,同时也对森林起到了一定的保温作用,这对热带雨林的生存和发展具有至关重要的作用。     

西双版纳热带季节雨林林冠穿透雾水的观测研究

 利用4年（1999～2002年）的林冠穿透雾水观测资料,对西双版纳热带季节雨林林冠穿透雾水进行了研究。全年林冠穿透雾水达(89.4±13.5) mm（平均值±标准差）（雾季和干热季共占85.9%±6.6%）,为全年降水量（穿透雾水+雨水）的4.9%±1.7%。全年水平降水（穿透雾水＋截留雾水）     

西双版纳热带雨林植物区系组成初步分析

作者1958—1979年在中国科学院云南热带森林生物地理群落站工作期间,选取了三个代表西双版纳热带森林的林地,用植物群落学样方法做了大小不等的11个样地,共计15700m~2(1.57公顷)。根据这些样地资料研究讨论了在一定面积上西双版纳热带雨林区系组成,区系成分在群落中的垂直配置,森林的热带性程度以及与邻近地区森林区系的关系。同时比较了西双版纳雨林与滇东南、滇西南雨林的性质及其在东南亚雨林群系中的地位。     

西双版纳原始热带湿性季节雨林生物量及净初级生产

应用生物量回归模型和生产力方程,研究了西双版纳原始热带湿性季节雨林生物量及净初级生产量（NPP）。雨林总生物量为692．590t·hm-2,总生物量分配为：乔木层占98．66％、灌木层占0．76％、木质藤本层占0．50％、草本层占0．09％,生物量主要集中于乔木层。雨林年平均NPP为25．764t·hm-2·a－1,其中各层次的NPP分别为（t·hm-2·a－1）：乔木层23．972（占总NPP的93．04％）、灌木层0．749（占2．91％）、木质藤本层0．431（占1．67％）和草本层0．612（占2．38％）。乔木层NPP分配为（t·hm－2·a-1）：凋落量11．566、叶虫食量0．694和生物量增量11．712。结果表明：西双版纳虽地处热带北缘,当地原始热带湿性季节雨林同样具有典型热带雨林一样高的生物量和NPP。     

西双版纳热带次生林生物量的初步研究

 本文采用“空间代替时间”和维量分析的方法研究了西双版纳热带次生林4块不同年龄林分的生物量,并详细分析了热带次生林在演替初期阶段生物量的变化趋势。结果表明：林分总生物量随林龄而增加,5年生林分的总生物量为41.932t·hm-2,10年生林分的总生物量为52.116t·hm-2,14年生林分的总生物量为88.284t·hm-2,22年生林分的总生物量为113.743t·hm-2。林分生物量的层次分配比例以乔木层所占的比例最大,占4/5以上,随林龄而增加;灌木层增长到14年生林分后又下降,草本层随林龄而递减,层间植物则上升。生物量的器官分配比例以干材所占的比例最大,占1/2以上,随林龄而递增;而枝、根和叶的生物量分配比例则随林龄而下降。并建立了4个林分主要优势种及乔木层器官生物量的回归模型。