中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种的水热分布类群

 利用目前国际上比较常用的植被—气候相关分析的气候指标,如Kira的温暖指数和寒冷指数,徐文铎的湿润指数,Penman的可能蒸散和干燥度指标,Thornthwaite的潜在可能蒸散和水分指数,Holdridge生命地带分类系统指标以及气温和降水等单一气候因子,综合对中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种进行TWINSPAN分类和DCA排序,可将植物种分为8个水热分布类群,较好地反映出优势种及常见种沿热量和水分梯度的分布格局。并总结了这8个水热分布类群的气候指标范围。这8个类群是：Ⅰ高温湿润型,Ⅱ高中温湿润型,Ⅲ低中温湿润型,Ⅳ高低温中湿型,Ⅴ低低温中湿型,Ⅵ低温半湿润型,Ⅶ高低温低湿型,Ⅷ低低温低湿型     

亚热带常绿阔叶林优势种个体及生物量的点格局分析

在广东康禾自然保护区的亚热带常绿阔叶林内设置4 hm2固定样地进行每木调查,分析群落优势种米槠(Castanopsis carlesii)和木荷(Schima superba)种群的年龄结构,并分别用Ripley's L函数和标记相关函数(mark correlation function)对种群个体和生物量空间点格局进行可视化解析。结果表明:1)米槠和木荷种群的径级结构为金字塔型,种群中有大量幼年个体,属增长型种群。2)米槠和木荷种群在0—50 m尺度上均呈聚集分布,说明生境异质性在种群空间格局形成中发挥重要作用。米槠种群聚集强度随空间尺度的增大逐渐增强,木荷种群在0—29.5 m尺度上聚集强度随尺度增大而增强,随后开始减小。3)米槠和木荷种群生物量分布格局与个体分布格局并不耦合,米槠生物量在个体间主要呈负相关,说明个体间存在显著的资源竞争。木荷个体间生物量分布相互独立,竞争不明显,显示出作为亚热带先锋树种的木荷有很高的资源利用效率。个体及生物量空间分布格局分析表明两个种群的分布模式均有利于实现物种共存。     

江西九连山亚热带常绿阔叶林优势种空间分布格局

于江西九连山国家自然保护区设置4 hm2亚热带常绿阔叶林固定监测样地,用样方法对亚热带常绿阔叶林进行调查分析。应用点格局方法分析生境异质性是否影响树木分布并分析优势种红钩栲(Castanopsis lamontii)、米槠(Castanopsis carlesii)、罗浮柿(Diospyros morrisiana)和细枝柃(Eurya loquaiana)分布格局,对比存在生境异质性和排除生境异质性两种情况下优势树种不同生长阶段(幼树、小树、成年树)的空间分布格局以及不同生长阶段之间的空间关联性,探讨生境异质性之外的其它种群分布影响因子。结果表明:1)生境异质性效应显著影响九连山树木分布,4个优势树种在大尺度上存在明显的生境偏好;2)用完全随机零模型不排除生境异质性时,4个优势种总体及其不同生长阶段在0—30 m所有尺度上主要呈现聚集分布;3)用异质性随机零模型排除生境异质性后,4个优势种及其不同生长阶段的聚集程度显著下降,只在小尺度上(0—5 m)呈现聚集分布;4)4个优势种的幼树与小树均表现显著的正相关。红钩栲的成年树与幼树及成年树与小树总体表现不相关。米槠的成年树与幼树总体以无相关为主;成年树与小树之间总体呈正相关。小乔木罗浮柿的成年树与幼树之间在小尺度上(0—5 m)表现负相关或无相关,在较大尺度范围上总体表现正相关关系;小树与成年树在研究尺度上表现出正相关。灌木细枝柃的成年树与幼树,成年树与小树及小树与幼树之间在研究尺度范围内均呈现正相关关系;5)研究发现九连山优势乔木物种通过密度制约和Janzen-Connell效应释放空间,为其他物种共存提供条件,而优势灌木物种细枝柃没有表现出这两个效应。     

哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤含水量变化规律及其影响因子

利用ChinaFlux设置在哀牢山亚热带常绿阔叶林内的通量观测系统的土壤含水量数据,分析了哀牢山亚热带常绿阔叶林内土壤含水量的时间变化及其影响因子,以期了解哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤含水量特征及其变化规律,为森林固碳能力、潜力和速率研究提供支撑.结果表明:(1)哀牢山亚热带常绿阔叶林不同深度土壤含水量大致呈单峰曲线分布,各层土壤含水量基本上随着土壤深度的增加而降低,波动范围也逐渐减小,最小值均在3月,最大值集中在7、8、9三个月.(2)0 ～ 100 cm各层深度的土壤含水量在17.7％～39.5％波动,其中100 cm深度的土壤含水量值最低、波动范围最小,总体来看,土壤含水量雨季高于旱季.(3)土壤含水量主要受降雨量、地温和相对湿度等要素的影响(P＜0.05),哀牢山亚热带常绿阔叶林5 cm深度的土壤含水量最大,约为38％.     

气候变化下西南地区主要亚热带常绿栎属乔木地理分布研究

为了解中国西南地区6种亚热带常绿栎属植物在未来气候情景下的潜在分布,该文利用最大熵模型(maximum entropy model, MaxEnt)和地理信息系统技术,结合帽斗栎(Quercus guyavaefolia)、川滇高山栎(Q. aquifolioides)、毛脉高山栎(Q. rehderiana)、高山栎(Q. semecarpifolia)、灰背栎(Q. senescens)和匙叶栎(Q. dolicholepis)的分布数据、生理生态特性、环境数据及未来2070s (2061—2080年)气候情景数据(SSPs126、SSPs245、SSPs585),分析了未来气候变化对各乔木种潜在地理分布的影响。结果表明,6种乔木MaxEnt模型的AUC均值均大于0.9,模拟效果好。温度季节性、年降水量、海拔、最冷月最低温和坡度等5个环境因子为6种栎属乔木分布的主导环境因子,即多适宜分布在温度季节性变化较小、温暖潮湿的山区。其中,川滇高山栎、毛脉高山栎和高山栎较其他3树种更适宜生长于温度偏低、温度季节性变化略大的中、高山地区。西南地区6种主要亚热带常绿栎属乔木潜在适宜区主要分布在西南地区,华中地区西部、华南地区西部和西北地区南部部分地区也有分布,高适宜区主要位于四川南部和云南西北部。在未来气候情景下,西南地区亚热带常绿主要栎属乔木适宜区面积以增长趋势为主,且向西北方向迁移。     

红灵山亚热带常绿阔叶林维管植物组成与群落结构特征

为了弄清四川天全县红灵山亚热带常绿阔叶林的群落类型及结构特征,在红灵山中山地段（海拔1700~2000 m）设置6个20 m×30 m的代表性样地,采用典型群落调查法,对其物种组成、群落结构、生物量和自然更新能力等进行研究。结果显示：（1）样地内调查到182个物种,属72科117属,显示出典型亚热带常绿阔叶林的植物区系组成特征;（2）以扁刺栲群系为主,可分为3个群丛组、5个群丛;（3）乔木层密度为2583~5383株/hm²,生物量为2.42×10⁵~4.26×10⁵ kg/hm²,冠层藤本植物地上生物量为1.01×10³ kg/hm²,死木质残体生物量为1.65×10⁵ kg/hm²,次生性特征明显;（4）幼苗丰富,其种类组成与乔木层的相似度为88.89%,说明其自然更新良好,群落结构正渐趋稳定。综合分析表明,红灵山的常绿阔叶林以扁刺栲群系为主,虽次生性明显,但目前保存较为完好,值得进一步强化生态保育。     

哀牢山亚热带常绿阔叶林乔木碳储量及固碳增量

为了解哀牢山亚热带常绿阔叶林的乔木碳储量及其固碳增量,利用2005和2008年的植被调查数据,对哀牢山3种主要常绿阔叶林的乔木碳储量及其固碳增量进行了分析。结果表明:原生的中山湿性常绿阔叶林、滇山杨次生林和旱冬瓜次生林的乔木碳储量分别为257.90、222.95和105.39tC·hm-2;中山湿性常绿阔叶林乔木碳储量主要存储在DBH≥91cm的乔木中(34.68%);而次生林的乔木碳储量主要分布在径级21cm≤DBH41cm的乔木中(滇山杨林77.29%;旱冬瓜林69.28%)。由此可见,哀牢山地区原生的中山湿性常绿阔叶林乔木层在碳蓄积方面占主导优势。哀牢山亚热带常绿阔叶林的3个森林类型乔木层均具有固碳增量,即使是原生的中山湿性常绿阔叶林,其乔木层年平均固碳增量也达2.47tC·hm-2·a-1;次生林乔木层的年平均固碳增量约为原生林的2倍,显示了哀牢山亚热带常绿阔叶林乔木层具有较强的碳汇增量。初步估算,哀牢山亚热带常绿阔叶林林区内每年乔木固碳增量为8.52×104tC·a-1。     

中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种分布与气候的相关分析

广泛收集植物的分布资料,包括杨梅科,胡桃科,壳斗科,木兰科,樟科,山茶科,金缕梅科,。交让木科,杜英科,五加科,安息香科,冬青科,杜鹃花科,山矾科的优势种和常见种１１２个,利用目前在国际上被认为是较好的几种研究植被－气候相互关系的指标和方法,包括：Ｋｉｒａ方法;Ｐｅｎｍａｎ公式;Ｔｈｏｒｎｔｈｗａｔｉｅ方法与分类;Ｈｏｌｄｒｉｄｇｅ生命地带分灰系统指标与方法,分析中国亚热带常绿阔叶林优势种及常风分     

哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤温度时空分布对模拟增温的响应

为把握森林不同深度的土壤温度对区域气候变暖的响应,评估气候变暖对亚热带森林土壤呼吸的影响,利用在哀牢山亚热带常绿阔叶林中设置的土壤增温和土壤呼吸人工控制实验,对2011—2013年的对照样地和增温样地不同深度的土壤温度实测数据进行了分析,结果表明:区域气候变暖导致的温度升高不改变土壤温度的年变化和日变化特征;干季的增温效应大于雨季;同一深度增温效应具有一定的年变化,但日变化不明显;增温效应在土壤表层较大,1—4月明显,2月最高,增温可达3℃;5 cm深度的平均增温效应在2℃左右,且年变化较小;随着深度的增加,增温效应呈现对数降低趋势;如果以0.5℃为增温效应的阈值,推算可得出:干季的影响深度为3.82 m,雨季可达12.04 m,年均为6.58 m。     

中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种的分布与Kira指标的关系

根据中国亚热带常绿阔叶林区的资料和植物分布资料,利用Ｋｉｒａ的温暖指数和寒冷指主徐文铎从中变化出的湿润指数计算了中国亚热带常绿阔叶林１１２上优势种及常见种的水热指标值,分析了树种分布与气候的关系,并将优势种及常见种划分为５个Ｋｉｒａ水热指标分布类群,它们是;Ｇ１低温半湿润型,Ｇ２代温湿润型,Ｇ３低中温湿润型,Ｇ４高中温湿润型,Ｇ５高温湿润型。     

亚热带常绿阔叶林若干树种分布与Penman指标关系的探讨

根据中国亚热带常绿阔叶林区域的气象资料和植物分布资料,计算了组成中国亚热带常绿阔叶林１４个主要科１１２个优势种及常见种的Ｐｅｎｍａｎ可能蒸散（ＰＥ）值和干燥度（Ａ）值,按气候指标的分布范围将优势种和常见种划分为５个水热分布类群,分别为：Ｇ１低温湿润型,Ｇ２低温半湿润型,Ｇ３中温湿润型,Ｇ４中温半湿润型,Ｇ５高温湿润型,并分析其生态气候特征,所得结果较好表现了中国亚热带常绿阔叶林主要树种沿水热梯度的分布格局。虽然Ｐｅｎｍａｎ指标的计算比较复杂,但因其坚实的物理学基础而应用较广,对常绿阔叶林树种与气候关系的研究有一定的参考价值。     

粤东五华县亚热带季风常绿阔叶林退化生态系统恢复的初步研究

研究了粤东五华县亚热带季风常绿阔叶林退化生态系统恢复过程不同演替阶段的植物群落种群和生境的变化,揭示退化生态系统的植被恢复过程及其效应。1.人为破坏较轻、尚保存有一定原生植被繁殖体的次生林地,通过封山育林,可较快地促进其恢复成较为稳定的森林生态系统。历时2年,在400m2样方内,常绿阔叶林乔木层树种增加了5种,幼苗数量增加了186株,并已有一些中生性种类入侵。生境亦有所改善,气温、地表温、土温以及相对湿度的变幅趋于平缓,相对湿度更处在一个相对较高且较为稳定的水平;土壤变为强酸性减弱,全氮和速效磷含量升高,植被正向演替进程相对较快。2.在生态系统退化较严重的散生马尾松灌丛草坡,因受附近阔叶林的影响,新的物种较易入侵,在100m2样方内植物种类共增加了2种56株。3.在严重水土流失的散生马尾松草坡,生态系统极度退化,仅靠植被的自然恢复极其困难,需要一个相当漫长的过程,而人为的持续干扰和破坏是植被恢复的极大障碍。     

中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种分布与Thornthwaite指标的关系

根据中国亚热带常绿阔叶林区域的气象资料和植物分布资料,计算了组成中国亚热带常绿阔叶林的１１２个优势种及常见种的Ｔｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅ潜在可能蒸散指标和湿度指标,利用其湿度气候分类和湿度气候分类对优势种和常见种进行了气候类型划分,分为５种类型并划分了优势种及常见种的Ｔｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅ水热指标分布类群,分别为：Ｇ１低温半湿润型,Ｇ２中温中湿型,Ｇ３中温湿润型,Ｇ４高温半湿润型,Ｇ５高温中湿型。     

中国亚热带常绿阔叶林优势种常见种分布与气候的相关分析

 广泛收集植物的分布资料,包括杨梅科、胡桃科、壳斗科、木兰科、樟科、山茶科、金缕梅科、交让木科、杜英科、五加科、安息香科、冬青科、杜鹃花科、山矾科的优势种和常见种112个,利用目前在国际上被认为是较好的几种研究植被—气候相互关系的指标和方法,包括：Kira方法;Penman公式;Thornthwaite方法与分类;Holdridge生命地带分类系统指标与方法,分析中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种分布与气候的生态关系,找出它们的地理分布特征和气候指标特征,建立现代植被与气候的关系。(1)利用Kira的温暖指数(WI)和寒冷指数(CI)及徐文铎的湿润指数(HI),计算了中国亚热带常绿阔叶林112个优势种及常见种的水热指标值,分析了树种分布与气候的关系,并将优势种及常见种划分为5个Kira水热指标分布类群。(2)计算了112个优势种及常见种的Penman可能蒸散(PET)和干燥度(A)值,划分了5个优势种及常见种的Penman水热指标分布类群。(3)计算了树种的Thornthwaite潜在可能蒸散(APE)及湿润指数(IH)、干旱指数(IA)和水分指数(IM),划分了优势种及常见种的Thornthwaite水热指标分布类群。(4)计算了树种的Holdridge生物温度(BT)、可能蒸散(PE)、降水量(P)及可能蒸散率(PER),划分了优势种及常见种的Holdridge水热指标分布类群。     

浙江古田山亚热带常绿阔叶林叶衰老物候影响因子研究

该文选取浙江省古田山亚热带常绿阔叶林72种木本植物,探究气候因素、系统发育关系和功能性状对亚热带常绿阔叶林叶衰老物候的影响。结果表明,叶变色期在9—12月,落叶期在10—12月。每月落叶物种数与月均温、月均降水量和月均日照时数没有显著相关性,每月叶变色物种数与月均温和月均日照时数呈弱相关;落叶性对叶变色期和落叶期具有显著影响;植物间系统发育关系对叶变色期和落叶期没有显著影响。因此,生物和非生物因子都会影响常绿阔叶树种的叶衰老,这对于提高秋季物候预测模型具有重要价值。     

哀牢山亚热带常绿阔叶林森林土壤温湿特征及其对温度升高的响应

为把握土壤温度对未来全球气候变暖的响应程度,评估气候变暖对亚热带森林土壤呼吸的影响,利用在哀牢山亚热带常绿阔叶林中设置的土壤增温和土壤呼吸人工控制实验2011—2013年的实测数据,通过分析,得到如下结果:环境温度的升高不会改变林内的近地层气温、土壤温度和土壤含水量的年变化和日变化规律;冬季和夜间增温效应大于夏季和昼间;增温会导致土壤含水量降低,雨季的效应大于干季;增温导致的升温效应和降低土壤水分效应具有一定的年变化,但是基本没有日变化;所设置的人工增温控制实验的年平均增温在2.0℃左右,所设置人工控制实验可以达到5 cm土壤增温2.0℃的设计要求,可为其后探讨土壤呼吸对温度升高的响应提供良好的基础保证。     

氮添加对武夷山亚热带常绿阔叶林植物叶片氮磷化学计量特征的影响

该文以福建武夷山亚热带常绿阔叶林为研究对象, 通过设置3个氮(N)添加梯度的野外实验, 研究了群落内乔木植物、灌木植物、草本植物、蕨类植物和苔藓植物叶片N、磷(P)化学计量特征对N沉降的响应, 以及不同功能群和物种化学计量特征对N沉降响应的差异。在已开展5年人工N添加的样地内, 3年的监测结果表明: N添加整体上提高了植物叶片N含量, 草本层植物叶片N含量对N添加的响应比乔木层和灌木层植物更加敏感, 优势种米槠(Castanopsis carlesii)、草本植物砂仁(Amomum villosum)、蕨类植物狗脊(Woodwardia japonica)的叶片N含量显著增加。N添加整体上增加了植物叶片P含量, 乔木层植物和灌木层植物叶片P含量没有显著变化, 草本层植物叶片P含量显著增加, 而苔藓植物叶片P含量显著减少。N添加促使武夷山亚热带常绿阔叶林植物叶片N:P由18.67上升至19.72, 加剧了植物生长的P限制; 乔木物种N:P的变化较灌木和草本物种更加稳定。N添加条件下, 植物叶片N:P的变化主要受到叶片P含量而非N含量变化的影响, N添加对生态系统P循环的影响显著。     

黑石顶自然保护区常绿阔叶林优势植物地上部分的热值

对黑石顶自然保护区南亚热带低山常绿阔叶林地上部分各层次一些优势种和常见种的干重热值和去灰分热值的测定表明：植物的干重热值受灰分含量影响较大,植物去灰分热值随种类、器官而异,乔木层8种植物地上部分各器官平均去灰分热值在19．261-20．672kJg-1之间,各植物种的平均去灰分热值变化顺序如下：光叶红豆＞显脉新木姜＞福建青冈＞短花序楠＞生虫树＞小叶胭脂＞硬叶稠＞粘木。乔木层各器官的平均去灰分热值是：叶21．417kJg-1,幼枝19．929kJg-1,干树皮19．961kJg-1,干材18．664kJg-1。地上部分各层次相同器官平均去灰分热值有下列变化趋势：乔木层＞灌木层＞草本层,这一关系在植物叶的去灰分热值中表现尤为明显．     

氮添加对亚热带常绿阔叶林土壤溶液化学特性的影响

土壤溶液被称作"土壤的血液",是土壤中各种生物化学反应的中介物质,在外界环境发生变化时,土壤溶液化学成分能在其他土壤指标尚无变化之前对环境变化做出迅速响应。为了探索持续增加的大气氮（N）沉降对森林生态系统的影响,以华西雨屏区亚热带常绿阔叶林为对象,设置对照（CK,0 g m^-2 a^-1）,低N（LN,5 g m^-2 a^-1）,高N（HN,15 g m^-2 a^-1）三种N处理,通过人工施加硝酸铵（2017年9月起改施硝酸钠及氯化铵）的方法模拟N沉降增加情景,N处理42个月后,使用负压土壤溶液采样器定位收集A层（37-45 cm）及B层（52-60 cm）土壤溶液,并进行分析（每月1次,为期1 a）。结果表明：对照处理中A、B两层土壤溶液NO₃^-浓度达（3.94±0.77）mg/L、（4.27±1.13）mg/L,N添加显著提高两层土壤溶液NO₃^-浓度和B层NH₄⁺浓度;N添加显著降低土壤溶液pH,且显著增加Al³⁺浓度,Ca²⁺和Mg²⁺含量有增加趋势,但影响不显著;N处理使A层土壤溶液可溶性有机碳（DOC）浓度显著降低,对两层土壤溶液芳香化指数（AI）无显著影响;两层土壤溶液电导率（EC）及氧化还原电位（Eh）显著增加;此外,两层土壤溶液中许多化学成分均呈现极显著相关,特别是NO₃^-与EC相关系数达到了0.855。本研究中,对照处理极高的NO₃^-含量以及B层土壤溶液硝酸盐浓度高于A层,表明该亚热带常绿阔叶林N的有效性超过植物和微生物的总营养需求而发生淋溶,该生态系统已达到氮饱和状态,此外N添加会显著促进土壤酸化和铝离子活化,表层土壤溶液DOC的降低一定程度反映了凋落物分解受N添加的抑制作用,显著升高的氧化还原电位可能导致土壤中某些金属元素的迁移率降低。     

亚热带常绿阔叶林9个常见树种的生物量相对生长模型

生物量相对生长模型作为一种简便且有效的生物量估算方法,已得到广泛应用.国内偏重于针叶林或阔叶纯林的生物量相对生长模型研究,而在估算多树种阔叶林的生物量时,一般选用混合物种的生物量相对生长模型,这会导致估算结果产生较大误差.本文在亚热带常绿阔叶林典型分布区随机设置了33块样地,针对栲树、鹿角锥、钩锥、石栎、猴欢喜、虎皮楠、赤杨叶、乳源木莲和少叶黄杞9个常见的树种,构建了单物种及混合物种的生物量相对生长模型,并探讨了单物种模型及混合物种模型间估算误差的差异.结果表明:以D(胸径)和D2H(胸径的平方乘以树高)为自变量,分别构建混合物种模型,其中树枝、树叶、树根、地上和整株生物量是以D为自变量的模型为优,但树干生物量是以D2H为自变量的模型为优.将树高引入以D为自变量的单物种模型后,6个树种单物种模型的解释能力呈不同程度的下降趋势,最高下降5.6%(猴欢喜).与以D和D2H为自变量的混合物种模型相比,8个树种单物种模型的SEE(估计值的标准差)出现下降;对不同器官而言,其单物种模型的SEE不同程度地下降,最高达13.0%和20.3%(树枝).不考虑种间和模型形式间的差异,将会严重影响生物量碳库及其动态评估的准确性.因此,为提高生物量估算的准确性,应综合考虑种间和模型形式间的差异.