南亚热带常绿阔叶林生产力研究现状与展望

南亚热带常绿阔叶林生产力研究现状与展望陈章和（华南师范大学生物系,广州５１０６３１）王伯荪张宏达（中山大学生物系）１研究背景由于资源、能源、环境等问题的日益突出,森林生产力的全球性研究自５０年代以来轰轰烈烈地开展起来。森林生产力的研究成果,对丰富全球...     

粤东鸿图嶂西南坡的南亚热带常绿阔叶林

鸿图嶂西南坡的自然林属于南亚热带常绿阔叶林类型．它具有从热带雨林向亚热带常绿阔叶林过渡的特性,种类组成复杂,以壳斗科、樟科、冬青科、金缕梅科、鼠刺科和五列本科等的种类占优势．它属于次生林类型,大多数乔木都是由萌芽更新而成的,林龄约３５年,目前正处在次生演替的中后期阶段。本文还讨论了南亚热带常绿阔叶林的合理利用和保护问题．     

南亚热带常绿阔叶林林隙形成方式及其特征的研究

分析了广东黑石顶自然保护区南亚热带常绿阔叶林林隙的形成方式及其特征．结果表明,在南亚热带常绿阔叶林中,由树木折干形成的林隙最为普遍,占５１．８６％,其次是由于掘根风倒而形成的,占３８．９８％．林隙大多由两株树木形成,平均每个林隙拥有形成木２．６３株．扩展林隙的大小多在１００～３００ｍ２之间,其中以２００～３００ｍ２者所占的面积比例最大,而以１００～２００ｍ２者所占的数量比例最大．冠空隙的大小多在１００ｍ２以下,其中以５０～１００ｍ２所占面积比例最大,而以５０ｍ２以下的所占数量比例最大．大部分林隙是在大约４０年前形成的,其中以１０年前形成的林隙最多．林隙形成木分布最多的径级在２０～３０ｃｍ之间,高度在２０～３０ｍ之间．每株形成木所能形成的扩展林隙面积为７２．９４ｍ２,冠空隙面积为２５．０６ｍ２．     

3 个南亚热带季风常绿阔叶林群落主要性状特征比较

以南亚热带地区保存相对完好的鼎湖山、大岭山、白云山的季风常绿阔叶林为研究对象, 分析比较了各群落的生活型谱、Raukiaer 叶特征、群落果实类型和植物观赏特性等主要性状特征。结果表明, 这3 个群落以高位芽植物占绝对优势, 单叶、革质、全缘、中叶比例较高; 3 个群落由于演替时间的不同, 生活型谱有所差异, 鼎湖山云南银柴-香楠群落内中高位芽植物数量最多, 大岭山华润楠-慧竹群落以中高位芽和小高位芽植物为优势, 而白云山荷木-九节群落中小高位芽植物为优势; 不同叶特征植物比例也有所不同, 鼎湖山云南银柴-香楠群落中具中型叶、纸质叶等中生植物特征比例高于其他两个群落; 3 个群落中肉质果植物占优势, 果实以被动扩散为主; 3 个群落中在花、果、叶和其它部位(根、茎及树型姿态)具有一定的观赏价值植物分别有69、56、41 和34 种。在这些结果的基础上可以对南亚热带地带性城市森林群落建设提出适当建议。     

南亚热带常绿阔叶林林下层植物的生物量及其测定方法的探讨

应用全收割法测定广东省鼎湖山南亚热带常绿阔叶林林下层植物生物量 ,林下植物总生物量为 12 9 58g/m2 ,其中茎、枝、叶、根的生物量占总生物量的比例约为 4 0 % ,9 0 % ,2 2 % ,2 9% .由部分实测数据建立林下植物个体生物量估算模型为W =0 0 0 4 2 ·H1 932 3.应用该模型得到的估算值 ,与收获实测值的相对误差仅为 1 8% ,具有良好的精度 .此外 ,还通过改变取样面积对该模型的适用性进行了探讨 .     

鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林C贮量分布

在对1hm 2永久样地调查的基础上结合优势树种C含量的实测值, 对鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林的C贮量及其空间和种群分布特点进行了分析,结果表明 (1)鼎湖山季风常绿阔叶林现存C贮量为89.75t@hm -2 ,其中, 干、枝、叶、根分别占总量的53.09%、25.36%、2.64%和18.31%; (2)数量上小径级个体占有绝对优势,1hm 2样地内 DBH ＜20cm的个体占总数的95%,个体数量随径级的增加而迅速减少,而C贮量的径级分布则大致呈"M"形; (3)根据树木高度分为4个层次,即Ⅰ层( h ≥20m),Ⅱ层(10＜ h ≤20m),Ⅲ层(5< h ≤10m)和Ⅳ层( h ＜5m), 各亚层之间C贮量与该层次的高度呈正相关,占总C贮量的比例依次为53.97%、31.37%、 11.26%和3.40%.在垂直方向上,干、枝、根C贮量变化与总C贮量的变化趋势大体一致 ,叶的C贮量则以Ⅱ层最大; (4)优势种群对季风常绿阔叶林C贮量贡献排序为 锥栗 C astanopsis chinensis＞荷木Schima superba＞黄果厚壳桂Cryptocarya concinna＞厚壳桂 Cryptocarya chinensis＞肖蒲桃Acmena acuminatissima＞黄杞Engelhardtia roxburghi ana＞白颜树Gironniera subaequalis＞臀形果Pygeum topengii＞橄榄Canarium album＞窄叶半枫荷Pterospermum lanceaefolium＞华润楠Machilus chinensis＞鸭脚木Scheffler a octophylla＞韶子Nephelium chryseum.成熟度较高的种群 C贮量较高,起主导作用.     

广东黑石顶自然保护区南亚热带常绿阔叶林凋落物能流的研究

分析了广东处黑石顶自然保护区南亚热带常绿阔叶林凋落物流的年际变化和季节变化。结果表明凋落物有明显的年限和季节变化。４年间平均凋落物流为９．３６３ＭＪ．ｍ＾－２．ａ＾－１,其中凋落叶占８１．９５％,１９９４年凋落物能流为７．３５７ＭＪ．ｍ＾－２．ｓ＾－１,低于平均值２１．４％。说明了影响我国常地林凋落物形成的主要环境因素是水分条件的年限和季节变化。     

鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林凋落物的养分动态

本文探讨鼎湖山季风常绿阔叶林调落物养分特征,分析了其动态、季节间与种间变异、构成特征等。结果表明,该群落各种群含氮量的季节变化较小,各个种的变异系数多在15％以下,但磷、钾和钠的变异较大。无论在群落还是在种的水平上,各种营养成份间均没有显著的相关性。除磷外,不同种问养分含量有显著差异,季节间则除镁外无显著差异,磷在红壤地区土壤中难于利用的主要原因可能是不同植物在磷的利用上趋同．全年通过凋落物回归土壤的养分量为氮99．88kghm-2,磷15．03kghm-2．钾27．01kghm-2,钙37．11kghm-2;镁12．19kghm-2。在该群落中,椎栗是对落叶养分贡献最大的种,荷木其次。8月是当年凋落物养分量最高的月份,主要是由于台风作用产生大量的枝叶折落,12月则是最低月份,两者在构成上的主要区别是8月份枝条所持养分量极大,而12月份枝条极少。全年凋落物养分出现两次高峰,4月和8月,而以较寒冷的1、2、11、12月份最低。     

南亚热带常绿阔叶林群落及其卫星样地物种多样性特征

群落生物多样性的研究一直备受关注。鼎湖山植被资源丰富,对其典型植物群落及其卫星样地物种多样性状况进行探索是一项非常有意义的研究工作。以鼎湖山20 hm~2样地及其周边5个1 hm~2卫星样地为研究对象,分别从种面积关系、α多样性和β多样性几个角度进行分析,研究发现：(1)20 hm~2南亚热带常绿阔叶林鼎湖山(DHS)大型固定样地经过10年的更新演替,总个体数出现了爆发式增长。DHS样地周边5个卫星样地之间总个体数差异较大,按个体数进行排序：1号(南亚热带山地常绿阔叶林)> 3号(南亚热带常绿阔叶林)> 5号(南亚热带针阔混交林)>4号(南亚热带常绿针叶林)>2号(南亚热带沟谷雨林)卫星样地。(2)DHS大样地的物种并未达到饱和,卫星样地群落可以有效补充该区域的物种。(3)DHS大样地的α多样性较高;卫星样地之中,2号样地的物种多样性最高,其次是3号样地,继而是1号和4号样地,最后是5号样地。除了2号样地由于大量大树和巨树的存在使得物种均匀度提升,从而导致多样性指数值偏大以外,其它样地的结果呈现出海拔高度与多样性正相关。(4)DHS大样地与其3号卫星样地处于相近...     

南亚热带不同海拔常绿阔叶林树种叶性状的比较分析

南亚热带地带性植被是季风常绿阔叶林(海拔300～600 m;简称季风林),在中山地带则分布为山地常绿阔叶林(海拔1 000～1 500 m;简称山地林)。山地林的生态价值日益受到重视,但是对其树种的环境适应性仍缺乏足够了解。该研究基于南亚热带典型山地林(广西大明山)和季风林(广东鼎湖山)的固定样地,共测定57种代表性树种的叶形态解剖特征、机械强度和水力学性状,比较不同海拔常绿阔叶林树种叶性状以及多类性状关联性的差异。结果表明,与季风林树种相比,山地林树种叶较厚、比叶面积较小、机械强度较高,有利于提高对较高海拔山区冬季冰冻的适应能力。在2022年夏季持续高温干旱时期,季风林树种的叶水势和水力安全边界均低于山地林。但是大部分树种水力安全边界为正值且种间变异较大,表明不同海拔常绿阔叶林的水力风险较低。不同海拔常绿阔叶林的叶性状网络不同,山地林树种叶水力安全性和效率性无权衡关系,而季风林树种叶经济学性状(如比叶面积)与其他指标的关联性较弱。基于叶性状的研究揭示了南亚热带不同海拔常绿阔叶林树种适应策略的差异性和多样性。     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物营养元素含量分配格局研究

在鼎湖山南亚热带常绿阔叶林中,植物叶片营养元素含量为Ｎ ０．９４６％－２．５３５％,Ｐ ０．０３０－０．１２７％,Ｋ ０．６１４％－１．８３３％,Ｃａ ０．４４２％－１．９９５％,Ｍｇ ０．０２４％－０．１８８％。叶片各营养养元素间相关性较差,仅Ｐ与Ｍｇ及Ｍｇ与Ｋ之间存在显著的线性相关。叶片Ｎ元素平均含量在各层中的序列为：乔木Ⅲ〉乔木Ⅱ〉乔木Ⅰ〉灌木〉藤本〉草本;其它营养元素浓度随层次分配的规律性     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林凋落物量20年动态研究

 研究了鼎湖山森林生态系统定位研究站20年来对常绿阔叶林凋落物量进行监测所积累的资料,探讨这一地带性植被演替过程中凋落物量动态变化格局及组成特征,并分析了主要优势种凋落叶的变化规律及其与凋落物总量的联系。鼎湖山南亚热带常绿阔叶林平均年凋落物量为8.45 t·hm-2,年际波动显著。总体来说年凋落物量呈下降趋势,这与植被所处演替阶段及本身林分特征有关。凋落物的凋落高峰发生在雨季初期（4、5月）和雨季末期（8、9月）。与多数森林不同,鼎湖山南亚热带常绿阔叶林各组分凋落物量的比例顺序为叶>花果杂物>枝。其中锥栗(Castanopsis chinensis)、荷木(Schima superba)、厚壳桂(Cryptocarya chinensis)、黄果厚壳桂(C. concinna) 4种优势种20年平均年凋落物量分别为1.86、0.50、0.26、0.40 t·hm-2,合计占凋落叶量的70%左右,它们的动态直接影响着凋落总量变化格局。     

鼎湖山季风常绿阔叶林的水文学过程及其氮素动态

 本文对鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林—黄果厚壳桂(Cryptocarya coneinna)、鼎湖钓樟(Lindera chunii)群落的水文学过程以及水系统中的氮素动态特征进行了初步研究。结果显示：所研究的群落中雨水输入的氮量较高,达35.57kg·ha-1,但渗入土壤及地表径流输出的氮也多,分别为18.28和9.25kg·ha-1·yr-1,输入输出之差为8.04kg·ha-1·yr-1。雨水对林冠的氮素淋溶量为4.72kg·ha-1·yr-1。通过回归分析,发现各类型水中含氮量与降雨量之间存在较显著的直线相关关系。不同树种的树干茎流中氮浓度存有差别。     

广东黑石顶南亚热带常绿阔叶林树木生长研究(英文)

用测树器和年轮解析法 ,测定了广东黑石顶南亚热带常绿阔叶林的立木和幼树的径向生长和高生长。年轮解析法测得立木的年直径生长量在 0 .1～ 0 .5cm之间 ,一些立木的直径生长呈现出生长快的年份 ( 1～ 3a)和生长慢的年份 ( 1～ 3a)交替的节律。测树器测得立木 5a的年平均直径生长量为0 .0 74cm,5年期间测得有 1 7.6%的个体直径为零增长或负增长。立木的年高增长量为 1 0～ 50 cm,高生长高峰期通常在 1 0～ 30年龄。在树木生长的早期 ,高度的生长优于直径的生长 ,而在树木生长的中、后期 ,直径的生长逐渐优于高度的生长。用游标卡尺和卷尺测得幼树 (通常 1～ 3m高 )的直径和高度 5a的平均生长量分别为 0 .1 0 7cm和 4.76cm。 5a间没有幼树的直径生长为零增长或负增长 ,但约有 9%的个体的高度生长为零增长或负增长。     

影响季风常绿阔叶林幼苗定居的主要因素

对鼎湖山季风常绿阔叶林的试验观测结果表明：除去灌木草本层能增加新的幼苗定居的机会,对灌木草本层小规模的破坏能很快得到恢复。由于凋落物对种子与地面土壤的接触具有阻隔作用,因此除去凋落物层对幼苗的定居有利,但不能增加其幼苗物种丰富度,降雨量的大小对幼苗 的死亡率影响极大。冠层叶面积指数的大小影响光照强度而导致各样地幼苗定居数量和物种丰富度的差异。当样地土壤湿度增大时,其幼苗的密度随之增加,显示土壤湿度大有利于种子萌发,并能提高幼苗成活率。     

南亚热带季风常绿阔叶林锥栗-荷木-黄果厚壳桂群落发展趋势探讨

 根据广东省中部鼎湖山自然保护区季风常绿阔叶林锥栗_荷木_黄果厚壳桂(Castanopsis chinensis_Schima superba_Cryptocarya concinna)群落8年的监测,用成对双样本均值分析的方法对群落个体数、生物量等进行了对比研究,初步揭示了群落真正时间意义上的变化：1）群落个体数呈逐年递减的趋势,1992、1994、1999年分别为3 979、3 822、3 531 株·hm-2,1994、1999年比1992年分别减少了3.9%、11.3%,经t_检验,差异极显著。类似的,群落生物量大体上也呈下降的趋势,1992、1994和1999年分别为293.1、304.3和248.5 t·hm-2,1994、1999年分别为1992年的103.8%、84.8%,差异不显著。2）不同径级树木个体数和生物量年间存在差异。胸径≤30 cm的树木个体数年间差异极显著。胸径90 cm以上的树木个体数在1992～1999年间减少50%。胸径40 cm以下和90 cm以上树木生物量年间差异不显著。1994、1999年中径级（尤其是40～50 cm）树木的生物量有一定的发展, 分别增长了1.36%、8.7%。3）黄果厚壳桂、云南银柴物种个体数极显著减少,锥栗1992～1999年间生物量减少31.1%,黄果厚壳桂1999年生物量显著低于1992年。4）鼎湖山季风常绿阔叶林正朝着中生顶级群落演替。5）顺行演替过程中群落出现波动,这是群落演替、自然稀疏、自然灾害等共同作用的结果。     

鼎湖山马尾松林植物养分积累动态及其对人为干扰的响应

 通过处理（根据当地习惯收割凋落物和林下层植物）和保护（无任何人为干扰）样地的比较试验,在10年时间里（1990～2000年）研究了鼎湖山生物圈保护区马尾松 (Pinus massoniana) 林群落植物养分积累动态及其对人为干扰的响应,在此基础上深入和较系统地分析讨论了不同的经营措施对马尾松林可持续性的影响,为我国目前大面积的退化马尾松林恢复和马尾松林可持续性管理提供理论依据。结果表明：1990～1995年,5年时间里由于人为干扰活动而直接从处理样地取走的各元素养分量,在林下层为（kg·hm－2）：132.72 (N)、4.72 (P)、63.32 (K)、23.51 (Ca)和7.00 (Mg),在地表凋落物为（kg·hm－2）：48.93 (N)、1.85 (P)、17.28 (K)、19.25 (Ca)和2.92 (Mg)。1990～2000年,保护样地林下层和地表凋落物各元素养分贮量分别以39%～41%和37%～38%的年平均增长速率逐年提高,至1995年达到高峰,之后各元素贮量在林下层和地表凋落物均以14%的年平均速率下降。在处理样地,1990～1995年期间各元素贮量在林下层年平均积累速率为17%,之后（1995～2000年期间）则为26%;与此同时,各元素贮量在地表凋落物年平均积累速率为22%～23%,之后（1995～2000年期间）则为28%。在整个试验过程,马尾松林乔木层养分元素总贮量随时间而增加,但其增加的速率随时间和样地不同而异。1990～1995年,保护样地乔木层养分元素总贮量增加了34.9%～38.1%,较处理样地（收获林下层和凋落物）总贮量增加的百分比（29.3%～33.5%）高。然而,1995～2000年,保护样地乔木层养分元素总贮量增加的百分比为26.3%～28.9%,较处理样地（1995～2000年也停止人为干扰）总贮量增加的百分比（28.8%～32.1%）低。可见,1990～1995年,人为干扰活动导致处理样地马尾松林乔木层养分元素年平均积累量降低约1.58%～1.72%,即年平均增长量约减少0.12～2.39 kg·hm－2（2.39 (N)、0.12 (P)、0.77 (K)、1.98 (Ca)、0.29 (Mg)）,这些量约相当于每年通过林下层和凋落物收割活动而直接从林地中取走的养分总量的6%～19%。正是由于长期以来受收割林下层和凋落物这种人为干扰的影响,鼎湖山马尾松林乔木层养分贮量较低。这种利用方式不仅直接从林地中取走大量的养分而且还对林地肥力产生间接的负面影响,其结果使该退化林地不能恢复或继续退化。作者建议的森林利用方法代替目前收割林下层和凋落物方式,既可以满足当地居民燃料的需求还有利于马尾松林的自然恢复。     

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。     

浙江天童常绿阔叶林地被层的研究

 对天童常绿阔叶林地被层植物种类组成及群落学作用进行了初步研究。研究表明：组成地被层计有维管植物44科78属114种。蕨类植物优势度最大,里白占绝对优势。39种草木植物,以世界分布科和地面芽植物为主,常绿种类占84.6％,未见亚洲和北美洲间断分布的地理成分。乔灌木幼苗51种,80%的苗量集中于4～6个种中,优势种突出。藤本植物24种,草质藤本占25％,落叶种类42％。地面苔藓植物(22种)与枯枝落叶构成镶嵌分布,发育较成熟的群落中苔藓种类多,盖度大。里白及其枯死物形成层层交错重叠的地被层,阻碍凋落物进入地表,减弱光照,使近地表光照长期低于幼苗光补偿点,抑制了乔灌木优势种的更新。凋落物阻碍种子下移至半分解层,栲树种子下移率为17％至22.3％,冬季种子的动物损耗率平均为98.2％,凋落物中种子的平均腐烂率为28.2％,表层保存下来的栲树种子因缺水萌发速度慢且成活率低,下层萌发速度虽快,但腐烂率高,栲树天然更新幼苗主要来源于草窗。