浙江百山祖25 ha亚热带森林动态监测样地群落组成与结构特征

百山祖常绿林是亚热带中高海拔地区保存较好的森林类型,群落结构复杂。本研究以百山祖25 ha亚热带森林动态监测样地(简称百山祖样地)为平台,对样地内胸径(DBH)≥1 cm的所有木本植物进行调查和统计,分析了其物种组成、区系特征、径级结构和空间分布格局。结果表明:样地内DBH≥1 cm的木本植物独立个体有210,556株,分属43科85属163种。热带分布的科(20个)多于温带分布的科(17个),但在属水平上以温带性质为主(温带分布的属为47个,热带分布的属为33个)。常绿树种有90种,占总树种数的55.21%。样地内稀有种和偶见种分别占所有物种数的35.58%和25.77%。重要值≥1%的物种共有25个,分别占样地总个体数和总胸高断面积的85.84%和91.18%。重要值最大的3个物种分别是鹿角杜鹃(Rhododendron latoucheae)、黄山松(Pinus taiwanensis)和杉木(Cunninghamia lanceolata)。样地内所有个体的平均胸径为5.26 cm,整体径级分布呈倒“J”型,小径级个体较多,群落更新良好。样地内优势种在1–100 m尺度上呈聚集...     

西双版纳热带森林动态监测样地——树种组成与空间分布格局

 西双版纳热带雨林是中国生物多样性最丰富的生态系统之一,西双版纳也被公认为国际上重要的生物多样性保护的热点地区之一。2007年,在中国科学院生物多样性委员会、加拿大Alberta大学和中国台湾东海大学等相关单位的支持下,由中国科学院西双版纳热带植物园和西双版纳州自然保护区管理局在西双版纳州勐腊县补蚌村的望天树(Shorea wantianshuea)林中建立了一块面积为 20 hm²的热带森林动态监测样地,该样地是中国森林生物多样性动态监测网络建设的重要组成部分之一,其建设技术是按照美国史密森热带研究所的热带森林研究中心(Center for Tropical Forest Science, CTFS) 1980年在巴拿马Barro Colorado Island建立50 hm²样地的技术规范进行的。我们逐一测量并记录了样地中所有树干胸径大于1 cm树木的胸围,并对其挂牌标记、鉴定种名和确定坐标位置。并应用Ripley’s L-Function分析了样地内4种上层优势种和12个稀有种的空间分布格局。研究结果表明：样地内共含有胸径 ≥ 1 cm的乔木95 834株,其中已经鉴定的有95 498株,占总个体数的99.65％;有乔木种类468种 ,隶属于213个属和70个科;另外有336个个体没有鉴定出来,仅占总个体数的0.35％。上层乔木中的望天树重要值排名第2,但具有最大的胸高断面积;中、下层的假海桐(Pittospo ropsiskerrii)个体数最多,占样地内已鉴定乔木个体总数的21.90％。样地内4个上层优势种的小径阶个体数量较多, 而大径阶个体数量较少,径阶分布呈倒“J”型,因此这4个种群可以维持自我更新。在分布格局上,样地内的4个上层优势树种的幼树和中龄树以聚集分布为主,而成年树则以随机分布为主。另外,大多数稀有物种也表现出聚集分布的格局。     

海南尖峰岭热带山地雨林60ha动态监测样地群落结构特征

热带山地雨林是海南岛最占优势的植被类型,以往对热带山地雨林的研究通常基于小尺度,缺乏大尺度上的长期固定样地监测。作者基于海南岛尖峰岭地区60 ha(1,000 m×600 m)植被动态监测大样地,详细描述了该样地所属典型热带山地雨林的群落结构特征,以期为更深入地揭示我国热带雨林地区的物种多样性及其维持机制提供背景资料。尖峰岭大样地20 m×20 m样方水平上海拔和坡度分别在866.3–1,016.7 m和1.7°–49.3°间变化。大样地内共记录到439,676株存活的胸径≥1.0 cm的乔灌木植株,除61个植株未确定种名外,其他分属于62科155属290种。单位面积植株密度为0.7328株/m2(含萌条和分枝),20 m×20 m尺度上单位面积物种数量为32–120种,平均80种。植物属区系成分以热带性质为主,共有136属,占总属数的88.3%;另有鼠李科鼠李属(Rhamnus)为世界分布,木兰科拟单性木兰属(Parakmeria)为中国特有分布。按物种重要值排序,大样地内最具优势(重要值大于2.0)的6个种分别为:大叶蒲葵(Livistona saribus)、白颜树(Gironniera subaequalis)、厚壳桂(Cryptocarya chinensis)、油丹(Alseodaphne hainanensis)、四蕊三角瓣花(Prismatomeris tetrandra)和海南韶子(Nephelium topengii)。优势科为樟科、壳斗科、茜草科和棕榈科,重要值均超过了5.0。取样面积达到7.5 ha或取样数量达到2万株时,计数到的物种数量达到261种,占总物种数量的90.0%。大样地内稀有种和偶见种各占所有物种的20.7%和37.6%。样地内所有个体平均胸径5.22 cm,植株径级分布呈明显的倒"J"形。本文为后续尖峰岭大样地的研究提供了背景资料,尖峰岭大样地的建立也为热带地区生物多样性长期变化监测提供了一个基础平台。     

西双版纳热带季节雨林的树种组成和群落结构动态

研究了西双版纳热带季节雨林1 hm2(hectare)动态监测样地1993年与2007年之间树种组成和群落结构的变化。对样地中胸径≥5 cm的乔木进行了每木调查。目前其树种组成的热带分布科、属所占比例分别为91%和94%,具有较高比例的热带植物区系性质。在1993年与2007年两次调查之间,树种数量由145种增至179种,仅有1到2个个体的稀有树种所占比例从54%降为51.1%。从森林的垂直结构来看,A、B、C三层的个体死亡率分别为12.8%、12.9%和19.0%,各层树木的增长率分别为-8.5%、-1.4%和44.8%。与此相对应,C层小径级的树木所占比例有较大提高。虽然小径级的树木在种类和数量上比例增大,但个体数量和种类组成相对稳定的A、B层优势树种变化不大,维持了群落结构的稳定性。14 a间,群落中新增加的具有先锋性质的树种不超过5个。1993年时,A、B两层尚有先锋树种存在,2007年已经从A、B两层中退出。因此,从14 a间树种组成和群落结构的变化来看,虽然具有树木的死亡和增补,但其物种成分和群落结构的总体格局没有明显的变化,处于动态平衡过程中。     

浙江天童20ha常绿阔叶林动态监测样地的群落特征

常绿阔叶林是我国东部低海拔地区的典型植被,基于大型动态监测样地的群落特征分析是揭示其生物多样性维持机制的基础.作者在天章国家森林公园建立了20 ha的样地,并完成了第一次群落学特征调查和分析.结果显示,样地内共有胸径≥1 cm的木本植物152种94,603株,隶属51科94属.重要值最大的前3个科依次是山茶科、樟科和壳斗科.属水平上热带区系成分占总属数的52.1%,温带区系成分占42.6%.常绿物种在样地内占绝对优势,占总重要值的80.3%.重要值最大的3个种依次是细枝柃(Eurya loquaiana)、黄丹木姜子(Litsea elongata)和南酸枣(Choerospondias axiliaris);稀有种共计55种,占总物种数的36.2%.木本植物整体径级结构呈逆"J"字型.萌枝分枝 情况表明,常绿物种的萌、分枝能力强于落叶物种.此结果表明天童常绿阔叶林物种组成丰富,群落成熟稳定,更新良好,反映了亚热带东部常绿阔叶林的典型特征.     

古田山24 ha森林动态监测样地常绿阔叶林群落结构和组成动态: 探讨2008年冰雪灾害的影响

常绿阔叶林是我国亚热带地区的地带性植被, 其中最为典型而且分布最广泛的是中亚热带常绿阔叶林。为探讨2008年初我国南方发生的冰雪灾害对中亚热带常绿阔叶林的影响, 以浙江省古田山国家级自然保护区24 ha森林动态监测样地内的中亚热带常绿阔叶林为例, 研究了该森林在冰雪灾害前后(2005-2010年)的群落结构及物种组成动态。结果表明, 群落径级结构变化较小, 但群落整体补员不足且死亡率较高; 多个粒度上的群落动态显示出一致的衰退特征, 但不同生境间的群落动态存在差异; 物种多度和胸高截面积多呈减小趋势, 但频度和重要值变化不明显。同时, 物种的多度、胸高截面积、频度和重要值等次序均无明显变化。这说明2008年发生的冰雪灾害对古田山中亚热带常绿阔叶林群落的短期动态产生了较大的负面影响, 且其影响程度与植物胸径和地形等因素密切相关; 同时也反映了古田山中亚热带常绿阔叶林群落结构对冰雪灾害干扰具有一定的抵抗力。     

武夷山中亚热带常绿阔叶林样地的群落特征

武夷山保存了典型的中亚热带原生性森林生态系统。由于以往研究的空间和时间尺度较小, 方法规范性不强, 该地区尚缺少大型的、规范的综合性观测和研究平台。本文依托环境保护部南京环境科学研究所等单位按照CTFS调查技术规范建立的武夷山中亚热带常绿阔叶林9.6 ha动态监测样地开展植物群落调查, 从物种组成、区系特征、径级结构和空间分布格局等方面分析了其群落特征。结果表明: 样地内有维管植物68科135属232种, 其中乔木层内胸径≥ 1 cm的植物有44科86属171种。热带性质的科和属分别占总科数和总属数的68.58%和58.83%, 热带特征明显。珍稀濒危物种较多, 有4种国家II级重点保护野生植物、2种《中国生物多样性红色名录——高等植物卷》中的“近危”物种、1种《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录II物种以及72种中国特有物种, 具有较高的保护和研究价值。稀有种29种, 占总树种数的16.96%。重要值最大的科是壳斗科和山茶科, 二者的重要值之和大于40%。米槠(Castanopsis carlesii)、毛锥(C. fordii)、甜槠(C. eyrei)和少叶黄杞(Engelhardtia fenzlii)的重要值较大, 但没有明显的优势种。小径木较多, 所有个体的平均胸径为5.10 cm, 整体径级分布呈倒J形。乔木层可分为两个亚层, 米槠、毛锥、甜槠等在第I亚层中占优势。米槠和毛锥呈均匀分布, 甜槠、少叶黄杞、赤楠(Syzygium buxifolium)和木荷(Schima superba)呈聚集分布。     

长白山次生杨桦林样地：物种组成与群落结构

 长白山次生杨桦林是该地区阔叶红松林经皆伐和火烧等破坏后恢复形成的主要次生林类型之一,是阔叶红松林次生演替系列中的重要阶段。参 照巴拿马巴洛科罗拉多岛（Barro Colorado Island, BCI）50 hm² 热带雨林样地的技术规范,于2005年在长白山北坡的自然保护区内建立了 一块5 hm²的次生杨桦林长期监测样地,对样地内所有胸径≥1 cm的木本植物进行了详细的定位调查。对样地的物种组成与群落结构的分析表明 ：次生杨桦林样地物种组成丰富,共包括16科28属44种;区系特征明显,北温带成分占主要部分;样地内被监测的树木个体数为20 101,不包 括分枝的独立个体数为16 565;优势树种明显,从个体数、平均胸径、胸高断面积和重要值等分析来看,演替先锋树种白桦(Betula platyphylla)和山 杨(Populus davidiana)在群落中占有绝对优势地位,但从径级结构来看,它们的更新却非常差,随着演替的进展,这些先 锋树种将逐渐走向衰亡;阔叶红松林中的主要树种如红松(Pinus koraiensis)和紫椴(Tilia amurensis) 等已经在次生杨桦林中占有了一定的 比例,林下更新良好,逐渐进入林冠层并最终取代杨桦等成为该森林的优势种;从物种的空间分布格局来看,演替先锋树种和阔叶红松林中的 主要树种并没有表现出明显的聚集性分布格局,而其它的小乔木和灌木树种则表现出明显的聚集性分布格局,但与地形并没有表现出明显的相 关性,相关结论还需要进一步分析。     

弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 ha监测样地的树种组成与空间分布

北热带喀斯特季节性雨林(northern tropical karst seasonal rain forest)是在我国热带北缘喀斯特地区分布的典型森林植被类型之一。由于富钙偏碱的地球化学背景及多样性的生境类型, 同时受季风气候影响, 该森林呈现群落结构多样、树种组成丰富、特有成分突出等特点。基于大型固定监测样地对该森林树种组成与空间分布进行的研究, 是探明该区域生物多样性形成与维持机制的基础。我们于2011年底建立了广西弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 ha监测样地, 依照CTFS (Center for Tropical Forest Science)全球森林生物多样性监测规范, 定位并调查了样地内每一棵胸径≥1 cm的木本植物。结果表明: (1)样地内有监测树种223种, 隶属于56科157属; 独立个体总数为68,010株(含分枝为95,471株), 平均胸径为4.84 cm; (2)树种科、属的区系均以热带成分为主, 大戟科、马鞭草科、梧桐科等为优势科; (3)个体数最多的11个树种的个体数之和占到总个体数的51.64%, 前58个树种的占90.19%; 稀有种有75种, 占总树种数的33.63%; (4)群落结构稳定且更新良好, 主要优势种的径级结构均呈倒“J”形, 无明显断层; (5)树种分布在空间上表现出明显差异, 黄梨木(Boniodendron minus)等强耐旱型树种分布于山顶周围; 蚬木(Excentrodendron tonkinense)等树种分布于山坡中部; 对叶榕(Ficus hispida)等喜湿耐荫型树种分布于山谷周围; (6)胸径>20 cm的个体较多分布在山坡中下部, 极少分布在山顶周围; 胸径10–20 cm的个体较均匀分布于整个样地; 分枝和萌枝较多分布在山顶周围; (7)种–面积散点图在2–7 ha的取样面积下分化形成两条曲线, 表明了树种数量组成在空间上具有强烈异质性。研究初步认为: 强烈生境异质性及独特地质背景可能是影响该喀斯特森林物种组成及空间分布的重要因素。     

次生常绿阔叶林的群落结构与物种组成:基于浙江乌岩岭9 ha森林动态样地

常绿阔叶林是我国亚热带地区的地带性植被, 但由于长期的人为干扰, 目前仅有少量分布且主要以次生常绿阔叶林的形式存在。因此, 了解次生常绿阔叶林的物种共存机制对于保护森林生物多样性非常重要。基于大型动态监测样地对森林的物种组成及群落结构进行研究, 是揭示生物多样性维持机制的重要手段。按照美国史密森研究院热带森林科学研究中心(Center for Tropical Forest Science, CTFS)大型森林动态样地建设标准, 于2011-2012年在浙江省乌岩岭国家级自然保护区内建立了1个9 ha森林动态监测样地。通过对样地内胸径≥ 1 cm木本植物的物种组成(如重要值)、群落结构(如区系组成和径级结构等)以及空间分布的分析发现: (1)样地有木本植物存活个体47科92属200种71,396株, 其中壳斗科、樟科、山茶科、冬青科、杜鹃花科和山矾科等占优势; (2)在区系组成上, 热带成分略多于温带成分; (3)群落径级结构接近倒“J”型, 表明群落更新良好, 其中优势种径级结构呈倒“J”型、偏常态型和波动型等各种形态, 且并未表现出种群衰退的趋势; (4)优势种表现出明显的生境偏好和聚集分布格局, 暗示生境异质性可能是影响亚热带次生常绿阔叶林物种空间分布的重要因素。     

Species composition and community structure of a 20 hm2 plot of mid-mountain moist evergreen broad-leaved forest on the Mts. Ailaoshan,Yunnan Province,China

中山湿性常绿阔叶林是分布在我国亚热带气候区的一种山地森林植被。为监测此类森林的动态过程, 按照Centre for Tropical Forest Science的建设标准, 于2014年在云南省景东县徐家坝附近的中山湿性常绿阔叶林中建立了一块20 hm ²的森林动态样地, 测量并记录了样地中所有胸径(DBH) ≥ 1 cm的树木直径及其分枝的直径, 并对其挂牌标记、定位和鉴定, 分析了其物种组成和群落结构。结果显示: 样地内共有DBH ≥ 1 cm的木本植物独立个体44 168株, 隶属于36科63属104种。重要值最大的前3个科依次是壳斗科、茶科和樟科。在属的水平上, 热带区系成分占总属数的46.0%, 温带区系成分占38.1%。重要值≥1的物种有22个, 占总个体数的84.6%。重要值最大的3个种依次是蒙自连蕊茶(Camellia forrestii)、云南越桔(Vaccinium duclouxii)和多花山矾(Symplocos ramosissima)。胸高断面积之和排名前4名的物种为硬斗柯(Lithocarpus hancei)、木果柯(L. xylocarpus)、变色锥(Castanopsis wattii)和南洋木荷(Schima noronhae), 它们同时也是该群落林冠层的优势树种。样地内所有个体的径级分布呈倒“J”型, 群落有充足的增补个体, 如蒙自连蕊茶和多花山矾等。稀有种(个体数少于20的物种)共计49种, 占总物种数的47.1%。常绿木本植物在样地内分别占总重要值、总多度和总胸高断面积的94.7%、96.2%和94.0%, 优势明显。     

西双版纳勐腊望天树热带季节雨林蕨类植物组成及生态特征

采用生态学样方调查及统计学方法,研究了云南勐腊望天树热带季节性雨林蕨类植物的组成及生态特征。结果表明:在1hm2(4个50m×50m,含400个5m×5m小样方)面积的样地里,记录有蕨类植物48种13 159株(丛);在生态特征上,40个地生蕨类的盖度之和占调查样地面积的22.45%,缺乏高盖度级种类;黑鳞轴脉蕨、长叶实蕨、多形叉蕨等属高频度级种类;长叶实蕨、多形叉蕨、黑鳞轴脉蕨、毛柄短肠蕨、薄叶牙蕨、思茅叉蕨等种的重要值之和占86.31%,它们是望天树林蕨类植物的典型代表种。生活型组成上,以地面芽植物占优势(达80%)。叶质主要由纸质叶(占54.17%)和草质叶(占27.08%)种类组成;叶形主要由羽状复叶种类组成(89.58%)。与西双版纳相同取样面积的山地常绿阔叶林比较,望天树林蕨类植物的种数及种群数量分别是山地常绿阔叶林的1.55倍及2.23倍。同一地区不同海拔和生境异质性是导致蕨类植物组成不同、种群数量变化的主要原因。该研究揭示了赤道热带北缘热带雨林蕨类植物的组成及生态特征,有利于与其它热带地区蕨类植物作进一步的比较研究。     

百山祖常绿阔叶林灌草层物种组成和 分布的10年动态

森林群落的动态受多方面因素的影响。林下的草本植物和木本植物幼苗幼树对于森林的更新及动态具有重要作用。为了解百山祖常绿阔叶林群落下层植物物种组成和分布的动态变化, 我们分析了2003-2013年间百山祖5 ha森林动态样地灌草层物种(包括DBH < 1 cm的木本植物和所有草本植物)在物种重要值、α多样性以及物种分布等方面的变化。结果表明: (1) 10年间, 群落灌草层植物个体数减少了28.7%, 其中草质藤本植物个体数下降比例最大(76.9%), 而乔木的幼苗和幼树下降比例最小(14.4%); (2)整个灌草层的物种数明显下降, 同时乔木的幼苗和幼树及直立灌木的均匀度均下降, 而草本植物均匀度有所上升; (3)除短尾柯(Lithocarpus brevicaudatus)、叶萼山矾(Symplocos phyllocalyx)、显脉野木瓜(Stauntonia conspicua)和福建悬钩子(Rubus fujianensis)等植物重要值逆势上扬外, 直立灌木物种重要值10年间的变化值与其在2003年时的重要值呈显著正相关, 而其余各类生活型植物都显示, 初始重要值越高的物种在10年后下降幅度越大; (4)物种分布与生境类型的相关性变化复杂, 除与山谷生境正相关的物种数量增加外, 研究期间与生境存在显著相关性的物种数都有所减少; (5) 10年来仅陡坡处物种多样性指数没有显著下降。总体来说, 百山祖常绿阔叶林灌草层群落仍未达到顶极状态, 2003-2013年间正缓慢向顶极群落演替。群落内部的种间和种内竞争应是当前群落动态的主导因素。     

云南蕨类植物的物种多样性和区系组成

在一定实地调查和分类的基础上,采用统计分析及区系地理分析法,对云南地区蕨类植物进行研究。结果表明:云南地区共有蕨类植物60科193属1 530种(包括变种和变型),科、属、种分别占中国蕨类植物科总数的58.8%,属的83.9%和种的95.2%;在这60个科中含30种以上的有13个,含5个属以上的有11个,分别占该蕨类植物区系属、种数的56.5%和79.2%,特别是鳞毛蕨科、蹄盖蕨科、水龙骨科和金星蕨科,这4个科共拥有70属761种,分别占总属数、总种数的36.3%、49.7%;193属中含30种以上的有11个,分别占总属、总种数的5.7%和41.7%,最具优势的是鳞毛蕨属和耳蕨属、蹄盖蕨属、铁角蕨属、卷柏属,这5个属共有403种,占总种数的26.3%;该区系中无云南特有科,但具有4个亚洲特有科:雨蕨科、稀子蕨科、柄盖蕨科和骨碎补科;该区系以热带、亚热带性质为主,科的区系成分中热带亚热带分布的科占66.6%,热带成分的属有112个,占68.7%(除世界分布类型);该区系是东亚地区蕨类植物区系的重要组成部分,东亚分布31属和中国特有分布6属,分别占总属数(除世界分布属外)的19.0%和3.7%;该地区蕨类植物区系与西藏、台湾具有共同的区系起源和物种分化形成的背景,属的相似性系数约为70%,种的相似性系数约为30%,均起源于热带亚热带地区;属的热带区系成分与温带区系成分所占比例分别为68.7%和27.6%,存在一定的区系过渡性;该区系科的分化强度为3.2,属的分化强度为7.9,在科、属水平上均表现出较强的区系分化特征。     

东灵山暖温带落叶阔叶次生林动态监测样地:物种组成与群落结构

群落结构状态是植被演替进程中的重要体现之一,同时也是下一步演替过程发生的基础.暖温带落叶阔叶次生林是中国暖温带森林植被的主要类型.为了更好地研究其演替动态、生物多样性维持机制,我们参照巴拿马Barro Colorado Island(BCI)50 ha热带雨林样地的技术规范,于2009年11月至2010年9月在北京门头沟区小龙门森林公园的暖温带落叶阔叶次生林内建立了一块20 ha的固定样地(简称DLS),对样地内胸径≥1 cm的所有木本植物进行了鉴定、调查及定位,分析了群落的组成和结构.结果表明,样地内木本植物有58种,隶属于18科33属.独立个体的总数为52,136,包括独立个体分枝的总数为103,284,全部为落叶树种.群落的区系类型以北温带成分居多,同时混有一些亚热带和热带成分,属典型的温带森林类型.群落优势种明显,个体数最多的前5个种的个体数占到总个体数的61%,前20个种占到92%,而其余38个种只占8%.群落成层现象明显,垂直结构由主林层(19个种)、次林层(18个种)和灌木层(21个种)组成.样地所有木本植物个体总径级分布呈倒"J"型,群落更新良好.主林层树种的径级结构近似于双峰或正态分布,而次林层和灌木层树种则表现出倒"J"型或"L"型.几个主要树种的空间分布表现出不同的分布格局,随着径级增大,聚集程度降低.空间分布格局显示主要优势种自身个体在其径级大小的空间分分布上互补,不同径级的个体占据了样地内不同的空间位置.     

西双版纳地区热带季节雨林与橡胶林林冠水文效应比较研究

季节雨林和橡胶林是西双版纳热带森林系统中可以代表原始林和大面积种植的人工林两种林型,采用水量平衡法,利用对以上两种林分林冠水文各分量1996～2001年的观测结果,初步分析其林冠水文效应,结果表明：一年内,季节雨林林冠截留量660．6mm,树干径流量80．7mm,穿透降雨量,853．2mm,分别占同期降雨总量的41．43％、5．24％、53．74％;橡胶林林冠截留量393．5mm,树干径流量104．1mm,穿透降雨量1096．8mm,分别占同期降雨总量的24．68％、6．68％、67．85％;两种林分森林水文各分量干、雨季差异显著,在研究中还发现,季节雨林中树干径流量随径级的增大而减小,干季出现密林(季节雨林)的穿透降雨量大于疏林(橡胶林)的反常现象;与我国其他地区相比,季节雨林和橡胶林有较大的林冠截留率及干流率。