海南尖峰岭热带山地雨林凋落物产量及其动态

热带山地雨林是海南尖峰岭地区面积最大的植被类型,是陆地生态系统重要的组成部分,研究海南尖峰岭热带山地雨林凋落物产量的长期动态变化规律及其影响因素,有助于了解未来气候环境变化背景下热带森林的响应规律。本研究采用尼龙网收集框法于2013-2017年对尖峰岭60 hm²大样地内132个样方的凋落物产量进行为期5年的连续定位观测,测定枝、叶、杂物（含花、果和枝叶碎片）的组分产量,探讨其与气候因子的相关关系。研究结果显示：尖峰岭热带山地雨林年凋落物总产量为617.5~1084.7 g/m²,年均768.6 g/m²,各组分凋落物平均产量由大到小为：叶 > 枝 > 杂物,其值分别为507.9、163.4、97.3 g/m²,凋落叶产量占66.1%,为优势组分;凋落物总产量的季节变化为不规则型,出现3次峰值,各组分凋落物产量季节变化呈双峰型,峰值月存在差异;春季、秋季和冬季以叶凋落为主,夏季以枝凋落为主;凋落物总产量及各组分产量受不同气象因子的影响,凋落枝产量与各气象因子均无显著相关,凋落叶产量与月极小气温和平均气温显著相关,凋落杂物产量与日最高气温显著相关,凋落物总产量与平均气温显著相关。研究结果表明海南热带森林凋落物产量一年间呈现3次峰值,其动态变化是受多种气象因素特别是受极端气候因子的影响,这对于了解未来气候环境变化背景下热带森林的响应规律具有重要参考价值。     

海南尖峰岭热带山地雨林凋落物产量及其动态北大核心CSCD

热带山地雨林是海南尖峰岭地区面积最大的植被类型,是陆地生态系统重要的组成部分,研究海南尖峰岭热带山地雨林凋落物产量的长期动态变化规律及其影响因素,有助于了解未来气候环境变化背景下热带森林的响应规律。本研究采用尼龙网收集框法于2013-2017年对尖峰岭60hm2大样地内132个样方的凋落物产量进行为期5年的连续定位观测,测定枝、叶、杂物(含花、果和枝叶碎片)的组分产量,探讨其与气候因子的相关关系。研究结果显示:尖峰岭热带山地雨林年凋落物总产量为617.5~1084.7g/m^2,年均768.6g/m^2,各组分凋落物平均产量由大到小为:叶>枝>杂物,其值分别为507.9、163.4、97.3g/m^2,凋落叶产量占66.1%,为优势组分;凋落物总产量的季节变化为不规则型,出现3次峰值,各组分凋落物产量季节变化呈双峰型,峰值月存在差异;春季、秋季和冬季以叶凋落为主,夏季以枝凋落为主;凋落物总产量及各组分产量受不同气象因子的影响,凋落枝产量与各气象因子均无显著相关,凋落叶产量与月极小气温和平均气温显著相关,凋落杂物产量与日最高气温显著相关,凋落物总产量与平均气温显著相关。研究结果表明海南热带森林凋落物产量一年间呈现3次峰值,其动态变化是受多种气象因素特别是受极端气候因子的影响,这对于了解未来气候环境变化背景下热带森林的响应规律具有重要参考价值。     

海南岛尖峰岭热带山地雨林及其更新群落的凋落物量与贮量

 本文对海南岛尖峰岭热带山地雨林及其更新群落的凋落物产量动态、各组分的季节变化规律及凋落物贮量进行了研究,分析比较了这两个林分的凋落节律的异同,并对凋落枝的收集方法进行了对比。本文指出：“双凋落峰”和“由于台风影响而产生大量非正常凋落物”是尖峰岭热带森林的两个重要的凋落特征。本项研究对深入了解热带林生态系统的功能、对热带森林资源的保护和永续利用均有重要意义。     

尖峰岭热带山地雨林海南特有木本植物群落结构

以海南尖峰岭4.8 hm ²的热带山地雨林原始林为研究对象, 分析了群落内海南特有乔、灌木植物(以下简称特有种)的物种组成、特有种种群的多度和径级结构特点, 分析了保留和剔除特有种对群落物种多样性指数的影响。结果表明, 在4.8 hm ²样地中, 共记录了胸径≥1.0 cm的个体36481株, 隶属于65科134属247种; 其中, 24种为特有种, 占样地内总种数的9.7%; 大多数特有种多度较小, 在群落发展中居从属地位。多数特有种对生境具有选择性, 分布区域相对狭窄, 种实以动物传播型为主。剔除特有种后, 导致群落的Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数极显著下降(p < 0.01), 对Simpson和Pielou均匀度指数影响不显著。由此可见, 特有种不仅对维持尖峰岭山地热带山地雨林的物种多样性具有重要的意义, 也具有较高的科学研究价值。     

海南岛尖峰岭热带山地雨林土壤和凋落物呼

采用CI-301 PS红外CO2测定系统对海南岛尖峰岭热带山地雨林土壤和凋落物的呼吸进行测定结果表明,原始林土壤呼吸速率昼夜变化表现为多峰曲线,最高峰在20oo,在1200和400～600出现2个次高峰,平均呼吸速率为10.6853μmol·m2·s-1;更新林土壤呼吸速率变化大,平均为14.7536 μmol·m-2·s1,高峰主要在1300和200;凋落物分解过程在林地CO2排放总量中贡献很少,仅占1.741%～2.831%;原始林凋落物CO2排放量明显比更新林大,而各层的排放比例不一样,原始林是b层(半分解凋落物及腐殖质层)＞a层(未分解凋落物层),更新林是b层＜a层;森林凋落物覆盖层对林地土壤CO2排放起到减缓的屏蔽作用;林地土壤呼吸与环境因子的关系较复杂,原始林土壤呼吸速率除与大气CO2浓度有关外,主要是时间节律影响,以及与气温变化有关,与大气湿度关系不明显;更新林地除与大气CO2浓度和时间节律有关外,气温、湿度影响力增大.     

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。     

海南岛尖峰岭热带山地雨林土壤和凋落物呼吸研究

采用 CI-30 1 PS红外 CO2 测定系统对海南岛尖峰岭热带山地雨林土壤和凋落物的呼吸进行测定结果表明 ,原始林土壤呼吸速率昼夜变化表现为多峰曲线 ,最高峰在 2 0 :0 0 ,在 1 2 :0 0和 4 :0 0～ 6 :0 0出现 2个次高峰 ,平均呼吸速率为1 0 .6 85 3μmol· m- 2· s- 1;更新林土壤呼吸速率变化大 ,平均为 1 4 .75 36 μmol· m- 2· s- 1,高峰主要在 1 3:0 0和 2 :0 0 ;凋落物分解过程在林地 CO2 排放总量中贡献很少 ,仅占 1 .74 1 %～ 2 .831 % ;原始林凋落物 CO2 排放量明显比更新林大 ,而各层的排放比例不一样 ,原始林是 b层 (半分解凋落物及腐殖质层 ) >a层 (未分解凋落物层 ) ,更新林是 b层相似文献   

尖峰岭热带山地雨林生物量及碳库动态

利用从1983年以来, 2块固定样地清查数据(P8302, P9201)对尖峰岭热带山地雨林生物量和碳源汇大小进行估算, 并探讨该森林碳源汇大小与环境因子的关系. 结果表明, 基于林分生物量、主要树种各组分碳含量而估算的碳密度, P8302样地在(223.95±45.92)~ (254.85±48.86) Mg C/ha间变动, 平均为(243.35±47.64) Mg C/ha; 而P9201样地在(201.43± 29.38)~(229.16±39.2) Mg C/ha间变动, 平均为(214.17±32.42) Mg C/ha. 林分碳源汇的年际变化较大, 多年平均碳汇为(0.56±0.22) Mg C·ha⁻¹·a⁻¹, 与非洲和美洲热带森林的碳汇量((0.62± 0.23) Mg C·ha⁻¹·a⁻¹)相近, 表明尖峰岭热带雨林具有一定的碳汇能力. 碳源汇的大小与暴雨次数和干旱月份次数呈现二次曲线的变化趋势, 暴雨次数和干旱月份次数是尖峰岭热带山地雨林碳源汇大小的两个关键影响因子.     

海南尖峰岭热带山地雨林林冠层树种功能多样性特征

以海南尖峰岭热带山地雨林3块1 hm²样地为研究对象,利用11个林冠功能性状结合样地地形及林冠乔木树种样地清查数据,分别基于单维性状和多维性状比较物种多度加权对群落功能离散度指数——平均成对距离(MPD)和平均最近类群距离(MNTD)的影响;同时分析林冠层功能丰富度(FRic)与物种丰富度之间的关系,最后利用零模型探讨不同生境类型下标准化效应MPD和MNTD(经过物种多度加权且剔除群落物种丰富度差异影响)的变化,进而评价林冠层群落水平功能多样性格局及其对局域生境异质性的响应.结果表明: 功能性状维度和物种多度对MPD的影响强烈,不同维度功能性状多度加权前后MPD相关性较弱(R=0.359～0.628);但对MNTD的影响相对较弱,不同维度功能性状多度加权前后MNTD相关性较强(R=0.746～0.820);未经物种多度加权的MPD和MNTD均普遍高估了林冠层的功能离散度.林冠层功能丰富度与物种丰富度基本呈指数相关关系(F=128.20;R²=0.632;AIC=97.72;P＜0.001),且功能丰富度很有可能存在一定的物种丰富度阈值.基于不同维度功能性状的林冠层功能多样性格局及其生境响应存在一定的差异性.在生物竞争激烈的低沟生境中,林冠层功能多样性倾向于比预期零模型随机产生的功能多样性高,林冠树种功能性状表现出离散分布;而在其他生境类型中,林冠层功能多样性倾向于接近或低于随机产生的功能多样性,林冠树种功能性状随机或聚集分布.     

达维台风对海南尖峰岭热带山地雨林群落的影响

 海南岛地处我国台风的频发地带, 台风是影响海南岛热带雨林的一个重要的自然干扰因子。该文对2005年达维台风前后海南尖峰岭热带山地雨林天然次生林2 600 m²固定样地的物种组成、胸高断面积、植株数目、风倒木的影响因子、物种多样性、生物量变化及碳储量归还进行比较分析。结果显示, 台风后森林内产生大量的风倒木、断枝和落叶, 导致群落郁闭度减少、透光性增强, 并产生大量的林窗。台风后群落的组成结构发生显著变化, 受损株数达514株(占总株数26.1%); 其中风倒木比例较大, 达206株(占总株数10.5%)。方差分析结果显示, 受台风影响产生的风倒木与未明显受损树木的胸径面积、树高和木材密度均无显著差异; 但与树种组成有较紧密的关联, 对乔木层、幼树层和下木层造成的损害存在种类上的明显差异。台风产生的损害可以分为直接性损害和间接性损害两种: 1)直接性损害主要作用于乔木层, 造成大径级植株严重受损; 部分树种重要值降低, 变成伴生种, 或者次优势种和原有优势种成为共同优势种; 2)间接性损害主要通过风倒木作用于幼树层和下木层, 产生的倒木、断枝和落叶压倒其它植株, 表现为小面积范围内的个体死亡, 甚至有种类消失; 部分优势种的个体数减少较多, 但占该种群所有个体数目的比例较小。乔木层的Shannon-Wiener和Simpson多样性指数均略有下降, 而幼树层和下木层均略有上升, 但3个林层均表现为不同程度的种类消失和一些种类的个体数目减少。此次台风还造成该样地至少占台风前总生物量10.42%的生物量归还给林地, 并对森林生态系统碳循环产生重大影响。     

海南尖峰岭热带山地雨林土壤有机碳密度空间分布特征

森林土壤有机碳是陆地碳库的重要组成部分,在碳循环中有着重要的作用。研究热带雨林土壤性质的空间异质性对于深入分析热带雨林植被分布格局与土壤的关系,促进热带雨林的保护等具有重要指导意义。在海南岛尖峰岭热带山地雨林60 hm2大样地内采用野外布点采样、实验室测定和地统计学分析相结合的方法,定量研究了土壤有机碳密度在局域范围内的空间异质性及分布特征。研究结果表明:(1)A(0—10 cm)、B(10—30 cm)、C(30—60 cm)3层土壤有机碳平均密度分别为2.699、2.782、2.434 kg/m2,A、B两层差异性不显著,与C层差异性显著(P0.05);(2)不同层次土壤有机碳密度模型交叉验证结果表明:A层拟合的半方差函数最适模型为指数模型,B、C两层为球状模型;3层土壤有机碳密度的变程分别为:54.2、70.9、97.2 m;块金值与基台值比值分别为:0.512、0.708、0.882,表明A、B两层属中等程度变异,C层具有较大的块金值,属于弱变异,说明在小尺度范围具有更明显的空间异质性,也说明不同层次土壤有机碳密度具有不同程度的空间自相关性;Person相关性分析表明不同层次土壤有机碳密度之间具有不同的相关性:A层与B层及C层之间的相关性要小于B层和C层之间的相关性,说明热带雨林中土壤有机碳密度表层与下层受到不同生态过程的控制。(3)普通克里格插值及绘制的空间分布轮廓图表明:在研究尺度上A、B两层不同深度的土壤有机碳密度的空间分布具有一定的一致性,空间异质性明显,呈斑块状分布;C层空间异质性较弱,具有一定的连续性,呈条带状分布;(4)地形引起的水热分配是影响不同层次土壤有机碳密度空间分布格局的一个重要因素。     

尖峰岭热带山地雨林生物量的初步研究

 本文用对比研究法对海南岛尖峰岭热带山地雨林原始林和更新林的地上部分生物现存量进行了测定,结果表明：未受干扰破坏的森林其生物量积累可达到较高的水平,原始林和更新林的生物现存量(包括凋落物现存量)分别为645.2和272.9t／ha,乔木层生物量占群落生物量的94%以上,表明了乔木层在森林生态系统中的重要地位和作用,而通过对原始林和更新林的生物产量结构的分析,反映出它们之间的一些差异性。林分的叶面积指数(LAI值)分别高达16.70和9.07,说明所调查的两个群落具有较高的生产力水平。热带林的早期更新速度很快,26年生的天然更新林分其生物量年平均净积累达9.8658t／ha·a,明显高于成熟林的6.2421t／ha·a,接近中等集约经营的热带人工林的生产力水平。     

海南岛尖峰岭热带山地雨林的群落结构特征

本文讨论了海南岛尖峰岭热带山地雨林乔木层的群落结构的一些基本特征,结果表明：热带山地雨林种类成份复杂,生物多样性指标高,原始林的Shannon－Wiener多样性指数（乔木层）为5．8—6．3,而更新林则在4．5—4．8之间,均匀度指标均在81％以上,反映了优势种群不明显的特点。群落组成种类以热带成份占优势,达80％以上。乔木层的胸径和树高分布均合理;群落组成种群的频度分布不同于RaunKiaer提出的频度定律,而是以A＞＞B＞C＞DE→0（原始林）和A＞＞B＞C＞D→0＜E（天然更新林）的形式存在,并且以A级频度占绝对优势,反映了热带林在世界植被中的特殊性。     

海南岛尖峰岭次生热带山地雨林树种间的联结动态

应用方差检验法和基于２＊２联列表的分析手段,对海南岛尖峰岭热带山地雨林采伐后２５－３５年次生群落２４００ｍ＾２固定样中胸径≥７．０ｃｍ林木的种间联结动态进行了研究,结果如下：１）群落内的树种总体呈正联结,但未达到显著水平。联结指数Ｖ界于１．００－１．２１之间,接近无联结假设条件下的Ｖ值（Ｖ＝１）,证实了作者关于“种的分布相对独立”的假说;２）种间联结的比例和强度随演替进程而下降,群落朝种间无联结中     

海南尖峰岭热带山地雨林物种多样性空间分布格局的尺度效应

物种多样性的空间分布格局和维持机制是群落生态学的基本问题。为了探讨海南尖峰岭地区物种多样性空间分布格局的尺度效应, 以海南尖峰岭热带山地雨林60 hm²样地为研究对象, 分析了物种丰富度、物种多度、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou均匀度指数随6个空间取样尺度(5 m × 5 m、10 m × 10 m、20 m × 20 m、40 m × 40 m、100 m ×100 m、200 m × 200 m)的变化。结果表明: 相比Simpson指数和Pielou均匀度指数, 物种丰富度、多度以及Shannon-Wiener指数具有更为明显的空间尺度效应; 物种丰富度的方差随取样尺度增加呈现单峰分布特征, 并且在20 m × 20 m尺度上达到最大值, 而物种多度的方差随取样尺度的增加而增大; 物种丰富度和多度的正相关性随着取样尺度的增加逐渐减小甚至消失, 这可能与随取样尺度增加生境异质性增加有关; 取样尺度对3个物种多样性指数空间分布的影响可能与研究区域内稀有种的组成有关。     

海南岛尖峰岭热带山地雨林林下鸟类群落研究

从 2 0 0 0年 5月到 2 0 0 2年 3月 ,用网捕法对海南岛尖峰岭热带山地雨林 (包括原始林和次生林 )林下鸟群落进行研究。共张网 3 992 .7网· h,捕到林下鸟 3 12只 40种 ,隶属于 6个目 11个科。林下鸟群落虽然以小于 2 5g重的雀形目鸟类占优势 ,但许多个体较大的非雀形目鸟类也到林下活动 ,最大个体重达 3 70 g,大于 10 0 g重的个体占整个林下鸟生物量的比例较大。尖峰岭热带山地雨林中的林下鸟以食虫鸟为主 ,食虫鸟占整个林下鸟种数的 70 .0 %、鸟数量的 77.56% ;食果鸟虽然占第 2位 ,但其所占比例较小。林下鸟的种类组成和密度存在季节变化。留鸟是林下鸟最重要的成分 ,留鸟占鸟类种类的比例超过 85% ,留鸟的捕获数量占整个捕获鸟类数量的比例超过 90 % ;迁徙鸟的种类和数量均较少 ,对林下鸟群落的季节变化影响不大。原始林与演替 40 a后的次生林林下鸟平均网捕率相近但林下鸟群落种类组成不同 ,其种的相似性仅为 0 .3 5。     

尖峰岭热带山地雨林生态系统的水文生态效应

根据尖峰岭热带山地雨林３个对比集水区的研究,天然更新４０ａ山地雨林生态系统在５￣９月份,蓄养降水资源的５１．８％;１０￣翌年２月份,补枯径流水量１４３．５ｍｍ;特大暴雨的径流响应从３２．７％￣６２．５％、随系统蓄满程度变化。集水区降雨、径流水体ＣＯＤ、氨氮、酚、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｎｉ的浓度含量远低于地面水环境质量Ⅰ类标准;山地雨林系统对降雨中氨氮、酚、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｚｎ浓度贮滤强度分别达２３．     

海南尖峰岭热带山地雨林60 ha大样地木本植物性别系统数量特征

热带山地雨林中植物不同性别系统的数量和空间分布特征如何? 是否受自然环境条件影响? 这些问题的回答有助于更深入理解群落物种多样性是如何形成的。本文以海南尖峰岭热带山地雨林60 ha大样地中胸径大于1 cm的木本植物为研究对象, 描述了样地内木本植物性别系统的数量特征, 分析了雌雄异株植物空间分布与地形因子的相关关系。结果表明: 大样地内289种木本种子植物中有两性花植物176种, 单性花植物113种; 在单性花植物中, 51种为雌雄同株, 62种为雌雄异株。单性花植物植株数占所有植株总数的36.2%; 雌雄异株植物植株数占所有植株总数的21.5%, 占单性花植物植株数的59.5%。在20 m × 20 m样方的空间尺度, 雌雄异株植物呈现聚集分布的物种共有31种。以20 m × 20 m样方为分析单元, 雌雄异株植物种类的性别比例与海拔、凹凸度和坡度呈弱正相关; 个体相对多度仅和海拔呈弱正相关, 与坡度和凹凸度无相关; 而3个性别系统多样性指数与海拔、凹凸度和坡度均无显著关联。可见雌雄异株植物在海南热带山地雨林中占据了较大的比例, 但大部分种类种群较小, 其数量分布特征与地形因素紧密相关, 雌雄异株植物的存在对群落物种多样性的形成有较大贡献。     

尖峰岭热带山地雨林生态系统碳平衡的初步研究

报道了我国海南岛目前保存面积较大,林分的组成和结构复杂的热带山地雨林生态系统的Ｃ素库和群落的ＣＯ２排放动态,通过在尖峰岭林区进行为期３ａ的研究,结果表明,热带山地雨林的碳素库主要有３个方面,即森林生物量中的Ｃ为２３４．３０５６ｔ／ｈｍ＾２,森林凋落的现存是中的Ｃ为２．９８ｔ／ｈｍ＾２以及土壤层中的Ｃ为１０４．６９６ｔ／ｈｍ＾２,合计为３４１．９８１６ｔ／ｈｍ＾２,森林生态系统中的ＣＯ２平衡的基本动