鼎湖山亚热带季风常绿阔叶林的生物量和光能利用效率

报道鼎湖山自然保护区黄果厚壳桂群落的生物量、生产力和光能利用效率。根据群落的种类成分和结构特征,分层选主要树种,用样本收获法和红外线ＣＯ２气体分析法,测定了群落的生物量、光合速率和呼吸速率,计算了群落的生产力和光能利用效率．结果表明,群落的生物量为２０８ｔ·ｈｍ－２;总生产力为１２８７０４ｋＪ·ｍ－３·ａ－１,净生产力为３０４５１ｋＪ·ｍ－２·ａ－１;由总生产力计算光合有效辐射能的吸收利用率为９,６６％,净生产力的利用率为２．２８６％,并与厚壳桂群落作比较,阐明了南亚热带森林群落的生产潜力．     

鼎湖山格木群落的生物量和光能利用效率

研究了鼎湖山南亚热带常绿阔叶林的生物量,发现其中格木（Ｅｒｙｔｈｒｏｐｈｌｅｕｍ ｆｏｒｄｉｉ）群落的生物量为５６８．１７２ｔ／ｈｍ＾２,叶面积指数为２７．８０２５ｍ＾２／ｍ＾２,均高于大面积分布的厚壳桂（Ｃｒｙｐｔｏｃａｒｙａ ｃｈｉｎｅｎｘｓｉｓ）群落。用红外线ＣＯ２气体分析法,分层测定了格木群落主要植物的光合速率和呼吸速度,计算了嫩落的生产力和光能利用率。结果表明,格木群落的总生产力为２７９     

鼎湖山森林群落的光能利用效率

本文研究了鼎湖山自然保护区,亚热带季风常绿阔叶林和针叶阔叶混交林的光能利用效率。根据群落的垂直结构和成层现象,应用红外线CO_2气体分析法,分层测定了主要植物22种58株的光合速率.计算了群落的生产力;用量子传感器分层测定了两个群落的光合有效辐射,并计算其光能利用效率。结果表明:阔叶林总生产力的光能利用效率为14.28%,混交林为12.01%,说明了不同森林类型对光能资源的利用效率。     

鼎湖山季风常绿阔叶林死木生物量及其特征

采用永久样地生物多样性长期监测的方法,综合标准木树干解析和回归分析方法,研究了鼎湖山季风常绿阔叶林死木的生物量及其特征;并根据死木特征和样地资料分析了该群落的种群动态。据１ｈｍ＾２面积样地每木调查,２ａ内死木的总株数为１７１株。这些死木隶属于３２种,占样地每木调查植物种数（８５种）的３７．６％,死木中以乔木和乔木幼树占绝大多数,灌木只有８种,这些死木多位于乔木第３亚层和灌木、幼树层。死木生物量年平     

鼎湖山自然保护区3种群落的能量流和能量利用效率

根据鼎湖山定位观察站多年的实验数据,综合分析鼎湖山自然依据区内季风常绿阔叶林、针阔混交林和马尾松林３种群落的能量模式,取得森林生态系统各组分之间能量交换的流向和流量,并求出３个群落的几种能量利用效率。研究结果表明,从能量交换强度看,季风常绿阔叶林最大,群落每年吸收的ＰＡＲ达１６８５ＭＪ／ｍ＾２,占投射到林冠上ＰＡＲ的９３．７％,针阔混交林次之,吸收率为８７．９％,针叶林最少,呼吸率只有４０．０％．     

黑石顶森林群落光能的时空变化与利用效率

分析了黑石顶森林群落各高度层光合有效辐射（ＰＡＲ）的季节变化,昼夜变化垂直空间方面的变化规律及其对植物光合作用的影响。研究表明,光量子通量密度（ＰＦＤ）从群落第一层至第四层呈指数形式减少,群落第四层常小于１．０ｍｏｌ．ｍ＾－２．ｄ＾－１群落中植物叶片净光合作用速率（ＮＰＲ）是：第一层〉第二层〉第三层〉第四层。同一高度层植物叶片ＮＰＲ比较接近,但了在物种间的差异,ＰＦＤ是影响植物光合作用的最主要因子     

鼎湖山黄果厚壳桂群落的生物量

用样木收获法和相关生长法测定并推算了鼎湖山黄果厚壳桂群落的生物量和净生产量.结果表明,群落的生物量是195.97(t·ha~(-1)),净生产量20.64(t·ha~(-1),·a~(-1)).     

鼎湖山季风常绿阔叶林凋落叶分解与土壤动物群落动态和多样性

2001年12月~2002年12月,采用不同孔径分解凋落叶样袋法,对鼎湖山季风常绿阔叶林3类凋落叶的分解进行了研究,并对落叶分解过程中凋落叶袋内和袋下土样中的土壤动物群落和多样性进行了调查。结果表明,3种孔径袋内凋落叶的分解速率为大孔>中孔>微孔;混合凋落叶的分解速率大于单种凋落叶;蜱螨目在凋落叶分解的整个过程中相对数量都较高,弹尾目在凋落叶的分解过程中在凋落叶袋和土壤间移动,数量变化较大。凋落叶袋内大、中型土壤动物的个体数量在分解前期较多,中、小型土壤动物在分解的中期数量剧增;凋落叶袋内土壤动物的个体数量、密度以及多样性指数都随着落叶的分解而增加,9月最高;土壤样内则在分解的前期较高,以后逐渐降低。凋落叶的分解和土壤动物群落动态及多样性受凋落叶基质质量以及样地温度、降雨量等综合因素的影响。     

鼎湖山季风常绿阔叶林黄果厚壳桂群落植物元素含量特征

研究鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林黄果厚壳桂群落元素含量特征 ,分析了其中 9个种不同器官的 6种元素含量 ,结果表明 :1 )群落中植物不同器官的元素含量大小为 ,N:叶 >皮 >根 >枝 >茎 ,P:叶 >枝、皮 >根 >茎 ,K:叶 >皮 >枝 >根 >茎 ,Ca:皮 >叶 >枝 >根 >,Mg:叶 >皮 >根 >枝 >茎。 2 )椎栗、黄果厚壳桂、鼎湖钓樟和双盖蕨是群落中含 N量较高的种 ;椎栗、云南银柴和双盖蕨含 P量较高 ;各个种的含 K量相似。 3)养分含量表现出一定的层次性差异 ,上层种叶子含 P量高于下层种 ,但含 K量区别不显著。上层种茎 N、P、K含量显著低于下层种。黄果厚壳桂种群 ,其不同层次个体养分含量没有统计上的显著差异 ,但下层个体茎养分高 ,上层个体茎养分低。 4)群落不同元素间具有许多显著相关的元素对 ,其中 N与其它元素的相关性最大 ,其次是 Mg、P,再次是 K,而 Na不与其它任何元素相关 ,Ca相关性很少。从器官角度看 ,茎所含相关元素对最多 ,而枝、皮最少。     

任豆林的生物量和光能利用率

 本文研究了粤北石灰岩地区以任豆(Zenia insignis)为主的自然林(萌生34年)的生产能力,并与任豆人工林(6年生)作对照。结果表明,在1992年7月调查时,自然林和人工林的现存生物量分别是125.38和10.34t·hm-2;平均增长量为3.69和1.72t·hm-2·a-1;木材蓄积量为86.35和9.93m3·hm-2;其乔木层总生产力为84284和21510kJ·m-2·a-1;对光合有效辐射能的利用效率为5.43％和1.39％。反映了任豆自然林现存生物量和生产力比鼎湖山南亚热带常绿阔叶林(同龄萌生林,在1991年11月调查)现存生物量196t·hm-2低,而比热带和亚热带半干早区森林植物量分别107和98.7t·hm-2高。任豆人工林因盖度和叶面积指数比自然林低,故总生产力和光能利用率也比较低,说明任豆人工林尚有较高的生产潜力。     

鼎湖山季风常绿阔叶林原锥栗-厚壳桂-荷木群落演替

在对 2 0 0 0 m2 永久样地进行 5次调查的基础上 ,研究了鼎湖山季风常绿阔叶林锥栗 -厚壳桂 -荷木群落在 2 0 a演替过程中的物种组成结构和物种多样性的动态变化 ,对影响该群落演替的因素进行了分析 ,并对未来演替趋势作了探讨。结果表明 :(1)群落个体数呈现类似“W”型动态变化。(2 )在 2 0 a的演替中 ,黄果厚壳桂在群落乔木层消失 ,厚壳桂种群数量下降了 98.2 1% ,都丧失了原来的优势地位 ,樟科植物的个体数减少了 95 .35 % ;锥栗和荷木个体数都随着演替的进展在减少 ,正逐步走向衰亡 ;因此 2 0 0 2年的群落应更名为锥栗 -云南银柴 -荷木群落。 (3)群落中的阳生性树种的重要值在 18.87～ 2 7.73之间波动 ,在 2 0 0 2年达到最大。 (4 )群落物种组成结构差异随演替时间的增加在逐渐增大 ,但总体变幅较小。 (5 )群落的物种丰富度有小的起伏 ;SW指数在 3.390 4～ 3.5 72 4范围内呈现类似于群落个体数的变化格局 ,在 2 0 0 2年到达最大 ;均匀度在 0 .6 175～ 0 .6 5 4 0范围内表现与 SW指数相似的动态变化 ;生态优势度介于 0 .1837～ 0 .2 4 77之间 ,但变化趋势与 SW指数、均匀度相反。总体上看 ,群落物种组成结构、物种多样性都波动不大 ,群落仍维持相对稳定。(6 )影响群落演替并使之产生波动的主要因素是     

鼎湖山季风常绿阔叶林粗死木质残体的研究

在3次样地调查的基础上对鼎湖山季风常绿阔叶林内粗死木质残体的贮量、输入量进行了研究,并通过比较林窗范围内土壤养分含量,初步评述了粗死木质残体在森林生态系统养分循环中的作用。研究结果表明:1)季风常绿阔叶林粗死木质残体的贮量为25.278t·hm~(-2),立木、倒木、大枝所占的比例分别为32.02％、49.62％和18.36％;2)1994～1999年间群落的死亡率为24％·a~(-1),死亡个体以胸径小于5cm的为主,粗死木质残体的平均输入量为4.128t·hm~(-2)·a~(-1);3)倒木主体所在的样方土壤有机质和速效钾的含量较高。     

苹果叶片的净光合速率和光能利用效率的动态模拟

根据构建的苹果叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和光能利用效率（LUE）的耦合模型可模拟一般小气候条件下苹果叶片的Pn和LUE变化。结果表明,小气候因子对Pn和LUE的影响不同,并且不同小气候因子之间还有明显交互作用。Pn主要由有效光合辐射（PAR）和CO2浓度决定,并随着叶片水势和空气湿度的升高而增大,正常条件下Pn的最适温度约为25℃,PAR、CO2浓度和空气湿度下降时,Pn的最适温度也随之下降。PAR值较小时,LUE与PAR正相关;在PAR达到400μmol·m-2·s-1左右时,LUE值最大,而后随着PAR的增加而减少。由于LUE是Pn和PAR的比值,所以其它小气候因子和叶片水势对LUE的影响与对Pn的影响相一致。     

鼎湖山季风常绿阔叶林凋落物层化学性质的研究

研究了鼎湖山自然保护区内季风常绿阔叶林林下凋落物层现存量及其化学性质,研究结果表明：１）林下凋落物现存量与年凋落物总量相当,分别为８．７４和８．８４（７～１１）ｔｈｍ－２,系统养分循环速率参数为０．９９,循环强度强烈,说明枯枝落叶分解快,养分周转快;２）营养元素在凋落物层中的含量分布格局为：Ｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ元素未分解层（Ｌ层）＞半分解层（Ｆ层）＞已分解层（Ｙ层）,Ｐ、Ｋ、Ｆｅ则是Ｙ层＞Ｆ层＞Ｌ层;３）元素贮量（ｋｇｈｍ－２）,Ｎ１０２．０８,Ｐ４．３３,Ｋ４８．９４,Ｃａ１７．３８,Ｍｇ１０．４３,Ｆｅ５４．８７,Ｍｎ１．８０,在各亚层中的分布有Ｌ层＞Ｆ层＞Ｙ层（Ｎ、Ｐ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ）,Ｙ层＞Ｆ层＞Ｌ层（Ｋ、Ｆｅ）;４）有机物质含量和贮量均为Ｌ层＞Ｆ层＞Ｙ层;５）林下凋落物的分解过程是一个养分释放过程,这一过程和营养元素及有机物质在各亚层的分布格局对林木生长极为有利。体现了作为顶极群落的季风常绿阔叶林生态系统本身在养分循环和利用效率的优越性。     

鼎湖山季风常绿阔叶林土壤有机碳和全氮的空间分布

运用地统计学分析方法,研究了2010年鼎湖山季风常绿阔叶林中土壤有机碳和全氮含量的空间分布特征.结果表明:在鼎湖山季风常绿阔叶林,土壤有机碳和全氮含量存在着较显著的空间自相关性,其空间异质性分别占总空间异质性的93.6%和53.7%,且土壤有机碳与土壤全氮空间分布特征的异质性一致.林地土壤碳、氮存在传统统计学上的线性相关,同时也具有景观层次上的空间自相关性.指数模型拟合结果表明,在17.4 m小尺度范围内,土壤有机碳存在空间自相关性.     

臭氧污染对亚热带森林生产力和生物量的影响——以鼎湖山为例

全球气候变化背景下,我国近地面臭氧浓度不断增加,已严重威胁到森林生态系统。但是,目前臭氧污染影响我国亚热带森林生物量的研究仍然具有较高的不确定性。本研究比较了不同模型和不同参数化方案评估的鼎湖山森林和林下草地生物量损失率的差别,比较了鼎湖山阔叶林和针叶林以及林下草地的生物量损失率与总初级生产力(GPP)损失率的一致性。2015—2016年臭氧污染造成的鼎湖山阔叶林生物量损失率为11.3%—11.69%,针叶林生物量损失率为3.97%—3.68%,草地生物量损失11.2%—14.6%;不同参数化方案估计的鼎湖山阔叶林的生物量损失率在9%—13%之间,针叶林的生物量损失率在3.68%—4.4%之间变化,草地在11.2%—14.6%之间。基于臭氧剂量响应关系模型估算的阔叶林GPP损失率为10%—12.6%,针叶林GPP损失率为1.81%—2.6%,草地GPP损失率为3.2%—3.3%。总的来看,鼎湖山阔叶林和针叶林的生物量和GPP损失具有较高的一致性,阔叶林生物量和GPP的损失率明显高于针叶林生物量和GPP的损失率。     

鼎湖山格木群落的组成种类和结构特征

于１９９５年１２月调查了鼎湖山格木群落,在１６００ｍ＾２样地中,有维管植物９１种,分属４９科,７８属,以热带属占约绝对优势;群落组成种类丰富,结构复杂,成层现象明显,外貌终年常绿,植物生活型以高位芽为主,乔木叶子地并以中型叶为主,这些都反映了本区高温湿润的气候特点。群落中格木种群的重要值大于其它种群。说明格木是该群落的优势种,从而命名该群落的为格木群落。虽然南亚热带地区分布着丰富的豆科植物,但以豆     

不同CO2浓度下番茄幼苗叶片的光能利用效率

光能利用效率(LUE)是评价植物叶片光能利用能力的重要参数,更是影响生态系统生产力大小和质量的主要因素.本文基于植物光合作用对光响应的机理模型推导出植物叶片的光能利用效率模型以及叶片的最大光能利用效率(LUE_max)和对应的饱和光强(I_L-sat)的数学表达式,并用光能利用效率模型研究了番茄幼苗叶片在CO₂浓度分别为350、450、550和650 μmol·mol^-1下的光能利用效率.拟合结果表明: 所推导的叶片光能利用效率模型可以很好地描述4种CO₂浓度条件下番茄幼苗叶片的光能利用效率;在这4种CO₂浓度条件下,番茄的LUE_max在光合有效辐射(I)为70～90 μmol·m^-2·s^-1时就可以达到;番茄在CO₂浓度为550和650 μmol·mol^-1时叶片的LUE_max和I_L-sat没有差异.产生这种现象的原因可能是由于番茄幼苗长时间处于较低光强下,番茄幼苗叶片的光合功能已经适应了低光强环境,以致于高CO₂浓度难以改变它的捕光色素分子的内秉特性,如有效光能吸收截面以及处于激发态和基态色素的比例等.