鼎湖山地带性植被及其不同演替阶段水文学过程长期对比研究

分析鼎湖山3种植被类型生态系统水文的长期连续观测资料,采用时空互代的方法,得到如下一些结果:1)鼎湖山自然保护区东沟集水区产水量达到降水量的66.5%,日径流量高峰的出现相对降水的发生滞后1d左右。2)地下水位平均稳定在2.22m,最低为2.84m,最高为1.14m。1999、2000、2001、2002和2003年地下水位平均值分别为2.38,2.27,2.08,2.13和2.11m。鼎湖山东沟集水区每日地下水位与前16d每一天的降水量相关。3)随着时间推移3种不同的植物群落中土壤含水量都有减少的趋势。季风林(p<0.01)和混交林(p<0.05)的土壤含水量减少趋势具有统计上的显著性,松林除外。4)鼎湖山3个处于不同演替阶段的植物群落其穿透水量与大气降水皆呈线性相关,它们的R2值随演替的进展而减小。穿透水占大气降水的比例也随演替进展而减少,松林、混交林和季风林分别为83.4%、68.3%和59.9%。松林、混交林和季风林的树干茎流占大气降水的比例分别为1.9%、6.5%和8.3%。树干茎流和胸径的关系受控于整个群落整体的影响而不仅仅是某个单一物种,并且群落的郁闭程度和结构是影响降水在林内再次分配的关键因素。季风林2月大气降水28.7mm林冠截流率为83.3%,而在大气降水为297.8mm的6月林冠截留率仅为18.9%,并且随着植物群落的演替,从松林、混交林到季风林的过程中林冠截留逐渐增大。     

鼎湖山季风常绿阔叶林小气候特征分析

阐述了鼎湖山季风常绿阔叶林小气候特征与空旷地的差异 ,并分析了这些差异产生的原因。结果表明 :季风常绿阔叶林冠层顶部的太阳总辐射量年平均为 3488.8MJ·m- 2 ,由辐射强度和辐射总量计算出的反射率分别为 1 0 .5%、1 1 .4% ,年平均气温为 1 9.9℃ ,此 3项都比空旷地低 ,而年平均相对湿度高于空旷地 ,其值为 87% ;季风常绿阔叶林年蒸散力为987.50 mm,湿润指数为 0 .96;季风常绿阔叶林土壤表层温度日变化不及空旷地显著 ;无论是季风常绿阔叶林 ,还是空旷地 ,土壤温度在春、夏季节自上而下逐步降低 ,在秋、冬季节自上而下逐步升高。     

鹤庆深钻孢粉记录揭示的气候变化与西南季风演化

本文在鹤庆深钻孢粉分析的基础上,把各孢粉类型划分成不同的孢粉生态组,结合孢粉多样性指数,系统重建云南鹤庆地区2.78 Ma以来的占气候演化所经历的8个大的阶段,与西南季风在滇西北地区8次大的变化相对应:即在2.729-2.608Ma和0.118Ma-11.83ka BP期间,气候整体湿润,冬、夏季降水的季节性较强,反映西南季风相对较强盛;1.447-0.342Ma期间,气候整体逐渐变湿,冷暖、干湿变化幅度逐渐变大,气候组合特征逐渐变复杂,反映西南季风逐渐增强,其波动幅度也逐渐变大,并于0.991-0.342Ma期间达到最强盛,其波动幅度也最大;而在2.780-2.729Ma、2.608-1.447Ma和0.342-0.118Ma期间,气候普遍相对温暖干旱,西南季风相对较弱.     

云南普洱季风常绿阔叶林非结构性碳水化合物及其组分随环境的变化

为探索植物非结构性碳水化合物(NSC)组分随环境的变化特征,在云南普洱季风常绿阔叶林原始林选取6块60m×60m样地进行野外调查,各样地分别选择重要值前10位的物种进行取样,通过测定不同样地主要物种的NSC及其组分和样地环境因素,分析其非结构性碳水化合物与环境的关系。结果显示:(1)云南普洱季风常绿阔叶林植物中总体淀粉、可溶性糖、NSC含量分别为13.91%、3.31%、17.21%,淀粉和NSC含量在各器官中排序依次为根干枝叶,而可溶性糖含量排序依次为叶根枝干;淀粉、可溶性糖、NSC含量变异最大值分别为叶片19.09%、干15.32%和根16.30%。(2)云南普洱季风常绿阔叶林植物不同器官中淀粉含量仅与凋落物厚度、土壤pH及速效钾、全钾存在显著正或负相关关系,可溶性糖含量与海拔高度及土壤理化性质存在显著正或负相关关系;但茶梨与红椎中淀粉含量与土壤有效磷或全磷存在显著正相关关系,茶梨各器官中可溶性糖含量与所有环境因子均无显著相关性,红椎根中可溶性糖含量与pH值、枝中可溶性糖含量与全钾分别呈显著负相关关系;短刺椎各器官中淀粉含量与所有环境因子均无显著相关性,可溶性糖含量则与水解性氮、有效磷含量呈显著负相关关系,与坡度、全钾含量、凋落物厚度呈显著正相关关系。(3)单因素回归分析显示,海拔高度、有机质、水解性氮、全氮影响季风常绿阔叶林的总体可溶性糖含量,而其淀粉含量则主要受pH值影响。研究发现,季风常绿阔叶林NSC受环境因子影响,但不同NSC组分的环境影响因子不同。     

1992-2015年鼎湖山季风常绿阔叶林群落结构动态

季风常绿阔叶林是中国南亚热带地区的地带性植被, 其群落结构及其动态变化直接影响着该森林能为该地区提供的生态系统服务功能质量。该文利用1992-2015年共24年的长期定点监测数据, 从群落种类组成、生物量、径级、密度等数量特征方面研究了鼎湖山季风常绿阔叶林群落结构的动态变化。结果表明: 1)到2015年该森林群落林分个体密度增加了42.7%, 总生物量减少了5.1%; 24年间基于生物量的β多样性指数群落差异为37.4%, 基于个体数的差异则高达65.6%; 2)灌木和小乔木的个体数剧增, 生物量增大, 中乔木和大乔木的个体数变化虽不显著, 但生物量显著降低; 3)小径级(胸径<15 cm)个体数呈显著增加趋势, 其他径级个体数也有显著变化, 但各径级生物量变化基本不显著; 4)香楠(Aidia canthioides)、鼎湖血桐(Macaranga sampsonii)、柏拉木(Blastus cochinchinensis)等物种个体数急剧增加, 锥(Castanopsis chinensis)、木荷(Schima superba)、黄果厚壳桂(Cryptocarya concinna)等树种生物量大量减少, 白颜树(Gironniera subaequalis)、窄叶半枫荷(Pterospermum lanceifolium)等树种生物量增加, 这些物种是群落结构变化的主要贡献者。鼎湖山季风常绿阔叶林群落结构在1992-2015年发生了巨大变化, 与演替、虫害和气候变化等影响有关。     

鼎湖山自然保护区不同演替系列森林生态系统的磷平衡

了解磷(P)在生态系统中的平衡对于生态系统生态学和环境科学与工程领域具有重要的意义。大气沉降是 P进入生态系统的重要途径, 同时径流在输出 P 的过程中占主导地位。以鼎湖山自然保护区三个典型南亚热带地带性植被-季风常绿阔叶林(简称季风林)及其演替系列-针阔叶混交林(简称混交林)和马尾松林为研究对象, 分析大气沉降P 输入和径流 P 输出。结果表明 , 每年通过大气沉降输入的 P 总量为 1.06 kg⋅hm–2 , 通过干、湿沉降输入的 P 量分别为0.50 kg⋅hm–2 a–1 和 0.56 kg⋅hm–2 a–1, 其中 , 大于 61%的大气 P 沉降出现在旱季(10 月至次年 3 月 )。季风林、混交林和马尾松林每年径流损失的 P 分别为 0.66 kg⋅hm–2、 0.69 kg⋅hm–2 和 0.81 kg⋅hm–2 。然而, 在雨季(4 月至 9 月 ), 季风林、混交林和马尾松林的径流 P 损失分别超过 83%、 80%和 80%。大气 P 沉降输入与径流 P 输出在旱季与雨季之间的差异表明了大气 P 沉降的增加对缓解生态系统 P 缺乏的作用非常有限。     

西双版纳季风常绿阔叶林植物区系初步分析

基于西双版纳地区季风常绿阔叶林的植被调查资料,统计西双版纳季风常绿阔叶林种子植物区系组成,记录有种子植物95科223属351种(包括变种和亚种)。种子植物科的分布区类型中以泛热带分布科最多,达41个,占总科数的43.16%。属的分布类型中,热带分布属共计187个,占总属数的83.86%。在热带分布属中,又以泛热带分布属最多,达61个,占总属数的27.35%;其次为热带亚洲分布属,计有47个,占总属数的21.08%。种的分布类型中,各类热带分布的种最多,占总种数的70.37%,其中又以热带亚洲成分占优势。分布区类型的分析表明西双版纳季风常绿阔叶林种子植物区系具热带亚洲植物区系的特点,属马来西亚植物区系的一部分。进一步分析表明此区系具热带北缘的性质,但同时也呈现出向亚热带植物区系的过渡。     

青藏高原全新世花粉记录

全新世青藏高原的花粉记录,反映高原东南部和西北部截然不同的孢粉类型。东南部主要国常绿硬叶种类及潮湿亚热带成分。而西北部几乎没有乔木树种花粉,主要为干旱灌丛和草原成分。文中根据青藏高原２０个湖沼孢粉资料,探讨了青藏高原全新世不同时段、不同地区的植被史及古气候状况。由于高原的特殊大气环流形势,夏半年受西南季风控制,由东南向西北,水份逐渐减弱;冬半年高原面受干冷西风环流影响,致使气候寒冷干燥。全新世植被     

季风进退和转换对中国褐飞虱迁飞的影响

利用近30年NCEP/NCAR 逐日气象再分析资料及中国褐飞虱逐候灯诱数据,分析季风指数与褐飞虱迁入量的时空关系,以探明季风进退和转换对我国褐飞虱迁入的影响。研究表明:(1)常年3月中、下旬是我国偏北季风转换为西南季风的时期,西南季风开始后的4月上旬是褐飞虱第1次大规模北迁的时期,第1次大规模北迁的主降区为华南稻区和西南稻区,随后迁向其北的其他稻区。(2)6月中旬-8月中旬是偏南季风指数达最大值的时期,也是各稻区褐飞虱北迁峰次最多、迁入量最集中的时期。(3)8月下旬至9月中旬为偏南季风向偏北季风的转换时期,也是褐飞虱北迁的终见期、南迁的始见期,第1次大规模南迁发生在这一时期内,主降区为江淮稻区和江岭稻区。(4)9月下旬至10月中旬是偏北季风的快速增强期、偏南季风的快速衰退期,也是褐飞虱南迁的高峰期。(5)10月下旬开始偏南季风撤出我国大陆,而偏北季风控制我国大陆,由北到南各稻区依次开始出现褐飞虱迁入的终见期。(6)褐飞虱异常发生年份中西南季风北上的早迟决定了褐飞虱在我国迁入始见期的早晚,而偏北季风南下的早迟则决定了我国褐飞虱迁入终见期的早晚。(7)迁入始见期滞后于西南季风的变化,迁入终见期滞后于偏北季风的变化,它们滞后的时间都为1-3候(即5-15d)。     

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.     

鼎湖山季风常绿阔叶林及针阔叶混交林节肢动物群落多样性调查

20 0 1年 5月和 10月在自然保护区鼎湖山季风常绿阔叶林和针阔叶混交林的灌木层和草本 -苗木层对节肢动物多样性进行了调查。结果表明 ,5月份的灌木层 ,季风常绿阔叶林的节肢动物物种数和个体数 >针阔叶混交林 ,相反 ,在草本 -苗木层 ,针阔叶混交林的物种数和个体数 >季风常绿阔叶林。 10月份 ,针阔叶混交林节肢动物物种数和个体数与季风常绿阔叶林间无明显差异。两林分中 ,天敌占总物种数的 2 7.5 0 %～ 87.5 0 % ,蜘蛛类群占总物种数的 18.18%～ 6 6 .6 7%、占天敌物种数的 5 3.33%～ 90 .91%。除 5月份的草本 -苗木层外 ,节肢动物的丰富度指数、多样性指数均是季风常绿阔叶林 >针阔叶混交林 ,优势集中性指数则是针阔叶混交林 >季风常绿阔叶林。     

用气象卫星对东亚季风区的生态过渡带的遥感监测研究

用极轨气象卫星的归一化植被指数(NDVI)对中国东亚季风区的生态过渡带(样带)进行遥感监测研究。研究结果表明,在过渡带内的各个生态区的NDVI与东亚季风进退的关系极为密切。在正常季风年NDVI有正常分布;在异常季风年,NDVI呈反常分布;把遥感过渡带内季风气候的变化简化为遥感生态区植被指数的变化。分析了在过渡带内主要生态区,即荒漠草原、干草原、草甸草原、农耕区、森林区ND-VI的变化规律,以及旬NDVI与旬降水量之间的关系。在过渡带内每年NDVI随时间变化的曲线形状可以作为每年季风气候变化特征的量度。     

鼎湖山顶级森林生态系统水文要素时空规律

运用连续7a(1993～1999)的水文观测资料,对南亚热带顶级生态系统鼎湖山季风常绿阔叶林集水区水文要素时空规律进行分析,得到如下一些主要结论：(1)鼎湖山多年平均降水量为1910mm,湿季降水量占年降水量80％,干季仅占20％。6月份的降水量最大,1月份最小。(2)季风常绿阔叶林冠层截留率为31．8％,湿季的截留量占全年截留量的66．7％,截留量最大值和最小值所在的月份分别为7和1月份。各月的截留率差异很大,截留量大的月份,截留率较低;截留量小的月份,截留率较高。(3)季风常绿阔叶林集水区多年平均总径流量953．0mm,总径流系数49．9％,其中地表径流量为252．3mm,地表径流系数13．2％;地表径流与降水量之间存在二次抛物线型回归关系,与降水强度的关系不大,这说明季风常绿阔叶林的产流形式是是蓄满产流。(4)季风常绿阔叶林多年平均蒸散948．2mm,占同期降水量的49．7％;蒸散力1031．4mm,年蒸散系数为0．92,蒸散月变化规律较降水量的月变化规律有所滞后。(5)系统贮水量的月变化很大,2～8月份,系统处于蓄水阶段;9月份至翌年1月份,系统处于失水阶段。蓄水和失水的最大值分别出现在湿季和干季的第一个月,即4月份和10月份。(6)集水区多年平均水量总输入2129．9mm,实际输入1910mm(降水量),其中219．9mm的水量输入是由系统贮水量变化而产生。支出的总水量2129．9mm,实际支出1901．3mm(径流和蒸散量),其中228．6mm的水量支出是由系统贮水量变化引起的。     

鼎湖山南亚热带森林细根生产力与周转

 报道了鼎湖山季风常绿阔叶林和针阔叶混交林群落0～40cm土层中细根(≤2mm和2～5mm)的现存量、死亡量、生产力和周转率,并比较了用“连续钻取土芯法”和“埋无根土柱法”来估算表层土(0～20cm)细根生产力的差异。结果表明：在0～40cm土层中,季风常绿阔叶林≤2mm和2～5mm细根现存量分别为6.59t·hm-2和4.81t·hm-2,死根比率各为29.9％和22.9％;针阔叶混交林≤2mm和2～5mm细根现存量分别为5.35t·hm-2和4.24t·hm-2,死根比率各为34.4％和24.0％。细根现存量的季节性变化不显著。季风常绿阔叶林细根年分解量、年死亡量和年净生产力分别为0.90,1.59,2.65t·hm-2·a-1 (≤2mm)和0.41,0.63,1.25t·hm-2·a-1(2～5mm),针阔叶混交林的相应数值各为0.80,1.4l,2.42t·hm-2·a-1(≤2mm)和0.37,0.62,1.21t·hm-2·a-1(2～5mm)。季风常绿阔叶林细根年周转率为0.57 (≤2mm)和0.34次·a-1(2～5mm),针阔叶混交林分别为0.69(≤2mm)和0.38次·a-1(2～5mm)。     

鼎湖山森林群落的总生产力

本文根据鼎湖山季风常绿阔叶林和针阔叶混交林的垂直结构和成层现象,应用红外线CO_2气体分析等方法,分层测定了主要植物33种57株的光合速率,研究了两个群落的总初级生产力。结果表明:季风常绿阔叶林的总生产力(吨干物质·公顷~(-1),年~(-1))为146.695,针阔叶混交林为128.5597,前者比后者高,但后者叶面积指数适度,林内透光良好,树干生长粗壮,因而经济效益较高。     

云南普洱季风常绿阔叶林幼苗的群落构建机制

幼苗是森林生物多样性保育的重点关注对象,以往研究对云南普洱季风常绿阔叶林幼苗的关注较少。为探究该地幼苗的群落构建机制,该研究利用30hm2季风常绿阔叶林动态监测样地野外幼苗调查数据,分析幼苗的物种组成,划分不同优势种样方,根据逐步群落构建模型分析群落构建机制,进一步分析幼苗的群落功能性状。结果表明:季风常绿阔叶林幼苗以短刺锥(Castanopsis echidnocarpa)和枹丝锥(C. calathiformis)为优势种,根据优势种是否出现将样方划分为4种类型:短刺锥样方、枹丝锥样方、混合优势种样方及非优势种样方。幼苗的群落构建过程均包含随机扩散构建(贡献率43.1%–61.3%)、生境过滤(贡献率27.4%–33.9%)及限制相似性(贡献率5.7%–27.2%)机制。短刺锥样方和枹丝锥样方以确定过程为主,贡献率分别为56.9%和54.6%,而混合优势种样方及非优势种样方则以随机过程为主,贡献率分别为60.4%和61.3%。在非优势种样方中Rao二次熵(Rao’Q)最高,而在混合优势种样方中最低。短刺锥样方具有最低的比叶面积和较高的叶厚度、比茎长度、根质量分数及潜在株高,而枹丝锥...     

中国西南季风常绿阔叶林不同恢复阶段凋落物动态分析

为探索季风常绿阔叶林不同恢复阶段群落凋落物产量及其动态变化规律,于云南普洱地区通过设置凋落物承接网并定期收集网内的凋落物,对中国西南季风常绿阔叶林区不同恢复阶段群落凋落物产量及其动态变化进行研究。结果表明:(1)不同恢复阶段季风常绿阔叶林年凋落物总量在8 133.1~8 798.3kg/hm2之间,年凋落物总量大小关系为恢复30年群落老龄林群落恢复40年群落。其中叶凋落量最高,其次为枝凋落量,两者贡献量超过总凋落量的3/4。(2)季风常绿阔叶林不同恢复阶段群落中凋落物随时间的动态变化趋势大致相同,2月份达到高峰值,随后逐渐减少,在9月份降至最低,随后又有所升高,为单峰或多峰曲线;在不同凋落物组分凋落量时间动态上,不同恢复阶段群落叶凋落量随月份变化均为单峰曲线;枝凋落量在恢复群落中为单峰曲线,而在老龄林中则为多峰曲线;皮凋落量随月份的变化在恢复30年及老龄林群落间均为单峰曲线,但在恢复40年群落中为平缓曲线,月份间变化不大;繁殖体凋落物在恢复30年及老龄林群落间均为多峰曲线,但在恢复40年群落中为单峰曲线;半分解物凋落量在恢复30年及老龄林群落中随月份呈单峰曲线,在恢复40年群落中则为多峰曲线。(3)在短刺栲、刺栲和红木荷3种优势物种中,短刺栲叶片年凋落量在所有群落中均最大(分别占恢复30年群落的53.93%、恢复40年群落的47.83%、老龄林的28.32%),红木荷次之(分别占恢复30年群落的8.45%、恢复40年群落的10.71%、老龄林的31.69%),刺栲最少(分别占恢复30年群落的6.1%、恢复40年群落的7.53%、老龄林的6.36%)。短刺栲叶凋落量随月份的变化在恢复群落中呈单峰曲线,而在老龄林中则呈现多峰曲线;红木荷在3种群落中则均为单峰曲线;刺栲则是在恢复30年及老龄林中呈单峰曲线,而在恢复40年群落中呈多峰曲线。     

热带山桂花、西南桦人工幼林植物区系成分分析

通过调查统计,在11年生和8年生山桂花和西南桦纯林、11年生山桂花与西南桦混交林、山地雨林和季风常绿阔叶林内,分别发现种子植物113、106、75、74种和58种,分别隶属于52、52、43、40和28科。这些科中,有15科为5种林分的共有科,分别占各林分类型总科的28.8%、28.8%、34.9%、37.5%和53.6%,其中热带成分共10科,占共有科的66.7%。属的分布区类型和变型共19类,除中国特有在山桂花纯林中缺失外,天然林中的所有分布区类型在3种人工林内均有发现;热带成分分别占山桂花、西南桦纯林、山桂花与西南桦混交林、山地雨林和季风常绿阔叶林的总分布区类型(世界广布型不参与计算)的85.72%、83.11%、80.01%、86.90%和84.77%。说明山桂花、西南桦人工林具有良好的物种和区系多样性恢复的功能。可初步推断乡土树种山桂花、西南桦人工林在热带可实现可持续经营。     

澳大利亚轮藻植物LYCHNOTHAMNUS BARBATUS(MEYEN)LEONHARDI藏卵器统计分析及与欧洲同类植物的对比研究

Lychnothamnus(Characeae)为一分布于欧洲和大洋洲的单型属,该类植物日趋衰落。过去十年中,仅在澳大利亚昆士兰州华莱士湾发现数量丰富生长良好的L．barbatus(Meyen)Leonhardi。本文对澳大利亚现生L．barbatus藏卵器进行描述、统计分析和扫描照相,并与其它地区同类现生和化石藏卵器进行对比,结果表明澳大利亚的藏卵器除形状偏长球形、宽度较小、钙化较弱外,其余特征与欧洲植物较为一致。钙化减弱的原因可能与澳大利亚热带地区由季风造成的洪水泛滥降低了水体中离子的浓度有关。     

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。