热带人工橡胶林林冠截留雾水的边缘效应研究

利用 2 0 0 1年 1 1月～ 2 0 0 2年 1 0月的林缘和林内雾水截留及相关环境因子观测资料 ,对西双版纳热带人工橡胶林林冠截留雾水的边缘效应进行了研究。西双版纳热带人工橡胶林内的雾日数及雾日频率呈现明显的季节变化 ,全年雾日数可达 1 72 d,其中雾季 (1 1～翌年 2月份 )的雾日数及雾日频率最多 (高 ) ,月均雾日数可达 2 3d(76 .7% )。由林缘至林内 ,年雾水截留量在迎风面和背风面均呈现指数形式急剧减小 ,二者均是在林缘最边行外测的林冠下 (0 m处 )达到最大 ,分别为 4 1 .1 mm和 2 4 .3mm。迎风面和背风面林缘 0 m处的雾水截留量分别是林内雾水截留量 (1 6 .2 mm )的 2 .5倍和 1 .5倍。迎风面雾水截留在林内约 2 5 m处趋于稳定 ,而背风面在林内约 1 5 m处趋于稳定。林缘处的雾水截留量与日 0 :0 0～ 1 0 :0 0平均风速呈显著的正相关(P<0 .0 1 )。风速大 ,则雾水截留的边缘效应向林内越深入 ,且空间变异性减小。相对于迎风面林缘 0 m处的雾水截留而言 ,大的风速将削弱林内和林缘雾水截留量的差别 ,从而导致更多的雾水进入森林     

西双版纳热带季节雨林林冠穿透雾水的观测研究

 利用4年（1999～2002年）的林冠穿透雾水观测资料,对西双版纳热带季节雨林林冠穿透雾水进行了研究。全年林冠穿透雾水达(89.4±13.5) mm（平均值±标准差）（雾季和干热季共占85.9%±6.6%）,为全年降水量（穿透雾水+雨水）的4.9%±1.7%。全年水平降水（穿透雾水＋截留雾水）     

Gash模型在热带季节雨林林冠截留研究中的应用

为了验证Gash林冠截留解析模型在西双版纳热带季节雨林中的适用性,基于2003年的热带季节雨林气候及林冠特征观测数据、采用Gash模型对林冠截留进行了模拟.结果显示,西双版纳热带季节雨林样地年降雨量为1244.4mm,穿透降雨为867.3mm,树干径流为114.4mm,树冠截留量为262,7mm,林内穿透降雨量和林外降雨量之间存在显著的正相关关系;降雨过程中饱和林冠的蒸发强度为0.12mm/h,使林冠饱和的降雨为0.6mm,林冠枝叶部分持水能力为0.41mm,树干持水能力为0.18mm;模型模拟的年林冠截留量为274.9mm,干季为71.7 mm,雨季为203.1 mm;模拟的相对误差年值为4.3%,干季为0.1%,雨季为6.9%,模拟与实测有很好的一致性,显示了Gash模型适用于西双版纳地区热带季节雨林林冠截留计算.     

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。     

西双版纳热带季节雨林与橡胶林林冠的持水能力

基于2003～2004年的实验室和野外实测数据,采用尺度上推法对西双版纳地区热带季节雨林和橡胶林林冠持水能力进行了研究.结果表明,热带季节雨林林冠持水 能力为0.45～0.79 mm、橡胶林为0.48～0.71 mm,其中林冠木质部分（枝和树皮）的持水能力占较大优势;雾凉季（11月至翌年2月）和干热季（3～4月）的 林冠持水能力高于雨季（5～10月）;林冠各部分达到饱和所需的时间为叶（5 min）＜树皮（2～3 h）＜枝（2.5～4 h）.对两种林分林冠各部分在浸水/风干过程 的分析结果表明,叶易吸水和风干,在历时较短的降雨事件中是林冠截留的主体,在林地中,面积指数较大的枝和树皮吸水和风干较难,在强度大、历时长的降雨事件中可 以较好地发挥截留作用.与橡胶林相比,热带季节雨林林冠持水能力虽较小,但是其多层林冠结构林冠持水能力较强.     

西双版纳热带季节雨林林冠层温度与大气温度特征

根据2005年西双版纳热带季节雨林群落冠层植物表面温度以及林冠上、林冠下的气温资料,对热带季节雨林冠层温度和冠层气温及其之间的温度差异在不同季节的变化进行了分析。结果表明：热带季节雨林冠层温度除雾凉季夜间稍低于同层大气温度外,其他时间林冠温度皆高于同层大气温度,在雾凉季和干热季,热带季节雨林林冠上气温在大多数时刻高于林冠下气温;在中午前后林冠上气温低于林冠下气温。在平均温度较高的雨季,林冠上气温一直高于林冠下大气的温度;林冠上、林冠下气温之间的差异,显示西双版纳热带季节雨林林冠的生态效应对森林小气候的反馈作用;在雾凉季夜晚,热带季节雨林林冠温度与冠层气温与其他时间不同,雾凉季夜间低温是热带季节雨林能否存在的关键性限制因子。     

西双版纳人工雨林群落结构及其林下降雨侵蚀力特征

通过与本地典型的橡胶林和季节雨林进行对比,研究了在橡胶林基础上抚育、恢复而来的人工雨林群落结构及林下降雨侵蚀力特征.通过16a的抚育管理,人工雨林Shannon-Wiener多样性指数达到3.652,接近当地季节雨林的一般情况.对6a的降雨侵蚀力计算发现,人工雨林7月林内降雨侵蚀力达962.2 MJ mm hm-2 h-1 a-1,对旷地降雨侵蚀力的削减量是橡胶林的2.08倍.人工雨林初步重现了类似热带自然雨林的群落结构和叶面积指数特征,能够有效对削减降雨侵蚀力,这有利于林内水土保持和进一步的植被恢复.因此,人工雨林的抚育、恢复模式是热带退化山地地区植被恢复与重建的一条较为可行的途径.     

苏南丘陵区毛竹林冠截留降雨分布格局

降雨穿过林冠层时,由于林冠的拦截作用,改变了降雨分布格局。林冠截留是一个复杂的水文过程,受降水特征及林分特性的影响较大。本文以北亚热带苏南丘陵地区人工毛竹林(Phyllostachys edulis)为研究对象,利用2007年度各场次降雨观测数据,分析了降雨量和降雨强度与林冠截留降雨的关系,研究了林冠截留过程的特点。结果表明：（1） 研究期间共观测到102次降水事件,降水总量为1110.8mm,单次最大降雨量为110.0㎜,最小为0.55㎜,事件平均降水量为10.89mm,且绝大部分降雨为低雨强、中雨量级的降雨事件。（2） 研究期间林冠截留总量为171.72mm,占同期降雨总量的15.46%。单次林冠截留量变幅为0.21—4.55mm,截留率变幅为1.3%—100%,且随林外降雨量的递增,林冠截留率呈现递减的变化趋势,二者的关系用幂函数（I0=117.34P-0.9106）拟合效果较好。（3）在林外次降雨量小于5㎜的条件下,事件降雨量占年降雨总量的5.0%,相应的降雨事件频率为9.8%,此时林冠截留量随降雨量的增大而增加,其变幅为0.55—1.9㎜,截留量与降雨量的关系用对数函数（I=0.4931Ln(P) 0.9493）进行拟合效果较好;在单场降雨量大于5㎜时,林冠截留量随各场次降雨量的增加,其变动幅度和频率均大大增强,变化范围在0.21—4.55㎜之间,二者相关性较差。（4）降雨在7—10mm雨量级范围内时,林外降雨量和林冠截留量分别为245.14mm和47.9㎜,占其全年总量的比例均为最大,分别为22.07%和27.9%;各雨量级林冠平均截留量与平均降雨量的关系表现为对数函数关系（R2=0.7287）,而截留率与平均降雨量的关系表现为极显著的幂函数关系（R2=0.9817）,且林冠对降雨的截留作用在雨量级较小时,表现十分显著。（5）全年单场降雨强度小于0.06mm/min时,降雨事件频数为73.53%,降雨量占其总量的57.93%,林冠截留量占其总量的89.34%,降雨事件平均截留率（23.84%）远高于雨强大于0.06mm/min时的降雨事件平均截留率（3.92%）。本研究结果为长江中下游丘陵山区水土保持林和水源涵养林体系建设提供了理论依据。     

西双版纳热带季节雨林与橡胶林土壤呼吸的季节变化

采用挖壕沟法与红外气体分析法,研究了西双版纳热带季节雨林和人工橡胶林内土壤呼吸包括根系呼吸、异养呼吸的干湿季动态变化.结果表明：季节雨林内土壤呼吸和异养呼吸速率均显著大于橡胶林(P＜0.01),但根系呼吸差异不显著;土壤温湿度是呼吸速率变化的主要影响因子,季节雨林和橡胶林内土壤呼吸和异养呼吸速率均为雨季＞干热季＞雾凉季,但季节雨林内根系呼吸为雨季＞雾凉季＞干热季,而橡胶林内为雾凉季＞雨季＞干热季;季节雨林内根系呼吸对土壤呼吸的贡献率(29%)小于橡胶林(42%,P＜0.01),而季节雨林内异养呼吸对土壤呼吸的贡献率为71%、橡胶林为58%;当5 cm土壤温度在12 ℃～32 ℃范围内变化时,季节雨林内土壤呼吸及根系呼吸、异养呼吸的Q₁₀值均大于橡胶林,且异养呼吸的Q₁₀值最大而根系呼吸的Q₁₀值最小.     

桉树人工林冠层、凋落物及土壤水文生态效应

水文功能是森林生态功能的重要方面,为了解桉树人工林的水文生态效应,采用定位研究并结合室内测定的实验方法,研究了广东肇庆桉树人工林冠层降雨再分配、凋落物持水能力、土壤水分物理及蓄水能力。结果表明,研究期间(2006-05-2007-05)的大气降雨量为2016.7mm,通过林冠层后降雨被重新分配,穿透降雨量、树干茎流量和林冠截留量分别占总降雨量的85.70%、3.62%和10.68%。产生树干茎流的临界降雨量为3.93mm,穿透雨量、树干茎流量与林外降雨量均呈极显著正相关(P0.01);林冠截留率与降雨量呈显著的负相关(P0.05),降雨量超过20mm后,林冠截留率基本保持稳定。本研究桉树人工林的凋落物最大持水量为4.27mm,凋落物中树叶的最大持水量最大,为2.54mm。0-100cm土层的最大蓄水量为470.06mm,其中非毛管蓄水量为98.22mm,土壤总孔隙度和非毛管孔隙度随土壤深度增加呈递减趋势;0-10cm土壤层的初渗速率和稳渗速率分别为25.03mm.min-1和8.83mm.min-1,且随土壤深度增加而逐渐减小。     

西双版纳热带雨林与海南热带雨林的比较研究

西双版纳的热带雨林与海南低地热带雨林和热带季雨林有基本一致的植物区系组成,群落中优势科无论在种数百分比还是重要值排名上均较接近,显然属于同样性质的植物区系。在生态特征上,西双版纳热带雨林群落高大,分层不明显,B层为林冠层,散生巨树常见,在生活型谱上以高位芽植物占绝对优势,大、中高位芽植物相对较多,落叶树种比例小;以中叶、纸质,全缘和复叶比例较高为特征,具有最接近海南低地湿润雨林的群落垂直结构和生态外貌,其雨林特点虽不如湿润雨林浓厚,但明显强于海南的热带常绿季雨林和山地雨林,海南常绿季雨林群落高度明显较矮,小叶比例通常较高,革质叶比例亦较高,群落具遥明显的旱生特点,海南的山地雨林群落高度较矮,A层连续,成为林冠,无散生巨树,分层明显,在生活型谱上大高位芽植物比例减少,附生植物丰富,并具有相当比例的地面芽植物;叶级虽以中叶占优势,但通常革质,非全缘和单叶比例较高,明显由于热量不足的影响而带有亚热带森林特色,在物种多样性上,西双版纳热带雨林的乔木物种多样性指数似乎与海南的低地热带雨林相当,低于海南的山地雨林群落,海南的热带雨林群落种类丰富度不同人研究的结果差异较大,如果这些用于比较的数据可靠和具有可比性的话,西双版纳热带雨林的物种多样性要比海南的山地雨林低。     

Geological History,Flora, and Vegetation of Xishuangbanna,Southern Yunnan,China1

Xishuangbanna of southern Yunnan is biogeographically located at a transitional zone from tropical Southeast (SE) Asia to subtropical East Asia, and is at the junction of the Indian and Burmese plates of Gondwana and the Eurasian plate of Laurasia. The flora of the region consists of a recorded 3336 native seed plant species, belonging to 1140 genera in 197 families, among which 83.5 percent are tropical genera and 32.8 percent are endemic to tropical Asia, suggesting a strong affinity to tropical Asian flora. The vegetation of Xishuangbanna is organized into four forest types: tropical rain forest, tropical seasonal moist forest, tropical montane evergreen broad‐leaved forest, and tropical monsoon forest. The tropical rain forest in Xishuangbanna has the same floristic composition of families and genera as some lowland equatorial rain forests in SE Asia, and is dominated (with a few exceptions) by the same families both in species richness and stem dominance. The exceptions include some deciduous trees in the canopy layer, fewer megaphanerophytes and epiphytes, and a higher abundance of lianas and microphyllic plants. We consider the tropical rain forest of Xishuangbanna as a type of tropical Asian rain forest, based on their conspicuous similarities in ecological and floristic characteristics.     

On the Classification of Forest Vegetation in Xishuangbanna,Southern Yunnnan

Xishuangbanna of southern Yunnan is a region of extremely interest to biologists and also a hotspot for biodiversity conservation . It is located in a transitional zone from tropical Southeast Asia to temperate East Asia biogeographically. The present paper reviewed vegetation types of Xishuangbanna and suggested a revised classification system based on theupdated study results over the last two decades . By combining physiognomic and floristic characteristics with ecological performances and habitats , the primary forest vegetation in Xishuangbanna can be organized into four main vegetation types: tropical rain forest, tropical seasonal moist forest, tropical montane evergreen broad-leaved forest and tropical monsoon forest. The tropical rain forest can be classified into two subtypes , i. e. tropical seasonal rain forest in the lowlands and tropical montane rain forest on higher elevations. The tropical seasonal rain forest in this region shows similar forest profile and physiognomic characteristics to those of equatorial lowland rain forests and is a type of world tropical rain forest. Because of conspicuous similarity on floristic composition , the tropical seasonal rain forest in Xishuangbanna is a type of tropical Asian rain forest . However , since the tropical seasonal rain forest occurs at the northern edge of tropical SE Asia, it differs from typical lowland rain forests in equatorial areas in maintaining some deciduous trees in the canopy layer , fewer megaphanerophytes and epiphytes but more abundant lianas and more plants with microphyll . It is a type of semi-evergreen rain forest at the northern edge of the tropical zone . The tropical montane rain forest occurs in wet montane habitats and is similar to the lower montane rain forests in equatorial Asia in floristic composition and physiognomy . It is a variety of lower montane rain forests at the northern tropical edges of tropical rain forests . The tropical seasonal moist forest occurs on middle and upper limestone mountains and is similar to the tropical montane evergreen broad-leaved forest of the region in physiognomy, but it differs from the latter in floristic composition. The monsoon forest in Xishuangbanna is a tropical deciduous forest under the influence of a strong monsoon climate and is considered to be a transitional vegetation type between tropical rain forest and savanna in physiognomy and distribution. The tropical montane evergreen broad- leaved forest is the main vegetation type in mountain areas . It is dominated by the tree species of Fagaceae , Euphorbiaceae , Theaceae and Lauraceae in majority. It differs from the tropical montane rain forests in lack of epiphytes and having more abundant lianas and plants with compound leaves . It is considered to be a distinct vegetation type in the northern margin of mainland southeastern Asia controlling by a strong monsoon climate, based on its floristic and physiognomic characteristics.     

论滇南西双版纳的森林植被分类

本文基于多年研究成果的总结,对西双版纳森林植被的分类、主要植被类型及其特征进行了系统归纳,并讨论了它们与世界类似热带森林植被的关系。以群落的生态外貌与结构、种类组成和生境特征相结合作为植被分类的原则和依据,可以将西双版纳的热带森林植被分类为热带雨林、热带季节性湿润林、热带季雨林和热带山地常绿阔叶林四个主要的植被型,包括有至少二十个群系。热带雨林包括热带季节雨林和热带山地(低山)雨林二个植被亚型。热带季节雨林具有与赤道低地热带雨林几乎一样的群落结构和生态外貌特征,是亚洲热带雨林的一个类型,但由于发生在季风热带北缘纬度和海拔的极限条件下,受到季节性干旱和热量不足的影响,在其林冠层中有一定比例的落叶树种存在,大高位芽植物和附生植物较逊色而藤本植物和在叶级谱上的小叶型植物更丰富,这些特征又有别于赤道低地的热带雨林。热带山地雨林是热带雨林的山地亚型,是该地区热带山地较湿润生境的一种森林类型,它在植物区系组成和生态外貌特征上类似于热带亚洲的低山雨林,隶属于广义热带雨林植被型下的低山雨林亚型。热带季节性湿润林分布在石灰岩山坡中、上部,在群落外貌上类似热带山地常绿阔叶林但在植物区系组成上与后者不同,它是石灰岩山地垂直带上的一种植被类型。热带季雨林是分布在该地区开阔河谷盆地及河岸受季风影响强烈的生境的一种热带落叶森林,是介于热带雨林与萨王纳之间的植被类型。热带山地常绿阔叶林(季风常绿阔叶林)是西双版纳的主要山地植被类型,它分布在热带季节雨林带之上偏干的山地生境。它在植物区系组成上不同于该地区的热带季节雨林,在生态外貌特征上亦不同于热带山地雨林,是发育在受地区性季风气候强烈影响的热带山地的一种森林植被类型。     

西双版纳热带季节雨林与橡胶林土壤呼吸

季节雨林和橡胶(Hevea brasiliensis)林是西双版纳热带森林生态系统中原始林和大面积种植人工林的两种代表类型。热带季节雨林层次结构复杂,多样性丰富,而橡胶林结构简单,乔木层只有橡胶树1种。应用碱吸收法,研究了这两种植被类型土壤呼吸速率、地下5 cm土壤温度、气温和土壤含水率的季节变化规律,以及土壤呼吸速率与地下5 cm土壤温度、气温和土壤含水率的关系。结果表明:1)季节雨林和橡胶林土壤呼吸速率、土壤温度、气温和土壤含水率都有明显的季节变化,而且两种林型的变化趋势基本一致;2)季节雨林和橡胶林土壤呼吸速率与地下5 cm土壤温度和气温之间具有显著的指数相关关系,显著水平达1%,与地下5 cm温度的相关性(r²分别为0.87和0.82)明显高于与气温的相关性(r²分别是0.80和0.72);3)季节雨林和橡胶林土壤呼吸速率与土壤含水率具有显著的线性相关(r²分别是0.73和0.63),显著水平达1%;4)橡胶林的土壤呼吸速率明显高于季节雨林,这与两种林型的结构有关;5)季节雨林和橡胶林土壤呼吸的Q₁₀分别为2.16和2.18,比文献报道的热带土壤的Q₁₀(1.96)稍高。     

Clearance and fragmentation of tropical rain forest in Xishuangbanna, SW, China

Xishuangbanna, situated in the northern margin of the tropical zone in Southeast Asia, maintains large areas of tropical rain forest and contains rich biodiversity. However, tropical rain forests are being rapidly destroyed in this region. This paper analyzed spatial and temporal changes of forest cover and the patterns of forests fragmentation in Xishuangbanna by comparing classified satellite images from 1976, 1988 and 2003 using GIS analyses. The patterns of fragmentation and the effects of edge width were examined using selected landscape indices. The results show that forest cover declined from 69% in 1976 to less than 50% in 2003, the number of forests fragments increased from 6,096 to 8,324, and the mean patch size declined from 217 to 115 ha. It was found that fragment size distribution was strongly skewed towards small values, and fragment size and internal habitat differ strongly among forest types: less fragmented in subtropical evergreen broadleaf forest, but severe in forests that are suitable for agriculture (such as tropical seasonal rain forest and mountain rain forest). Due to fragmentation, the edge width was smaller in 2003 than that in 1976 when the total area of edge habitat exceeded core habitat in different forest types. The core area of tropical seasonal rain forest was smallest among main forest types at any edge width. Fragmentation was severe within 12.5-km buffers around roads. The current forest cover within reserves in Xishuangbanna was comparatively large and less fragmented. However, the tropical rain forest has been degraded inside reserves. For conservation purposes, the approaches to establish forest fragments networks by corridors and stepping stone fragments are proposed. The conservation efforts should be directed first toward the conservation of remaining tropical rain forests.     

西双版纳热带雨林中丛枝菌根真菌的初步研究*

对西双版纳热带雨林中30个科的42种植物根系的丛枝菌根真菌定居情况进行了调查,并从这些植物的根际土壤中分离鉴定了分属于无梗囊霉属(Acaulospora)、球囊霉属(Glomus)和硬囊霉属(Sclerocystis)的25种丛枝菌根真菌。对热带雨林土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度（spore density）、物种丰富度（species richness）以及已鉴定种的出现频率进行统计分析发现：热带雨林土壤中丛枝菌根真菌的孢子密度在每100g土壤116~1560个之间,平均478个;物种丰富度在2~7之间,平均为4.5;无梗囊霉属和球囊霉属真菌是热带雨林土壤中丛枝菌根真菌的优势类群。     

西双版纳热带雨林中榕树动物群落结构与多样性研究

榕树是西双版纳热带雨林生态系统中的一个关键植物类群,在该类植物中,形成了以榕树果实、叶片、枝杆、枯枝落叶、土壤为食物、栖息、繁殖环境和帮助榕树授粉、传播种子的动物群落;榕树和动物之间形成了互相依赖、协同共存、互保发展的紧密关系。     

西双版纳热带雨林和哀牢山亚热带常绿阔叶林雾特征研究

以西双版纳热带雨林和哀牢山亚热带常绿阔叶林为研究对象,利用PWS100天气现象仪获取两种森林类型的能见度数据。基于2014年西双版纳热带雨林和哀牢山亚热带常绿阔叶林的能见度数据,对两种森林类型雾的特征进行定量研究。研究结果表明:(1)西双版纳热带雨林全年雾日数为196 d,占全年的53.7%,哀牢山亚热带常绿阔叶林全年雾日数为100 d,占全年的27.4%,热带雨林全年雾日数几乎为亚热带常绿阔叶林雾日数的两倍;(2)热带雨林雨季和干季各占28.06%和71.94%,而亚热带常绿阔叶林雨季和干季各占72%和28%;(3)热带雨林一日内雾持续的最长时间为10.5 h,而亚热带常绿阔叶林雾生成和消散时间不定,一日内雾最长持续时间可达24 h,但雾发生的频率低于西双版纳热带雨林。两种森林类型全年雾日特征有明显的差异性,通过定量评价地处过渡带上的两种多雾森林生态系统雾特征,可为未来气候变化对不同森林生态系统碳水交换影响提供数据支撑。