抚育措施对热带次生林群落植物功能性状和功能多样性的影响

热带次生林普遍存在林分生产量不高、生态功能低、顶极物种缺乏或比例过小以及恢复速度过慢等问题。因此,迫切需要通过人工抚育提高其恢复速度和生态系统功能。本文以海南岛霸王岭林区次生林为研究对象,运用综合抚育法对中龄林进行抚育实验,分析了抚育措施对群落水平植物功能性状和功能多样性的影响。结果表明:抚育后群落水平的比叶面积、叶片干物质含量、叶片氮含量和叶片钾含量显著降低,木材密度和最大潜在高度显著提高,叶片叶绿素含量和磷含量变化不显著。抚育后群落的功能丰富度显著降低,而功能均匀度和功能分离度显著增加,功能离散度变化不显著。研究表明,通过综合抚育技术的实施,能够加快次生林群落向老龄林方向恢复,抚育后的物种能够更充分地利用资源,生态系统功能逐渐增强。     

海南岛霸王岭热带山地常绿林和热带山顶矮林群落特征

热带山地常绿林和热带山顶矮林均属于热带云雾林.为了揭示其群落结构和物种多样性特征,在海南岛霸王岭热带山地常绿林和热带山顶矮林分别设置8个和10个2,500 m2样方,调查所有DBH≥1cm的乔木、灌木和藤本植株.结果显示:(1)热带山地常绿林幼树(1cm≤DBH＜5 cm)和小树(5cm≤DBH＜ 10 cm)的平均密...     

海南岛霸王岭两种典型热带季雨林群落特征

热带季雨林为海南岛的隐域性植被类型,分布在与热带低地雨林相似的海拔范围但生境条件较差的局部地段,在旱季其大部分的乔木种类和个体都会落叶.海南岛霸王岭林区分布着海南岛最为典型且大都保存较为完好的热带季雨林原始林,按照其优势树种可划分为海南榄仁(Terminalia hainanensis)季雨林和枫香(Liquidambar formosana)季雨林两种群落类型.通过对霸王岭林区两种典型的热带季雨林老龄林群落的样地调查,比较分析了其物种组成、大小结构、多样性、季相变化等特征.结果表明:海南岛热带季雨林群落中物种优势度明显,具有明显的标志种--海南榄仁和枫香.海南榄仁群落具有较高的灌木物种丰富度、个体多度及较低的乔木物种丰富度、个体多度和多样性;海南榄仁群落在小径级和低高度级中具有较高的植物个体多度,同时在低高度级中具有较低的物种丰富度,但其它径级和高度级两个群落物种丰富度及个体多度差异均不显著;除灌木落叶物种丰富度海南榄仁群落显著高于枫香群落外,其余各生长型落叶物种丰富度及个体多度两个群落之间均无显著差异;在具刺木质藤本物种丰富度和个体多度上海南榄仁群落与枫香群落差异不显著,但乔木、灌木和木本植物具刺物种丰富度及个体多度海南榄仁群落均显著高于枫香群落.总体来看,海南榄仁群落比枫香群落的季雨林特征明显,是海南岛最为典型的季雨林群落类型.     

天山云杉种群分布格局

选择新疆天山山脉不同经度的5个地点(昭苏、巩留、乌苏、乌鲁木齐和哈密)的天山云杉林进行垂直样带调查,应用理论分布模型和聚集强度指标对天山云杉种群分布格局进行研究.结果表明：天山云杉种群格局整体上呈集群分布,不同发育阶段和不同海拔高度对其分布格局和聚集度均有不同程度的影响.随着径级的增大或年龄的增加,天山云杉种群的聚集度降低;不同海拔高度天山云杉都呈现出在高海拔聚集度最大的分布趋势.     

亚热带常绿落叶阔叶混交林植物功能性状的种间和种内变异

不同物种间的功能性状差异是自然生态系统中物种共存的基础, 而物种内个体间的性状变异对物种的共存和分布同样具有重要作用。本文以湖北星斗山自然保护区亚热带常绿落叶阔叶混交林内28种主要树种(通过物种多度排序获得, 其中常绿和落叶树种各14种)为研究对象, 探讨不同叶习性树种的4种功能性状(比叶面积、叶干物质含量、叶面积和比茎密度)在种间和种内的差异程度。结果表明: (1)常绿和落叶树种在4种功能性状上均存在显著差异, 常绿树种的比叶面积和叶面积显著低于落叶树种, 但叶干物质含量和比茎密度则显著高于落叶树种; (2)比叶面积的变化主要来源于叶习性(57.49%), 叶面积变化主要来源于种间(66.80%)和种内变异(27.52%), 叶干物质含量的变化主要来源于种间(38.12%)和种内(33.88%)变异, 但比茎密度的变化主要来源于种内变异(51.50%), 其次为种间变异(32.52%); (3)常绿和落叶树种种间水平的性状相关性可能掩盖各功能性状之间的相关性。种内变异能够显著影响群落间的植物功能性状差异, 但不同功能性状的种内变异程度存在差异。     

海南岛霸王岭热带低地雨林树木的空间格局

树木空间格局及其形成过程是物种共存及生物多样性维持机制研究的一个重要方面。该文以海南岛两个1 hm ²的典型热带低地雨林老龄林森林动态样地为基础, 通过4个点格局模型(均质Poisson过程、异质Poisson过程、均质Thomas过程和异质Thomas过程)模拟扩散限制和生境异质性作用对树木空间分布格局的影响, 并分析不同空间尺度下(< 2 m, 2-5 m, 5-10 m, 10-15 m, 15-20 m和20-25 m)不同作用的相对重要性。结果表明: 热带低地雨林的所有树木总体上呈现聚集分布的空间格局, 随着尺度的增大, 聚集强度逐渐减小。树种在模拟空间分布格局最优模型中的比例由高到低分别是: 均质Thomas过程, 均质Poisson过程、异质Thomas过程和异质Poisson过程。扩散限制作用是形成热带低地雨林树木空间分布格局最重要的生态过程, 其次是完全随机作用以及生境异质性和扩散限制的联合作用, 而生境异质性的作用最小。不同空间尺度上模拟各树种空间分布格局的最优模型比例差异显著, 扩散限制作用能够在多数空间尺度上模拟多个树种的空间分布格局, 其次为随机作用; 生境异质性和扩散限制的联合作用主要在小尺度(0-5 m)影响树种分布, 而生境异质性在较大尺度(15-25 m)上影响树种的空间分布格局。     

海南岛热带低地雨林刀耕火种弃耕地恢复过程中落叶树种的变化

落叶是树木适应环境变化的一种方式,水分梯度往往是导致热带森林落叶物种比例产生差异的最主要原因。为研究落叶树种在森林次生演替过程中的变化规律,我们在海南岛霸王岭林区内调查了4个林龄阶段（5年、12年、25年和55年）的刀耕火种弃耕地自然恢复群落样地。在5.25hm2的全部样地内共记录到高H〉0.1m的落叶木本植物24种,隶属于15科21属。其中紫葳科、大戟科、含羞草科是含落叶树种最多的3个科,黄牛木（Cratoxylum cochinchinens）、猪肚木（Canthium horridum）、山柑算盘子（Glochidion fagifolium）是多度最高的3个落叶树种,枫香树（Liquidambar formosana）、黄牛木、山柑算盘子是胸高截面积最大的3个落叶树种。在次生演替过程中,落叶物种比例以5年恢复群落中最高,而后随群落演替进程下降;不同径级大小个体的落叶物种比例也表现出相同的变化趋势,且较大径级个体（DBH≥5cm）比例高于小径级个体（DBH〈5cm）。落叶物种个体密度比例和胸高截面积比例呈现单峰曲线变化：在恢复12年的群落中达到最大,而后随群落演替进程下降。除幼树（H〉1.5m,DBH〈5cm）外,其他各径级个体中的落叶物种密度和胸高截面积比例也表现出相同的变化趋势。我们的研究表明,在海南岛热带低地雨林刀耕火种后的次生演替和自然恢复过程中,落叶物种比例及其密度随恢复过程而发生相应的变化,在一定的恢复时期内呈现一定的季雨林群落特征。     

海南岛霸王岭热带季雨林树木的死亡率

树木死亡是调节群落组成和结构的一种方式, 在森林生态系统动态中发挥着重要作用。该文在对海南岛霸王岭热带季雨林群落大量调查和树种功能群划分研究的基础上, 探索了热带季雨林群落及其不同功能群树木的死亡率及其随径级和环境条件的变化规律。结果表明: 海南岛霸王岭热带季雨林群落内树木死亡率的变化范围为3.42%-18.71%, 平均值为7.60%。按照功能群比较, 乔木死亡率显著高于灌木, 落叶树种死亡率高于常绿树种, 但具刺树种死亡率显著低于无刺树种。按照树木径级划分, 5-30 cm径级范围的死亡率均超过10%, 最高值出现在5-10 cm径级范围, 在相同径级范围内比较时, 落叶树种在 胸径(DBH ) < 5 cm时的死亡率显著高于常绿树种, 而在其他径级范围内, 二者之间无显著差异, 具刺和无刺树种的死亡率在所有径级范围内均无显著差异。乔木死亡率与群落距河流距离具有显著的相关性, 距离河流越远死亡率越高; 落叶树种和无刺树种则与坡位存在显著的相关性, 坡上部的死亡率显著高于坡中部。热带季雨林内树木的死亡率与其所处的群落生境有关, 较干旱的生境是导致树木死亡率较高的重要原因。     

鄂西南亚热带常绿落叶阔叶混交林土壤空间异质性

大样地是监测森林生物多样性及生态因子动态变化的重要平台,以湖北木林子国家级自然保护区常绿落叶阔叶混交林为对象,依托15 hm2动态监测样地,对每个400 m2样方进行取样并测定7个化学性质指标,运用地统计与多元统计方法,分析了该大样地内不同土壤因子的富集程度、空间格局、变异性、相关性。结果如下:1)研究区土壤酸性较强,有机质、有效氮、全氮、有效钾丰富,有效磷、全磷亏缺;2)有效氮、全氮、有效磷呈东高西低,p H呈西高东低,有效钾呈斑块状分布,有机质呈中间高,西北与东南低的"凸"型分布,其中以有效钾空间结构最复杂(A=50 m,D=1.96),p H空间结构最简单(A=180 m,D=1.83);3)土壤因子的块基比范围为0.14—0.69,14对因子显著相关(P0.05),其中以全磷的空间自相关最强,并与其余因子显著相关;4)土壤因子的变异系数范围为0.05—0.34,其中全磷、有效磷变异系数最高,分别为0.29和0.34,p H变异系数最低(0.05),土壤全磷在主成分中具有最大载荷(2.27)。结果表明:1)木林子常绿落叶阔叶混交林土壤酸性较强,除了磷素亏缺,其余土壤养分富集;2)土壤的变异性不强,空间分布具有明显的自相关特征,并具有一定的尺度效应;3)除了土壤有效磷以外的土壤因子之间存在较为普遍的相互联系;4)土壤全磷对于土壤的综合变异最具代表性。     

午潮山常绿次生阔叶林主要木本植物功能群及其演替特征

为了理解午潮山次生林群落结构和演替特征,分析了不同演替阶段功能群物种的生态位和种间关系。对研究区70个20×20 m森林样地内胸径≥1 cm的木本植物进行分析调查,并按照11个功能性状（叶片氮含量、叶片磷含量、叶片钾含量、比叶面积、木材密度、叶片干物质含量、叶片叶绿素含量、生长型、寿命、喜光性和最大潜在树高）将主要的45个物种划分为4个功能群：早期先锋树种（PFG1）、中期中性树种（PFG2）、中后期树种（PFG3）和后期耐阴树种（PFG4）。结果表明种间正负联结比接近1,但显著正联结多于显著负联结,群落整体稳定,而演替中后期功能群（PFG2、PGF3和PFG4）的种间生态位重叠和种间联结强度较高,种间竞争激烈。午潮山森林群落正向演替后期发展,可伐除部分与演替中后期树种相互竞争的早期树种加速演替,并且补植有价值的喜阳先锋种减少开放地,为修复森林生态系统和加速群落演替提供策略。