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。     

热带柚木(Tectona grandis L. f.)人工林中不同邻体干扰强度下林木CO2气体交换特征

研究以海南岛尖峰岭21a生的珍贵树种柚木人工林为对象,以邻体干扰指数为干扰强度评价指标,用Li-6400(Li-cor, Inc., USA)便携式光合作用测定系统研究了邻体干扰强度对柚木个体CO2气体交换的日动态和季节变化特性,光合-光响应特性及光合-CO2响应特性的影响.结果表明:邻体干扰并未改变个体叶片光合作用日进程,但对日净光合速率(Pn)的影响差异较大,表现为弱、中、强和极强度干扰下日Pn时段均值比为2.5 : 2.3 : 1.7 : 1.0,弱干扰下日最大净光合速率为极强干扰下的2.8倍;随着干扰强度的增加,柚木叶片的蒸腾速率、气孔导度等特征参数也出现不同程度的下降.邻体干扰对光合-光响应和光合-CO2响应特征参数的影响明显,弱干扰下柚木叶Asat、Qsat 、αA、CE、Vcmax和Jmax分别是极强干扰下的2.7、1.3、1.4、2.7、1.9和2.8倍,Qcomp和Rd则受邻体干扰的影响不明显.干扰强度对光合光响应和光合CO2响应特征的影响随光环境和CO2浓度的改变而有所差异,光环境的改变对弱干扰下柚木个体的影响明显要强于强度以上干扰的个体,而CO2浓度的改变对弱干扰个体的影响则明显要弱于强度干扰以上个体的影响.因此,在林分结构相对单一、经营管理措施基本一致的人工林内,邻体干扰是个体竞争的主要影响因素之一,干扰强度的不同将影响种内个体光合碳同化能力出现差别,导致个体生长差异.可以基于邻体干扰指数评价柚木人工林内种内竞争程度的大小,并以此为依据合理调整柚木人工林的林分结构,达到对环境资源的最合理利用.     

海南尖峰岭不同热带雨林类型与物种多样性变化关联的环境因子

环境因子是影响物种分布并导致物种多样性形成的重要因素,采伐后恢复的热带森林次生林和原始林的环境因子是否一致是一个很重要的问题.对于该问题的回答对长期监测热带森林次生林的变化具有重要意义.该文基于在海南尖峰岭地区设置的164个625 m2植被公里网格样地数据,记录了每个样地的采伐历史并测定了其他的17个环境变量指标,分析了17个环境因子之间的相关关系;将164个样地划分成3种不同采伐历史的森林,通过典范对应分析(CCA)探讨3种森林类型中影响物种分布的环境因子组成;比较两种多元回归模型的优劣,来揭示3种森林类型中影响物种丰富度形成的环境因子组成的差异.结果表明:驱动海南尖峰岭地区物种分布并导致物种多样性差异的环境因子在森林采伐前后并不是一成不变的,而是与森林采伐历史有关联的.除了人为森林采伐干扰外,海拔梯度是形成海南尖峰岭热带天然林物种多样性的最重要因素.CCA分析显示:原始林中,物种分布与海拔、土壤交换性钙和交换性镁含量3个环境因子有较密切的关系,也与4个土壤物理性质环境因子(土壤密度、土壤最大持水能力、毛细管持水量和毛管孔隙度)关系密切;森林采伐后的恢复森林中,土壤全磷和速效磷含量对物种分布的影响增强,但皆伐后土壤交换性钙和交换性镁含量对物种分布的影响减弱.多元回归分析显示:原始林的物种丰富度与海拔和土壤交换性钙含量显著相关,径级择伐后恢复热带天然林的物种丰富度和海拔、土壤全磷含量和速效钾含量显著相关,皆伐后恢复热带天然林的物种丰富度仅和海拔显著相关.研究结果还显示,如果数据中存在空间自相关,建立多元回归模型时应该考虑数据中的空间自相关属性,虽然它并不总是存在的.