热带森林中的斑块动态与物种多样性维持

Patch dynamics in tropical forests and the maintenance of tree species diversity

斑块作为景观要素之一 ,直接影响到景观结构的空间格局及其内部各要素之间的相互关系 ,其动态也将导致景观格局的变化。异质性的斑块在自然森林中是普遍存在的 ,这就是说 ,顶极森林中仍然存在着由不同种类或不同生长时期的植物种群组成的森林斑块。由自然或人为干扰所驱动的森林生长循环导致了这些斑块在空间上的镶嵌 ,对于特定的地域片段 ,也导致了不同生长时期的森林斑块的周期性循环。在热带森林中 ,森林的生长循环由林窗期 (gapphase)、建群期 (buildingphase)和成熟期 (maturephase)构成。在成熟林中 ,大林窗的出现创造了生境的异质性 ,光照的增强、温度的升高以及湿度的降低不利于顶极树种的生长 ,而先锋树种则常常成为林窗空地的成功占领者 ,这就改变了斑块的质地和属性。随着森林斑块的发育 ,短命速生的先锋树种所形成的林冠又为顶极树种的生长创造了有利条件 ,由于先锋树种本身不能在自己的林冠下更新 ,使得林窗中的树种成分发生替代和变化 ,最终将恢复到近似于先前成熟林的结构 ,从而实现了森林斑块的循环。显而易见 ,森林动态的过程也意味着物种成分的循环。在林窗期、建群期和成熟期的不同生境条件的选择下 ,物种结构出现相应的替代和轮回 ,因此 。

As one of the elements contributing to landscape, patches have direct effects on the spatial patterns of landscape and functional interactions among the landscape cells. Patch dynamics leads to the change in landscape patterns. Heterogeneous patches commonly occur in tropical forests. This is to say, climax forest also maintains patches of different species composition and community structure. Forest growth cycle induced by natural events or human disturbance brings about the spatial mosaic of different patches. In any spot of forest, the patches at different growth phases, i.e., gap phase, building phase and mature phase, turn over. In the process of the growth cycle, the replacement of floristic elements takes place, too. These patches, on the other hand, shift on the forest background. The species diversity of tropical forests is maintained in the dynamics of forest patches.