哀牢山常绿阔叶林林冠的截留特征

为了评估亚热带常绿阔叶林的水源涵养服务功能,选择哀牢山典型的原始常绿阔叶林,定位监测了林冠层对1 a中共144次降雨的截留分配效应。观测期间降水总量为1 707.8 mm,穿透雨量、茎流量和林冠截留量分别是1 421.8,15.4和270.6 mm,穿透雨率、茎流率和截留率分别为83.3%,0.9%和15.8%。总降雨量大于3.7 mm时才观测到林内穿透雨和树干茎流,"漏斗"状的林冠结构和持续的降雨,均可造成穿透雨量大于林外大气总降水量,而树木较大分枝角度和较多附生物,可能使有些胸径和冠幅较大树木的树干茎流量反而更小;穿透雨量和茎流量、林冠截留量与降水量均呈显著的线性正相关(P<0.01),而林冠截留率随降水量增大而减少;降雨特征和林分特征是影响林冠截留的主要因素。

光合作用模型在山地森林附生树平藓光合特性研究中的适用性

以哀牢山中山湿性常绿阔叶林生态系统的优势附生苔藓——树平藓(Homaliodendron flabellatum)为研究对象,以非直角双曲线模型、指数方程和直角双曲线修正模型为基础,分别推导出包含CO2摩尔分数和温度因子的3个光合作用综合模型,研究了树平藓的光合特性及其与生态因子的关系,对3个综合模型的预测能力进行了检验。结果表明:直角双曲线修正模型对树平藓的预测效果优于其他2个模型,而且该模型能更好地反映附生苔藓植物的光抑制特征及对林下荫蔽生境的适应性。

西双版纳热带雨林和热带山地常绿阔叶林附生苔藓的组成与多样性格局

为探讨西双版纳热带雨林和热带山地常绿阔叶林附生苔藓的组成、多样性格局及其维持机制,该文对两种植被的树干附生苔藓植物进行了调查与分析。所选择的样地位于西双版纳勐腊县,每种植被类型选择10个20 m×20 m的样方,每个样方选择约10棵样树。结果表明:(1)本调查共记录到附生苔藓20科39属60种,其中热带雨林附生苔藓有19科33属48种,热带山地常绿阔叶林附生苔藓有9科14属19种,共有种6种。(2)热带雨林最优势科为平藓科,热带山地常绿阔叶林最优势科为锦藓科。(3)热带雨林比热带山地常绿阔叶林具有更高的物种丰富度、β多样性和γ多样性。(4)不同径级和不同树皮粗糙度宿主上附生苔藓植物的盖度差异显著,而物种丰富度差异不显著。(5)苔藓植物的生活型对植被类型有所偏好,表现为悬垂型、扇型、交织型、粗平铺型集聚于热带雨林,丛集型、垫状型、细平铺型集聚于热带山地常绿阔叶林。(6)直接排序结果表明,宿主特性特别是树皮粗糙度显著影响苔藓植物生活型的组成和分布。热带雨林比热带山地常绿阔叶林能提供更多样的微生境,因而孕育了物种更丰富的附生苔藓植物。考虑到不同的植被类型或宿主特性条件下孕育着不同生活型组成的苔藓植物,因此可将苔藓生活型作为今后森林监测的一项重要指标。

蕨类植物的克隆性及其生态功能

通过对蕨类植物生活史特性进行探讨可知,克隆整合影响着蕨类植物的表型可塑性,同时在异质环境中特别是胁迫环境中起着重要的作用。克隆整合作用是植物适应环境的重要机制之一。通过克隆整合,可在克隆蕨类植物生长系统内共享局部可利用资源、缓解局部压力,从而促进克隆蕨类的生长和生存,在蕨类植物的生态适应中发挥着重要的意义。

地形和历史干扰对西双版纳勐仑地区热带森林林冠高度结构的影响

以机载激光雷达为研究手段,结合1981和2021年的全色照片,利用多元回归树的方法对云南西双版纳国家级自然保护区勐仑子保护区的热带森林林冠高度结构及其与环境因子间的关系进行探讨。结果表明:勐仑子保护区西片森林可根据林冠高度结构差异而分为7类,其中包括热带季节雨林、季风常绿阔叶林、次生林和河漫滩林;潜在辐射强度、海拔、地形垂直曲率、坡度以及1981和2021年影像亮度平均值是影响林冠高度结构聚类的主要因子。以番龙眼为主要优势种的热带季节雨林在沟谷和低地地段占有最大的分布范围,而山脊和干扰迹地上则以短刺锥为优势种的季风常绿阔叶林为主。次生林地段林冠表面极为平整,结构上明显区别于天然林,30多年前的轮歇农业活动至今仍对森林外貌有着明显影响。

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5cm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.

西双版纳热带季节雨林与橡胶林不同径级根分解

通过分解网袋法对西双版纳2种重要森林类型———热带季节雨林和橡胶林(Hevea brasiliensis)4种不同径级的根(细根<2 mm,2 mm<小根<10 mm,10 mm<中根<20 mm,粗根>20 mm)进行为期1 a的研究,发现热带季节雨林根系分解速率小于橡胶林;细、小根分解速率大于中、粗根;根分解速率与根自身C/N,C/P有强相关性;热带季节雨林细根、小根、中根、粗根日分解系数分别为0.001 0,0.002 5,0.000 7,0.000 7,橡胶林细、小、中、粗根分解系数分别为0.003 0,0.001 9,0.001 3,0.001 7.

基于林冠塔吊的附生植物生态学研究进展

林冠是生物圈中物种最丰富却最鲜为人知的生境之一。它在森林与大气的物质、能量交换过程中发挥着至关重要的作用。但因林冠调查技术的限制,林冠及生存在其中的附生植物在生态系统中的功能尚未得到足够的重视。塔吊在三维空间中作业具有"全方位、高精度、非破坏、可重复"的特征。林冠塔吊已成为当前林冠学研究的标志,并为林冠附生植物研究提供了契机。国际上,欧美国家利用塔吊技术对林冠层附生植物多样性与空间分布等进行了大量的研究,取得了丰硕的成果。该文介绍了塔吊的构造、林冠塔吊建设历史和站点分布及国际林冠研究组织等概况,并对依托塔吊开展的附生植物研究进展进行了评述。此外,还简要介绍了我国塔吊建设与林冠生态学发展情况。在系统分析国内外附生植物研究现状基础上,从附生植物多样性、附生植物空间格局与维持机制、生态适应性、与林冠动物的关系以及附生植物对气候变化的响应等5个方面对今后基于林冠塔吊开展附生植物研究进行了展望。

西双版纳热带森林附生维管植物的物种多样性与区系特征

附生植物是山地森林生态系统中重要的结构性成分。因受林冠调查技术限制,人们对林冠附生植物知之甚少。本文在前人有关西双版纳植物区系研究的基础上,结合野外调查和标本资料,对该地区附生植物的物种组成与分布进行了整理。结果表明,西双版纳热带森林附生维管植物共有29科134属486种,约占全部维管植物的11%。附生兰科是最丰富的类群(69属293种),其中以石斛属(Dendrobium)(49种)和石豆兰属(Bulbophyllum)(48种)物种数最多。蕨类是仅次于兰科的附生类群(13科38属97种),其中水龙骨科(51种)占附生蕨类总数的50%以上。基于生活史和养分来源的划分标准,该地区48%的附生物种属于兼性附生,其次是以兰科为主的专性附生(46%),半附生仅占6%。从区系上看,西双版纳附生植物属的分布具有明显的热带亚洲性质。附生植物主要分布于资源受限的林冠生境,对环境变化极为敏感,在人为干扰日益加剧的背景下,这类植物正面临严重威胁。因此,需要加强对西双版纳林冠亚系统的保护。

西双版纳热带雨林树种斜叶榕F. tinctoria水分利用方式的季节变化

以斜叶榕F.tinctoria为研究对象,通过测定其木质部与其各种潜在水源的氢氧同位素组成,揭示西双版纳地区斜叶榕在不同季节的水分利用变化.结果表明在干热季时的30 cm土壤处水势达到最低值-30.5kPa,在雾凉季时此深度土壤处出现最大水势,为-14.5 kPa,在各个季节70 cm处的土壤水势几乎没有变化.雨季时的土壤含水量比雾凉季与干热季都高(P<0.001),而雾凉季与干热季的土壤含水量则没有显著差异(P=0.64).通过对雨水、雾水、浅层土壤水、深层土壤水、树干腐殖质水及植物木质部水的稳定同位素分析得出,在雨季,雨水与浅层土壤水是斜叶榕的最主要水源;雾凉季时,斜叶榕主要利用土壤水(包括浅层土壤水与深层土壤水).干热季时,浅层土壤水是斜叶榕的最主要水源.因此,斜叶榕的水分利用存在季节变化.

哀牢山中山湿性常绿阔叶林两种优势幼苗C、N、P化学计量特征及其对N沉降增加的响应

N沉降对不同森林生态系统的影响是当今全球变化生态学研究的一个热点问题。山地湿性常绿阔叶林是我国西部高海拔地区重要的森林植被类型之一。该文以云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林为对象,研究了其林下优势树种多花山矾(Symplocos ramosissima)和黄心树(Machilus gamblei)幼苗不同器官中C、N、P含量和生态化学计量特征及其对N沉降增加的响应。结果表明:两种幼苗C、N、P含量的差异均达到了显著性水平(p<0.05),多花山矾的C含量较低,N和P含量较高。N处理对植物幼苗元素含量及其比值影响极显著(p<0.01),且与物种和器官之间存在显著的交互作用。N处理提高了幼苗体内N含量,导致不同器官N:P值有不同程度的增加。随N处理水平的升高,多花山矾幼苗P含量下降,黄心树幼苗P含量整体升高,幼苗间P含量差异减小。在一定范围内,植物幼苗N含量与土壤无机N含量之间存在极显著的相关性(p<0.01)。不同器官之间相比,植物幼苗根和茎的N内稳性比叶片更高,即植物叶片对N沉降的响应更为敏感。

云南省近50年降水量的时空格局与成因分析

随着全球变暖的加剧,中国各区域近50年来的降水量变化呈现出更显著的地域差异。本文选取云南省32个资料序列较长的地面气象观测站1967-2016年逐日降水量数据,通过线性倾向率、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析、Kriging插值和广义线性混合模型(GLMM)等方法,分析了云南省1967-2016年降水量时空格局与变化趋势。结果表明:1967-2016年年际降水量波动变化显著,总体呈下降趋势,且湿季主导全年降水;1995年和2002年为云南省降水量发生突变的年份,其中,1995年出现了降水量的急剧上升,2002年出现了降水量的骤然下降;云南省年平均降水量主要有准23 a、准12 a和准4 a三个振荡周期,并以准23 a长周期为主振荡周期,在未来一段时间内云南省降水仍维持在多雨期,但处于降水偏多向降水偏少的过渡阶段;云南省平均年降水量整体表现为滇东北和滇西北地区降水少、滇西南和滇南地区降水多的空间分布格局,且自东北向西南呈条带状递增分布;湿季降水空间分布主要受海拔的影响,在滇南地区海拔较低的江城形成降水中心;干季降水空间分布则受到地形和气流的综合作用,在滇西北地区的贡山形成降水中心。本研究定量解析了云南省降水量的时空演变特征及其驱动机制,证明了云南省近年来降水不稳定性加剧的同时下降速率明显升高,干旱化趋势越来越严重。研究结果为区域气候变化与灾害预警提供了基础数据,对预测区域水文变化趋势、提升水资源利用效率以及制定科学的抗旱减灾决策具有重要的现实意义。

附生蕨类植物的克隆性研究进展

石松类及蕨类植物在高等植物中处于比较特殊的进化与系统发育地位,同时具有孢子植物(孢子)与种子植物(维管束)的双重特征。附生蕨类植物是蕨类植物中占据独特生境的一个大类群,其生活史策略及进化历史与其附生生长的森林生态系统紧密相关。大部分附生蕨类植物的克隆生长习性及克隆生活史性状在其生态适应中具有重要作用,但这方面未引起广泛关注。本文主要综述了中国山地森林中附生蕨类植物的根状茎克隆生长、克隆性与生态适应性、不同克隆生长方式与进化等方面,并展望了蕨类植物克隆性在森林生态系统过程与功能中的作用,以及今后如何将蕨类植物生态学研究与气候变化、植被恢复、土地利用变化等全球变化的主流方向进行结合。