亚龙湾热带天堂森林公园森林游憩资源调查研究

森林游憩资源是森林资源的一项重要组成部分,也是开发特色森林游憩景点的前提和基础。亚龙湾热带天堂森林公园是海南省第一座滨海山地生态观光兼生态度假型森林公园,研究主要对亚龙湾热带天堂森林公园的森林游憩资源进行分类调查和统计分析,并对园区的空气环境质量进行分级评价研究。结果表明:亚龙湾热带天堂森林公园森林游憩资源类型丰富、种类较为齐全,有6个主类、11个亚类、27个基本类型共75处,其中自然景观3个主类、6个亚类、9个基本类型共24处;人文景观3个主类、5个亚类、18个基本类型共51处。园区空气环境质量总体较好,其中烟波亭和云顶咖啡周边空气清洁度较差;逐鹿岭揽胜台、千里伞、鱼塘和鸟巢度假村周边空气清洁度处于中等水平;海岸揽胜台、情人栈道和美丽梧桐观景台边空气清洁度处于清洁水平;其余测点的空气均为最清洁状态。研究结果可为亚龙湾热带天堂森林公园森林游憩产品开发和产品结构调整、资源可持续利用和保护管理提供数据支撑和重要参考。

水菜花种群潜在生境选择与空间格局预测

国家二级保护野生植物水菜花(Otteliacordata),喜生于清洁的水环境中,对环境变化极为敏感,是检验湿地环境及气候变化的关键指示物种之一,在我国仅零星分布于海南北部的火山熔岩湿地区,生存状况不容乐观。研究水菜花种群潜在生境选择及其空间格局演变,有利于加强濒危物种保护保育及湿地生态系统修复、管理。该研究基于GIS平台和MaxEnt模型,结合气候、地形和土壤因子,探究水菜花种群环境限制因子及其在气候变化背景下潜在适宜生境的演变格局。结果表明,水菜花种群对温差与降水量变化敏感,等温性、最冷季度降水量、土壤类型和年均降水量对水菜花种群分布影响显著;全新世中期-当前-2070年气候变化背景下,水菜花适宜生境面积先减小后增大,分布重心呈西南-东北-西南转移格局;未来气候情景下,水菜花种群高度和中度适宜生境缩减,低适宜生境增加,南部地区将出现新增适宜生境,东北、西北及西南部适宜生境将发生消减。该研究从气候环境角度论证了水菜花种群的潜在生境选择及空间变化特征,可为濒危物种保护保育、湿地管理及其生物多样性维护工作提供参考和指导。

海南东寨港国家级自然保护区红树林潮沟海陆蛙种群数量调查

为全面了解和掌握海南东寨港国家级自然保护区红树林潮沟海陆蛙(Fejervarya cancrivora)种群数量及其动态变化,2020—2022年,在保护区不同片区潮沟内共设置34条样线,对海陆蛙种群数量进行调查和监测,分析保护区海陆蛙种群的致危因素,并提出保护和管理建议。调查表明:海陆蛙主要分布在管理局、道学和三江片区,而塔市和博度片区海陆蛙分布基本处于空白状态;3个年度海陆蛙种群密度基本一致,由高到低依次为三江、道学和管理局;2020年度三江种群密度为221.6只/hm^(2)、道学164.7只/hm^(2)和管理局137.4只/hm^(2),明显高于2022年度(三江151.2只/hm^(2)、道学144.8只/hm^(2)和管理局116.3只/hm^(2))和2021年度(三江113.2只/hm^(2)、道学99.6只/hm^(2)和管理局51.9只/hm^(2));2020—2022年三江、道学和管理局片区总的海陆蛙种群数量分别为6498、3357、4847只。盐度高、水体污染、牡蛎附生和潮汐裸滩面积少等是导致海陆蛙在塔市和博度分布缺失的主要因素。非法捕捉、周边养殖塘包围及其导致的繁殖生境减少和污染是影响海陆蛙种群的致危因素。

基于景观格局的海南岛典型流域生态健康评价

以海南岛南渡江、昌化江和万泉河三大河流流域为研究对象,基于压力-状态-响应(pressure-state-response,PSR)模型对海南岛典型流域生态系统进行健康评价。结果表明,三大流域土地利用类型主要以林地与耕地为主,其中南渡江流域开发利用程度较高;三大流域中南渡江流域较其他流域总体呈景观破碎化程度大、多样性高、连通度低、异质性强的特点;三大流域生态系统健康评价体系准则层的权重大小依次为状态层>压力层>响应层,单项指标综合权重值最大为土地垦殖系数,最小为人均GDP、城镇化率;南渡江流域生态健康状况为亚健康状态,昌化江流域、万泉河流域均为健康状态,南渡江流域压力最大,土地开发利用是所有流域共同面临的主要压力来源。研究综合评估了海南岛三大典型流域的生态健康状况,可为流域的后续生态管护提供了决策依据。

基于MaxEnt模型的气候变化对海南岛湿地景观潜在分布的影响

掌握湿地景观适宜分布及其驱动因素是开展湿地资源合理利用和规划管理的重要前提。根据海南岛湿地景观空间分布数据和相关环境变量数据,运用MaxEnt最大熵模型模拟不同时段海南岛湿地景观的适宜分布区,定量分析影响湿地景观分布的驱动因素,并预测2050年和2070年未来气候情景模式下海南岛湿地景观潜在分布。结果表明:海南岛湿地景观的分布主要受地形和气温的影响,海拔越低、地面越平缓以及温度稳定、温差小的区域越适宜湿地的形成和分布;未来SSP1-2.6模式下2050年和2070年湿地景观的潜在分布面积均发生变化,不适宜区和低度适宜区面积将减少,而中高度适宜区面积将增加;气候变化对海南岛湿地景观的适宜区分布具有正向促进作用。研究结论可为海南岛湿地资源的保护和管理提供科学依据和决策参考。

海南热带雨林代表性种群空间分布特征研究

生态系统代表性种群在生态预警、生物多样性保护等方面具有不可忽视的作用,开展代表性种群评估是生物多样性优先保护的关键基础。以适宜生境分析为切入点,重点解析海南热带雨林代表性种群的分布格局。研究结果表明:1)海南热带雨林国家公园大部分区域潜在分布的热带雨林代表性种群数量在10~25种之间,分布面积占区域总面积的83.86%;2)代表性种群的分布主要受海拔和植被类型因素影响较大,种群分布数量整体由高海拔向低海拔、由原生林向次生和人工林递减辐射分布;3)海南热带雨林国家公园的建设,虽极大地促进了生态系统的连通性和生物多样性保护,但仍有较大面积的代表性种群高热点分布区域未纳入国家公园核心保护区,需加强对此类地区的关注和重视。代表性种群的生存状况很大程度上直接反映了热带雨林生态系统的现状特征,研究成果可为海南热带雨林国家公园生态规划、热带雨林修复、代表性种群保护等提供数据支撑和理论指导。

海南岛森林生态系统碳储量及其空间分布特征

利用最新的森林资源二类调查分布数据和野外样地调查资料,采用InVEST模型和空间统计分析等方法,研究了海南岛森林生态系统碳储量及其空间分布特征。结果表明:海南岛森林生态系统总碳储量为338.15 TgC,其中地上生物、地下生物、凋落物和土壤的碳储量分别为85.12、18.73、2.90 TgC和231.40 TgC,所占比重依次为25.17%、5.54%、0.86%和68.43%。海南岛森林生态系统平均碳密度为147.66 MgC/hm^(2),其中地上生物、地下生物、凋落物和土壤碳密度分别为37.17、8.18、1.27 MgC/hm^(2)和101.04 MgC/hm^(2)。不同市县森林生态系统碳储量分布在8.55—35.40 TgC的范围内,最高的是琼中县。不同植被类型中,橡胶林的碳储量最高,占全岛森林生态系统总碳储量的27.72%;热带山地雨林的碳密度最高,达到249.64 MgC/hm^(2)。在海拔梯度上,森林生态系统碳密度呈现先增加后减少的变化特征,在海拔600—1300 m范围内的碳密度最高,碳密度为200.37—228.86 MgC/hm^(2)。海南岛森林生态系统碳储量在空间分布上具有非常显著的空间聚集性(P<0.01),呈现出中间高、四周低的空间分布格局。未来应加强天然林资源保护与修复,科学森林经营,优化林分结构,提升森林固碳增汇能力。

海南番加省级自然保护区维管植物区系特征分析

为了解海南番加省级自然保护区维管植物资源现状,于2021年10—12月采用路线调查和样方调查相结合的方法,对海南番加省级自然保护区维管植物的区系组成进行统计与分析。结果表明:海南番加省级自然保护区共有维管植物148科498属806种,其中蕨类植物15科16属22种,裸子植物3科3属4种,被子植物130科479属780种;在科级水平上,热带性质的科占61.49%,世界分布科占27.03%,温带性质的科占6.75%,热带成分明显占优,但也呈现出向亚热带植物区系过渡的趋势;在属级水平上,泛热带分布属及其变型和热带亚洲(印度-马来西亚)分布属及其变型分别占总属数的31.53%和20.07%,旧世界热带分布属及其变型和热带亚洲至热带大洋洲分布属分别占总属数的14.06%和9.64%,表明海南番加省级自然保护区维管植物区系热带性质明显。

海南省东方市红树林生境选择及修复潜力评估

为定量评估环境因子对红树林分布的影响,探索红树林适宜生境选择及修复潜力空间分布特征,该研究基于环境背景数据,结合最大熵模型和GIS平台评估了海南省东方市红树林适宜生境分布及修复潜力。结果表明,影响红树林分布的环境因子主要有海表水流速、土地利用类型、pH、与岸线距离;红树林适宜生境主要分布在四更镇旦园村、四必村、四而村,八所镇田庄村、益兴村、昌义村,新龙镇下通天村、新村周边;从空缺分析情况看,东方市约有325.9 hm2的生态修复空间,可优先选择四更镇旦园村、八所镇益兴村、田庄村,新龙镇下通天村及其周边地区开展红树林修复和和恢复工作。研究结论可为海南西部地区及全省的红树林保护修复工作提供借鉴和支撑。

2000—2020年海南岛流域景观格局时空演变及其推动因素分析

该研究基于景观格局指数对海南岛三大典型流域2000—2020年土地利用变化与景观格局演变特征进行分析,并揭示其驱动因素。结果表明:(1)流域内林地、耕地等类型面积呈减少趋势,建设用地、水域类型面积呈增长趋势,南渡江流域建设用地类型增长速率明显高于其他流域。(2)在类型层次上,流域内林地、草地和耕地景观斑块异质性强,斑块离散程度增大,破碎化程度加剧,斑块趋于复杂化;在景观层次上,流域内景观具有破碎度高、异质性强、连通性下降、景观均衡分布、优势度降低的变化特征,其中南渡江流域景观变化更为显著。(3)流域内土地利用类型变化与景观格局变化的主要驱动力为人口数量、GDP等社会经济因素。研究综合分析了海南岛三大流域的景观格局演变特征及其驱动因子,为海南岛典型流域的后续水土治理、景观空间优化提供科学参考。

东寨港红树林湿地土壤因子与酶活性的关系

[目的]红树林是热带、亚热带典型的海岸带湿地生态系统。分析不同植物群落条件下红树林湿地的土壤活性有机碳组成、土壤酶活性现状以及两者间的相互作用,进而预测东寨港红树林片区的生态结构和功能发展趋势,为东寨港红树林湿地的生态恢复与保护提供科学依据。[方法]通过实地采样,对9种红树植物群落类型[红海榄(Type 1)、白骨壤(Type 2)、角果木(Type 3)、海莲+角果木(Type 4)、桐花树+海莲+秋茄(Type 5)、海莲+榄李+桐花树(Type 6)、秋茄+海莲+榄李(Type 7)、海莲+无瓣海桑+桐花树+秋茄(Type 8)、海莲+无瓣海桑(Type 9)]的土壤酶活性、土壤活性有机碳组分含量和理化性质进行化验分析。[结果](1)该区表层土壤有机碳介于6.57~74.87 g/kg之间,在不同群落类型间以Type 7群落显著最高,Type 1群落低至6.57 g/kg。(2)各群落类型湿地表层土壤酶活性变化规律为:脲酶>磷酸酶>过氧化氢酶>蔗糖酶,其中脲酶以Type 8群落最高,显著高于Type 1—6群落;磷酸酶以Type 8群落最高,显著高于Type 1—3群落;过氧化氢酶以Type 5最高,显著高于其余群落(Type 6和Type 7除外);蔗糖酶以Type 9群落最高,显著高于Type 2,Type 5和Type 8群落。(3)土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶与土壤活性有机碳各组分含量呈显著及极显著正相关;土壤脲酶、磷酸酶与土壤pH值呈极显著负相关,与全氮、全磷呈极显著正相关;土壤过氧化氢酶与全氮、全磷呈极显著正相关;土壤蔗糖酶与全氮、全磷呈显著正相关。(4)冗余分析结果显示:土壤轻组有机碳、土壤总有机碳、土壤颗粒有机碳和土壤微生物生物量碳是影响东寨港红树林植物群落土壤酶活性的主要因子。[结论]土壤酶活性与多种土壤活性有机碳组分呈紧密正相关,因此可用土壤酶活来表征东寨港红树林湿地土壤碳库活跃程度。

热带次生林演替过程中环境因子对物种多样性的影响

为了解热带森林次生演替的群落环境特征变化对植物多样性的影响,以两种不同演替阶段的热带滨海次生林群落为研究对象,采用两种非参数检验以及Kendall秩相关分析的方法,对两群落内部的环境因子及其对植物多样性、均匀度以及物种周转率的影响进行研究。结果表明:各环境因子在群落间和群落内均存在差异。在热带常绿季雨林(TEMF)、灌木林(SHR)内,光合有效辐射(PAR)对物种多样性和周转率有显著影响。在两个群落内,土壤相对湿度对物种分布均起到重要影响,对SHR中物种分布的影响更强。在TEMF中,土壤温度、坡度及坡位对物种多样性和周转率限制显著;在SHR中,空气相对湿度成为限制物种分布的主要环境因子。

海南五指山国家级自然保护区石松类和蕨类植物区系研究

五指山国家级自然保护区位于海南岛中南部腹地山区,其石松类和蕨类植物区系目前尚未系统研究。在野外调查、标本鉴定和文献整理的基础上,对其区系进行研究。结果表明,五指山石松类和蕨类植物区系由28科95属288种(及种下分类单位)组成,优势科有6科,分别为水龙骨科、凤尾蕨科、鳞毛蕨科、蹄盖蕨科、铁角蕨科、金星蕨科。该区区系地理成分复杂,其中热带性科、属、种的比例分别为100%、91.2%、84.7%,显示出该区系明显的热带性质。从种的层次来看,热带亚洲分布类型是五指山石松类和蕨类植物区系的显著成分,该区系尤其与中南半岛的石松类和蕨类区系有密切联系,此外,该区系兼有一定的东亚成分和少量的海南特有成分。与7个邻近地区的石松类和蕨类区系比较,与鹦哥岭亲缘最密切,与尖峰岭的亲缘关系次之,再次为云开山、弄岗、赣江源,而与独龙江地区、麻阳河亲缘较远。五指山自然保护区分布着珍稀的石松类和蕨类植物,9种为国家二级保护植物,4种为受威胁程度达到极危的植物。

10种藤黄科植物遗传多样性的ISSR分析

运用内部简单重复序列(inter-simple sequence pepeat,ISSR)分子标记对采自海南省的10种藤黄科植物进行遗传多样性分析,结果显示:(1)从100条ISSR引物中筛选出8条能扩增出清晰条带且多态性明显的引物;8条引物扩增出331条条带,其中多态性位点有106个,多态性比例为100%,平均每条引物扩增位点数为13.25个。(2)材料间的遗传相似系数范围为0.407 8~0.699 0,平均为0.562 2。以0.620 0作为最低遗传相似系数,将10种藤黄科植物划分为5大类:(1)铁力木;(2)菲岛福木、单花山竹子、山竹子;(3)多花山竹子、越南黄牛木、黄牛木;(4)岭南山竹子;(5)红厚壳、薄叶红厚壳。研究结果首次从分子水平揭示了藤黄科植物的遗传多样性,为合理地引种、驯化、保护、利用藤黄科植物野生资源提供了重要的参考依据和数据支持。

海南乐东县药用植物的种间联结性

在第4次全国中药资源调查的基础上,以海南西南部乐东县50种国家重点药用植物为对象,基于2×2联列表,应用X2统计量、联结系数AC和共同出现百分率PC为参数,研究分析了频度≥0.054的50种重点药用植物的种间联结性特征。结果表明,在50个物种组成的1 225个种对中,X2检验有436对表现为正关联,有789对表现为负关联,0对无关联,正负关联比为0.552 6。其中仅有35个种对表现显著或极显著正关联,有1个种对表现显著负关联。在1 225个种对中,大多数种对联结关系未达到显著水平,种对间联结性较弱。由于药用植物分布分散、人为干扰导致生境破碎化,共同出现于同一样地的机会比较少,导致了种间联结的松散性。通过种间联结性研究,可为将来保护这些药用植物提供理论依据。

基于代表性种群模拟的海南热带山地雨林空间分布特征

该文以群落代表性种群空间分布信息为切入点,利用Max Ent模型拟合种群适宜生境,再结合Arc GIS平台完成海南热带山地雨林的空间分布数据获取,尝试探索一种快速、准确、大面积获取植被分布数据的方法。结果表明:不同代表性种群适宜生境模型拟合精度均高于0.98,拟合结果可靠性高,海拔和温度是种群分布的主要环境影响因素;热带山地雨林空间分布范围预测结果良好,通过比较霸王岭、鹦哥岭、尖峰岭、吊罗山等地区的山地雨林分布特征,明确了海南热带雨林国家公园内山地雨林总面积约612.68 km^(2),分布海拔区间为600m~1480m。该文在植被分类和空间分布范围获取方面做了一些新的尝试,期望可为森林植被的精确分类、快速获取以及保护修复工作提供参考。

海南岛3种人工林树种地上生物量分配特征及区域差异

以海南岛7个市县分布的马占相思、橡胶和桉树人工林为研究对象,通过野外调查与室内分析,探讨了3种人工林树种的地上生物量分配特征及区域分布情况。结果表明:(1)3种人工林树种的地上总生物量分配比例基本遵循干材>树枝>树叶>干皮的模式,树干占绝对优势;(2)基于胸径大小一致,热带地区不同区域内人工林树种地上总生物量差异明显,其中马占相思地上总生物量范围在51.06～179.25 kg之间,白沙值最大,橡胶树地上总生物量范围在48.42～173.15 kg之间,陵水值最大,桉树地上总生物量范围在43.06～228.11 kg之间,儋州值最大;(3)同一树种在不同市县的生物量分配比例差距悬殊,其中马占相思树干生物量占地上生物量的48%～78%,橡胶树树干生物量占地上生物量的35%～78%,桉树树干生物量占地上生物量的48%～85%,树干生物量贡献力度越大其地上生物量会相应增加。本研究结果为热带地区人工林资源的合理经营和利用提供基础数据。

基于Hadoop的森林资源信息平台研究

随着"互联网+"时代的到来,移动互联网、物联网、大数据和云计算等新技术的发展为森林资源数据使用带来新的解决方案,该研究以充分利用当下大数据的优势和基础地理信息资源为目标,利用Hadoop大数据集成分析平台,运用大数据分析技术实现了森林资源数据管理及分析,验证了大数据处理平台搭建的成功,为森林资源调查、森林资源规划设计、森林资源动态更新以及各级林业部门实现科学高效的资源监管提供科学、准确的数据参考。

基于LUCC和景观格局变化的海南东寨港红树林湿地动态研究

[目的]探究海南东寨港红树林湿地的动态变化,为推进红树林湿地保护、海岸带修复、退塘还湿等重大生态措施的开展提供理论参考。[方法]本研究从景观格局和土地利用两个层面描述东寨港地区红树林湿地的动态变化特征,通过结合土地利用/覆被变化(LUCC)和景观生态指数2种方法,探究红树林湿地动态变化。[结果](1)从土地利用的角度看,1988—2016年间,研究区域养殖水面和建筑面积大比例增长,分别从占总面积的1.6%和1.86%,上升到11.89%和9.39%;林地和耕地面积相对减少,占比分别从17.61%和38.89%,下降到11.83%和27.06%;(2)从景观角度看,斑块密度和数量的上升、平均斑块面积的下降、面积加权平均形状破碎化指数的高位稳定等景观指标状态都显示东寨港地区在研究区间内景观破碎化程度正在逐渐加大;(3)景观破碎化指数与各景观类型面积变化的相关性分析结果表明,耕地面积的减少加上建筑用地和养殖水面面积的增加促使景观破碎化的加重;(4)红树林在整个研究区间内总面积未出现明显波动,与其它地类间的互动主要表现在耕地、养殖水面和水域之间的转换。[结论]东寨港红树林湿地在近30年间,发生了养殖水面和建筑面积的增长以及林地和耕地面积的减少等土地利用变化,而耕地面积的减少,建筑用地和养殖水面面积的增加促使景观破碎化加重。

琼北火山熔岩湿地生态安全格局研究

火山熔岩湿地作为湿地系统中重要组成部分,广泛分布于海南岛北部火山岩地区,其生态安全状况直接影响着与其相连的水陆生态系统的安全。基于Landsat遥感影像、DEM数据以及植被覆盖指数,通过构建稳定性及敏感性评价体系,在景观斑块尺度上对海南岛北部火山熔岩湿地分布区1988—2018年的稳定性动态变化及敏感性现状进行分析,旨在探索该区域生态安全分布格局。结果表明:(1)1988和2018年两个时间节点的湿地斑块稳定性均以府城镇、城西镇、龙泉镇等熔岩湿地主要分布区域的稳定性最高,西南部农业用地区域及北部沿海地区斑块稳定性最弱;(2)1988—2018年期间研究区域熔岩湿地稳定性整体呈增长趋势,面积重心和稳定性重心在向南转移的同时在东西方向上呈收缩状态;(3)研究区域极度敏感和高度敏感区域主要分布在湿地密集分布区域,不敏感区域则主要分布在研究区域北部的海口市区及开发利用较多的沿海乡镇;(4)稳定性与敏感性结果呈正相关关系,湿地斑块稳定性低的沿海及城镇地区,在生态上多表现为不敏感和低敏感,而湿地斑块稳定性高的区域通常表现出高敏感性。这也说明自然生态系统相较人工生态系统,虽然其结构更为完善稳定,抗干扰能力相对较强,但也更容易遭到破坏,恢复周期长,因而在城镇发展等人为活动中需要慎重对待高敏感区域。