海南岛甘什岭低地次生雨林土壤有机碳及影响因素

热带雨林是世界上最复杂的森林生态系统,在全球碳循环中发挥着重要作用。热带低地次生雨林是受人类干扰较为严重的雨林类型,而关于其土壤有机碳库的研究甚少。以海南岛甘什岭热带低地次生雨林为研究对象,通过野外调查采样与室内分析相结合等方法,研究了经人为采伐干扰后自然更新恢复形成的3种林分类型(Ⅰ为较大采伐强度下恢复的灌丛与低矮乔木,Ⅱ为经中等采伐强度恢复成林分密度较大的次生雨林,Ⅲ为因交通条件不便,受采伐干扰较小的次生雨林)的土壤有机碳含量、碳密度的垂直分布特征及其影响因素,旨在为热带低地次生雨林恢复与土壤固碳能力研究提供科学依据。研究结果表明:(1)3种类型低地次生雨林的土壤有机碳含量均随土层深度的增加而降低,垂直分布特征为0—20 cm土层有机碳含量最高(3.07—4.49 g·kg^(−1)),在类型Ⅲ的变异系数最大为5.60%;(2)土壤有机碳密度的分布特征与有机碳含量基本一致,0—100 cm土层土壤有机碳密度为4.14—6.42 kg·m^(−2),仅为全国平均水平的50.8%;(3)土壤有机碳与土壤全氮、碱解氮、有效磷均呈极显著正相关性(P<0.01),与林分凋落物厚度和物种丰富度呈显著正相关性(P<0.05)。热带雨林特有的水热条件、物种丰富度、土壤质地和极度缺磷现象的综合作用是形成其土壤有机碳积累特征的主要因素,加强受干扰破坏热带雨林的保护与修复,有助于土壤有机碳的积累。

海南岛甘什岭青梅种群结构与动态

【目的】探讨海南岛甘什岭青梅种群的结构与动态,阐明其生存现状和数量动态,揭示其更新规律,以期为其保护与恢复重建策略的制定提供依据。【方法】采用样地调查法调查海南岛甘什岭青梅种群,根据调查数据绘制青梅种群结构(径级、高度、冠幅)图。以青梅径级结构代替年龄结构,采用匀滑技术编制青梅种群静态生命表,根据静态生命表数据,绘制青梅种群存活曲线、死亡率曲线和消失率曲线。应用生存分析中的生存函数、积累死亡率函数、死亡密度函数和危险率函数分析青梅种群生存现状。采用时间序列分析方法对青梅种群的龄级结构进行预测。【结果】青梅种群各龄级、高度级、冠幅级结构完整,种群具有良好的更新潜力,发展稳定,为增长型种群;种群静态生命表表明,青梅种群幼龄个体死亡率较低,中老龄个体死亡率较高,在Ⅳ径级中龄树阶段时死亡率和消失率最高;青梅种群的存活曲线为Deevey-Ⅱ型中的B1亚型;青梅种群死亡率和消失率曲线均呈现出先增后减变化趋势;生存分析表明,青梅种群具有快速衰减、中期竞争压力大的特点;时间序列预测结果表明,青梅种群更新能力强,能够快速恢复为稳定的种群结构,呈现出快速增长而后稳定发展的趋势。【结论】青梅种群幼苗数量多,能应对环境筛选以及竞争压力,能保证一定数量的个体进入下一龄级;但在青梅种群个体处于中龄阶段时,虽然在群落中占据了一定的空间和环境资源,因其进一步生长发育所面临的环境阻力及竞争压力大幅增加,只有少数个体能进入老龄阶段。

毛竹及其变种叶功能性状与影响因素

以毛竹、黄槽毛竹、花毛竹、厚壁毛竹、金丝毛竹为研究对象,分析比较其不同年龄立竹间叶功能性状特征,筛选主要叶功能性状指标,并探究影响毛竹及其变种叶功能性状的主要影响因子。结果表明:不同年龄毛竹及其变种叶功能性状存在差异,而竹种比年龄(1、3、5 a)对叶功能性状的影响程度大;主成分分析表明,影响毛竹及其变种叶功能性状的主要指标为叶全氮、叶全磷、叶绿素a、叶绿素b含量、叶绿素总量、比叶面积、叶含水量;叶全碳、叶全氮、叶全磷、叶绿素a、叶绿素b含量、叶绿素总量、叶面积、叶厚度、比叶面积、叶干物质含量、叶含水量、叶组织密度均与土壤养分呈显著相关。毛竹及其变种叶功能性状受土壤有效磷、全磷、碱解氮、有机质、全钾、速效钾含量的共同影响,其中有效磷、全磷、碱解氮含量是影响其叶功能性状的主要因子。叶养分元素(全氮、全磷)、叶绿素、叶形态性状(比叶面积、叶含水量)可作为毛竹及其变种筛选的主要叶功能性状指标,毛竹及其变种通过多性状间的功能协调形成最佳功能组合进而使其自身适应环境变化。

海南岛甘什岭特有植物无翼坡垒种群结构与动态

无翼坡垒(Hopea reticulata)又称铁凌、铁垒,为中国特有种、国家二级重点保护植物,仅自然分布于海南三亚市崖州区与保亭县交界的甘什岭一带,但在分布区域内,其种群密度很大,并形成了一片以它为优势的单优热带雨林。对海南岛甘什岭无翼坡垒天然种群进行调查,通过建立种群静态生命表,绘制种群存活曲线描绘该种群的结构特征,利用种群数量动态预测和时间序列分析法定量探究其未来的发展走势。结果显示,海南岛甘什岭无翼坡垒种群发展稳定,为增长型种群。种群静态生命表分析表明,无翼坡垒种群Ⅱ龄级小树阶段个体死亡率较低,Ⅲ龄级中树阶段死亡率最高;种群存活曲线趋向于Deevey-Ⅱ型;死亡率和消失率曲线变化趋势一致。生存分析表明,无翼坡垒种群具有前期生长状况良好,中期竞争压力大,后期整体发展趋于平缓的特点。时间序列预测结果表明,发展成熟的无翼坡垒种群其抵抗力稳定性较强,一旦度过了由Ⅲ龄级中树阶段向Ⅳ龄级老树阶段发展的过渡期,其种群便能十分稳定地发展。因此,建议在目前建立自然保护区的基础上,加强对无翼坡垒中龄植株的保护,提高存活率,使其能有更多数量的个体进入下一龄级的生长发育阶段,有利于该种群的发展壮大。

海南岛甘什岭无耳藤竹和响子竹空间格局

【目的】以海南岛甘什岭热带雨林无耳藤竹和响子竹2种攀援竹为对象,采用点格局分析方法,对攀援竹种内和种间空间分布格局及相互关系进行分析,旨在深入认识海南岛攀援竹的空间格局特征,揭示其种群动态的生态学过程,以期为热带雨林的保护与管理、生物多样性的维持与恢复提供理论依据和参考。【方法】基于海南三亚竹藤伴生林生态系统国家定位观测研究站1 hm^(2)固定样地,选择无耳藤竹和响子竹这2种乡土攀援竹,运用点格局分析中的成对相关函数g(r),分析甘什岭热带雨林攀援竹种群的种内和种间空间分布及其关联性。【结果】海南岛甘什岭热带雨林攀援竹种群的空间分布格局与空间尺度有着密切关系,在中小尺度情况下,无耳藤竹在0.5~34.5 m尺度上、响子竹在0.5~13.5 m尺度上均呈现出明显的聚集分布,其后随尺度增大,2种攀援竹均表现为均匀分布和随机分布穿插出现。无耳藤竹和响子竹的种间空间关联随尺度变化差异较大:在0~35.5 m的中小尺度上,二者表现出明显负相关;随尺度缓慢增大,2种攀援竹的相关关系逐渐减弱;在二者距离趋向100 m样地上限时,二者呈现出正相关。【结论】无耳藤竹和响子竹种群内的独立分布格局基本一致,不同之处在于无耳藤竹聚集的尺度较响子竹更大。在资源限制的情况下,作为同一科的植物,无耳藤竹和响子竹由于竞争作用在0~35.5 m的小尺度上互斥,在中大尺度上可以共存。

海南岛甘什岭青梅群落主要乔木树种生态位与种间联结

青梅(Vatica mangachapoi)是海南岛热带雨林的关键种,对海南岛甘什岭低地雨林群落的恢复与发展具有重要作用。为阐明海南岛甘什岭低地雨林青梅群落结构特征,揭示其恢复现状,本研究以海南岛甘什岭青梅群落为对象,采用生态位与种间联结理论,分析了20个主要乔木树种(重要值前20)生态位特征与种间关联性。结果表明,青梅与无翼坡垒(Hopea reticulata)生态位宽度明显大于其他物种,是海南岛甘什岭低地雨林主要建群种;主要乔木树种190组种对中仅71.05%存在生态位重叠,主要乔木树种对环境资源利用不充分,环境资源存在富余,有利于其他物种生长发育及物种多样性恢复;所有种对间无显著关联,种间竞争趋于和缓,群落处于稳定且快速恢复期;青梅在群落中环境资源利用、生长发育最优。综上,在群落发展与演替过程中,青梅能够威胁到无翼坡垒生长发育,呈现出取代无翼坡垒在群落中重要地位的趋势。而无翼坡垒是海南岛甘什岭特有物种,是群落重要组成部分。在群落恢复过程中,应适当施加人为干扰,及时保存竞争劣势物种遗传资源,保证生物多样性良性恢复。研究结果明晰了海南岛甘什岭热带低地雨林群落结构及恢复状态,为科学保护与合理利用热带雨林资源提供了理论依据。

毛竹及其变种叶片化学计量与养分重吸收效率

【目的】评价毛竹(Phyllostachys edulis)及其变种叶片养分重吸收效率,旨在揭示主要养分元素的生态适应机制,以期为毛竹及其变种的可持续经营提供科学依据。【方法】以毛竹及其变种[黄槽毛竹(P.edulis cv.Luteosulcata)、花毛竹(P.edulis cv.Tao Kiang)、厚壁毛竹(P.edulis cv.Pachyloen)、金丝毛竹(P.edulis cv.Gracilis)]为研究对象,分析不同竹龄(1、3、5 a)叶片化学计量特征与养分重吸收效率。【结果】毛竹及其变种C、N含量差异较小,P含量波动性较大。不同竹种相同竹龄立竹间成熟叶和凋落叶C、N、P含量差异性较大,1年生竹种叶片养分含量较高,随着竹龄增加,竹种适应能力逐渐下降。毛竹及其变种相同年龄立竹间、同一变种不同年龄立竹间叶片化学计量比存在一定差异性。1、3、5年生花毛竹叶片N、P重吸收效率较高,年龄对除厚壁毛竹外的其他毛竹及其变种叶片N重吸收效率影响呈现先升后降趋势,而不同年龄毛竹及其变种叶片P重吸收效率波动性较大。【结论】研究区毛竹及其变种生长受P元素的限制,毛竹及其变种随竹龄的增加适应能力有所变化,花毛竹适应性较强,厚壁毛竹则对土壤的依赖性较大。