海南甘什岭热带低地雨林不同演替阶段根系的生物量特征

热带地区植物根系生物量的研究对预测气候变化条件下土壤碳库的变化和热带雨林次生演替地下生态学过程的认识具有重要意义。在海南三亚市甘什岭自然保护区内,选取4个植被恢复阶段(草本群落、灌木群落、40年次生林和60年次生林),利用平均标准木机械布点法采集0~100 cm根系样品,研究根系生物量、不同根系径级组成结构以及地下垂直分布规律。研究结果表明:(1)甘什岭热带低地雨林不同演替阶段根系生物总量在5.23~28.98 t·hm^(-2),植被恢复演替(正向)显著地增加了根系生物量,其中草本至灌木阶段不显著;(2)木本植物群落根系生物量以粗根(>2 mm)为主,最高占其总生物量的89.76%,草本则以细根(≤2 mm)为主,占其总生物量的53.53%以上;随着甘什岭植被的恢复,粗根占根系生物量的比例逐渐增加,细根占根系生物量的比例逐渐减小。(3)甘什岭热带低地雨林近80%的根系生物量集中分布在0~20 cm土层中,随着土壤剖面深度的增加,根系生物量大幅度减少,草本群落生物量在土壤剖面中的垂直变化规律呈指数回归,其余各恢复演替阶段呈幂函数回归。(4)根系生物量模型中,树高、D2H(胸径的平方与树高的乘积)与根系生物量拟合最好,在实践应用中,可根据林木的树高和D2H估测甘什岭地区植被根系生物量。本研究结果为进一步研究甘什岭热带低地雨林植物群落地下碳素分配及土壤碳库变化奠定基础,还可为估算我国热带低地雨林地区植被根系生物量和生产力提供参考。

海南岛甘什岭热带低地雨林棕榈藤空间点格局分析

以海南岛甘什岭热带低地雨林白藤(Calamus tetradactylus)、大白藤(C.faberii)、华南省藤(C.rhabdocladus)、黄藤(Daemonorops margaritae)和小钩叶藤(Plectocomia microstachys)5种棕榈藤种群为研究对象,采用点格局分析方法对棕榈藤种内和种间空间分布格局及相互关系进行分析。结果表明:(1)海南岛甘什岭热带低地雨林棕榈藤种群的空间格局与空间尺度有着密切的关系,在小尺度上,5种棕榈藤种群都更倾向于聚集分布,随着尺度的增长,各棕榈藤种群主要趋向于随机分布,形成不同的空间分布格局。(2)各藤种间的空间关联情况在整体尺度上表现出明显负关联的是白藤和黄藤、白藤和大白藤,这可能是因为它们对生存空间及养分的需求相同或相似,存在明显的竞争关系。(3)华南省藤和大白藤在整体尺度上表现出明显正关联,这可能是由于它们在生长过程中相互庇护,用于抵御动物捕食和热带雨林内多变的外部环境。(4)黄藤和小钩叶藤以及白藤和小钩叶藤呈现出明显不相关,这说明它们对环境和生存空间的依赖没有冲突性,能做到和平共存。

海南岛甘什岭热带低地雨林植物组成与地理成分

为揭示海南岛甘什岭热带低地雨林区域植物群落特征、性质和规律,以期为进一步分析生物多样性保育与恢复策略及生态服务功能评估等提供科学依据,在海南岛南部甘什岭自然保护区选择典型低地雨林建立1 hm^2固定样地,进行立地因子和植被调查,并研究其物种组成与地理成分。结果表明:维管植物隶属于65科150属213种,种子植物63科148属211种,分别占海南岛和全国种子植物总科、属、种的32.66%、19.29%,13.56%、4.69%和7.65%、0.78%~0.81%;优势科明显,单种科36个,寡种科24个,共占总科数的92.31%;属内种的变化范围为1~6,单种属最多,占总数的76.00%;科和属的分布区类型均以泛热带分布为主,热带性质占绝对优势,这不同于尖峰岭山地雨林热带-亚热带过度性明显的特点;根据种-面积曲线研究表明,甘什岭热带低地雨林最小取样面积为范围在3 600~6 400 m^2之间,其上限高于海南岛霸王岭热带山地雨林的4 000 m^2最小面积;相较于山地雨林,其植物种类较丰富,地理成分更复杂。

海南岛热带低地雨林攀援竹叶片光合特性季节动态

为探究攀援竹的光合生理特性及其在热带雨林中的生存适应机制,该研究应用LI-6400便携式光合作用测定系统,分别于2、4、7和11月测定了海南岛甘什岭热带低地雨林的无耳藤竹(攀援能力较强)和响子竹(攀援能力较差)光响应曲线和CO2响应曲线。结果显示:(1)无耳藤竹各月份的最大光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸效率和气孔导度总体大于响子竹,表观量子效率和胞间CO2浓度总体小于响子竹。(2)两个竹种的最大光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸效率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均在7月份较高,表观量子效率和水分利用效率则均在2月份较高。(3)无耳藤竹各月份的羧化效率、饱和最大净光合速率和光呼吸速率均高于响子竹,两竹种4月份的CO2饱和点和CO2补偿点最高,但羧化效率和饱和最大光合速率较低。研究表明,无耳藤竹为阳性植物,其光合能力优于响子竹,对CO2浓度变化的适应能力更强,而响子竹以其耐荫的特性在热带雨林中与其他物种共存;两攀援竹种的光合能力均表现为雨季大于旱季,它们在雨季主要通过提高光饱和点、气孔导度、胞间CO2浓度来提高其净光合速率,在旱季主要通过降低蒸腾速率和提高水分利用效率来维持光合作用;两种攀援竹光合特性季节变化是环境和竹种自身生理特性共同作用的结果,不同的光合生理特性决定了其在热带雨林中不同的生存策略。

海南岛甘什岭棕榈藤伴生群落特征及排序分析

棕榈藤是一种重要的非木质森林资源,在全球生物多样性保护和经济发展方面起着重要的作用,为了解棕榈藤伴生群落特征及其对棕榈藤种群数量的影响,本研究应用样方调查和排序分析法,对海南岛甘什岭5个棕榈藤种的伴生群落物种组成、物种多样性及其对棕榈藤种群数量影响进行研究。在20个面积为400 m2的样方中,共记录维管植物192种,隶属63科140属。群落植物以大戟科(Euphorbiaceae)、樟科(Lauraceae)和茜草科(Rubiaceae)等为数量优势科,热带科优势明显,建群种为龙脑香科(Dipterocarpaceae)的铁凌(Hopea reticulata)和青皮(Vatica mangachapoi);群落物种丰富度和多样性均以乔木层(54,2.89)最高,草本层(8,1.68)最低。均匀度指数以草本层(0.84)最高,灌木层(0.65)最低;DCA和RDA排序结果表明,除黄藤(Daemonorops jenkinsiana)外,其余4种棕榈藤与群落优势种关系密切,群落多数物种多样性因子抑制杖藤(Calamus rhabdocladus)种群多度,层间植物多样性促进黄藤和多果省藤(Calamus walkeri)种群发展,乔木层、灌木层和草本层物种多样性促进白藤(Calamus tetradactylus)和小钩叶藤(Plectocomia microstachys)多度增加。建议加强对甘什岭棕榈藤伴生群落的生境、重要伴生植物和群落物种多样性保护,以促进棕榈藤种群更新繁衍。

海南岛簕竹属5个竹种雨季光合特性与叶片形态结构性状

【目的】通过对簕竹属5个竹种雨季光合生理特性的研究,探究热带地区不同竹种雨季光合能力差异性,掌握不同竹种栽培特性,为竹种高效培育及园林应用提供理论依据。【方法】以海南岛簕竹属5个竹种作为研究材料,利用Li-6400便携式光合仪测定日变化、光响应曲线、CO2响应曲线,分析不同因子的影响及叶片形态结构性状与光合作用的相关性。【结果】1)不同竹种之间净光合速率存在较大差异,5个竹种净光合速率日变化规律呈现“双峰”曲线;2)各竹种光响应曲线在5—6月净光合速率较高,8—10月净光合速率较低,最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(Rd)之间存在差异;青秆竹、粉单竹Pmax、LSP值高、Rd值低,光合能力较强;3)5个竹种CO2响应曲线均在5—8月净光合速率较高,9—10月净光合速率较低;相较于潜在最大净光合速率(Amax)、CO2饱和点(CSP),CO2补偿点(CCP)、光呼吸速率(Rp)、羧化速率(CE)之间存在差异;4)雨季中5个竹种Pn主要受气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气温(Ta)、光合有效辐射(PAR)、胞间CO2浓度(Ci)、大气CO2浓度(Ca)等因子制约;5个竹种叶片形态结构性状研究表明:佛肚竹、黄金间碧竹叶面积(LA)显著高于青秆竹、崖州竹、粉单竹(P<0.05),佛肚竹、青秆竹、黄金间碧竹叶厚度(LT)显著高于崖州竹、粉单竹(P<0.05),比叶面积(SLA)则相反;而5个竹种叶干物质含量(LDMC)差异不显著(F=0.691,P=0.615),不同竹种Pmax、Amax与LA、LT、LDMC、SLA相关性有所差异,与LA相关性较大。【结论】簕竹属5个竹种光合特征参数与叶片形态结构性状不同,竹种生理特性与叶片形态结构性状存在一定相关性。在竹类植物保存与利用中,叶面积可作为竹类植物筛选的主要性状指标。在园林配置中,青秆竹栽培区域较广、佛肚竹栽培区域较窄、崖州竹可在阴生条件下栽培、粉单竹适宜光照充足地区生长、黄金间碧竹介于青秆竹与崖州竹之间。

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。

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。

海南岛低地雨林恢复对棕榈藤分布及生长的影响

棕榈藤是一种重要的非木质森林资源,在全球生物多样性保护和经济发展方面起着重要的作用。为了解热带雨林恢复过程及林分结构对棕榈藤分布生长的影响,应用样方调查和排序分析法,对海南岛甘什岭3种不同恢复阶段的次生雨林进行调查。结果表明:(1)棕榈藤多度在恢复中前期最高(74±43),中期次之(32±37),前期最低(0±0),棕榈藤频度分布整体表现为中前期>中期>前期。中期的杖藤(13.62±8.39 mm)、小钩叶藤(8.01±3.05 mm)、多果省藤(6.54±7.52 mm)和黄藤(3.62±2.52 mm)地径生长大于中前期(7.52±3.75,6.72±3.33,4.73±5.20,3.51±2.4 mm),白藤(1.32±0.53 mm)小于中前期(7.87±6.45mm);中期林分的杖藤(131. 35±62. 72 cm)和黄藤(23. 93±15. 23 cm)高生长大于中前期(90.02±92.13,23.72±17.93 cm),但白藤(8.31±0.85 cm)、多果省藤(32.43±30.91 cm)和小钩叶藤(31.62±8.74 cm)小于中前期(54.30±50.77,48.46±78.11,34.35±7.10 cm)。(2)棕榈藤多分布在恢复中前期和中期林分中,灌丛群落不利于棕榈藤分布,黄藤、杖藤、多果省藤和白藤倾向于分布在恢复中前期的群落中,小钩叶藤多分布在恢复中期的群落中。(3)平均树高与棕榈藤多度均呈正相关,立木密度与棕榈藤多度呈正相关,最大胸径、平均胸径与小钩叶藤多度呈正相关。建议资源保护要加强对热带雨林的保护,资源培育利用要根据不同藤种进行林分结构调整或者选择适宜林分结构进行近自然培育。

赤霉素浸种对白藤种子萌发特性的影响

白藤是中国热带、南亚热带森林中重要的伴生藤本和非木质森林资源。为探究白藤种子萌发的最佳处理,采用赤霉素(GA3)浸种对白藤种子发芽特性进行研究。结果表明:发芽率以50 mg/L的GA3溶液浸种处理最高(91.82%),该处理能提高白藤种子发芽率;发芽势和发芽指数均以400 mg/L GA3溶液浸种处理最高(83.18%,16.67),20 mg/L GA3溶液浸种处理最低(50.65%,11.50)。建议采用GA3溶液浸种与催芽技术相结合,以提高白藤种子发芽率、发芽势和发芽指数。

海南岛甘什岭无耳藤竹地径与节长分布特征

藤本竹植株奇特,秆呈攀缘状,类似藤本植物。以海南岛甘什岭地区自然分布的无耳藤竹(Dinochloa orenuda)为研究对象,采用KS检验算法,探讨其地径与节长的分布结构,以进一步揭示其生物生态学特征。结果表明:海南岛甘什岭无耳藤竹的地径范围为11.92~47.60 mm,其分布服从正态分布、对数正态分布和Γ分布,且原数值与正态分布的理论值相似率最高,其次为Γ分布,再次为对数正态分布;单节节长范围为23.33~43.33 cm,其分布服从正态分布、Weibull分布和Γ分布,且原数值与正态分布的理论值相似率最高,其次为Weibull分布,再次为Γ分布。海南岛甘什岭自然分布的无耳藤竹地径结构合理,生长势良好;节长与四川和云南威信自然分布的羊竹子(Ampelocalamus saxatilis)相似。在今后的开发利用中,无耳藤竹可作特色园林用竹,或通过加骨造型作为竹廊,也可作为山体修复的生态用竹。