大学校园植物物候格局及其气候驱动因子研究——以海南大学为例

植物的物候格局通常随时间而变化,展叶、开花和结实的出现时间和数量因年而异,或因事件而异,然而,热带地区的物候格局在很大程度上仍然是未知的。该研究利用海南岛海口市海南大学校园3年的物候监测数据,分析植物的展叶、开花、结实物候格局。对物候期与环境变量进行多重回归分析影响热带地区植物物候的主要气候因子。结果表明,热带地区植物物候格局具有明显的季节性,展叶、开花和结实分别集中在4月—6月、4月—8月、5月—11月;影响展叶和开花物候格局的气候因子均为月均日照时长,每月结实物种数与气温相关,尤其是每月果实成熟物种数与月最低气温呈显著相关。不同功能群之间物候期存在差异,灌木展叶早于草本和乔木,风媒植物展叶早于虫媒植物,肉质果型植物展叶和果实成熟时间早于非肉质果型植物。乔木开花比草本和灌木早,非肉质果型植物开花时间比肉质果型植物早,风媒植物果实成熟早于虫媒植物。这些对将来预测热带物候事件具有重要意义。

基于栅格尺度下喀斯特专性植物海南凤仙花生境水资源脆弱性时空分异变化

频繁的干湿交替导致热带雨林喀斯特地貌的水分脉动特征显著,地带性本底环境呈现强烈的脆弱性和异质性。研究喀斯特植物生境的水资源脆弱性特征,有助于理解当地植物对热带喀斯特生境的适应机制,为植物的生态恢复和种质资源保护提供理论依据。以海南岛喀斯特专性植物海南凤仙花(Impatiens hainanensis)生境的自然环境栅格数据为基础,运用RS和GIS技术构建水资源脆弱性评价指标体系,结合综合指数法分析海南凤仙花生境的水资源脆弱性时空分异特征。研究结果表明,2003—2018年,海南凤仙花生境的水资源脆弱性以自然脆弱性为主,自然脆弱性波动与降水等自然因素密切相关。极度脆弱和重度脆弱区面积比例较大;中度脆弱和轻度脆弱区面积比例较小。基于综合指数法的海南凤仙花生境水资源脆弱性在0.6612—0.7532之间,基于GIS与RS的水资源脆弱性在0.6624—1之间,海南凤仙花生境处于水资源脆弱性的高值区。受干湿季热带雨林喀斯特地貌水分特征的影响,海南凤仙花生境水资源脆弱性时空变异性较强,区域分异程度明显,可利用其水分特征变化对海南凤仙花生境进行水土流失的及时阻控,保护海南凤仙花的生态环境和种质资源。

基于引力模型的海南乡村康养旅游潜力分析

将人居环境舒适度作为旅游目的地吸引力变量,在分析海南岛气候环境特征的同时,基于旅游引力模型计算得到海南省154个椰级乡村旅游点发展康养旅游的潜力,为海南乡村康养旅游发展提供参考依据。结果表明:海南乡村旅游点发展康养旅游的潜力自西向东呈递增趋势,高潜力值区域主要分布于铺前湾一带,以及海口市与澄迈县、定安县交界处地区、三亚市南部以及琼海市东部沿海地区;海南椰级乡村旅游点宜居月份与“候鸟游客”主要旅期吻合,中部山区地带具备更好的基于气候环境的康养服务基础;海南乡村旅游点潜力值在10100以上,全年舒适月份占比在60%以上,表现出较好的发展潜力,其中琼中县与海口市应重点考虑辖区内乡村康养旅游产业的规划发展。

海南火山石传统村落保护与更新策略——以海口市石山镇三卿村为例

传统村落作为村落文化的重要载体,维系着中华民族几千年来无法割舍的乡愁。如今,传统村落的文化风貌和自然环境受到不同程度的破坏,大批具有深厚文化价值、旅游价值和历史价值的传统村落资源正在消失。以海口市石山镇三卿村为例,通过对村落独特的建筑形态、自然环境、历史人文和院落空间等方面的调查,分析了现阶段村落保护与更新中存在的主要问题,并根据海南自由贸易港建设的要求,从形态更新、业态更新、文态传承和生态提升四个方面提出了三卿村的系统保护与更新策略,以协调好资源、环境、生态和产业之间的关系,从而实现乡村振兴的最终目标。

基于AHP-Fuzzy法的海南热带海洋文化景观资源综合评价

海南热带海洋文化景观资源评价,有助于全面了解热带海洋文化景观资源的全貌,文章运用AHP层次分析法和Fuzzy模糊综合评价法来评价海南热带海洋文化景观,从景观自身价值、景观开发潜力、景观开发条件三个方面构建了海南热带海洋文化景观资源综合评价模型,运用层次分析法确定各指标的权重,得出景观自身价值的比重比较大。以两大类九小类的海南热带海洋文化景观为对象进行了模糊评价,验证了评价模型的可行性,根据得出的结论提出相应的对策建议。

“植物造景”课程教学改革初探——以海南大学风景园林专业为例

“植物造景”是风景园林专业的一门专业主干课程,针对该课程教学过程中存在课程定位狭窄、课程设置与其他课程衔接不紧密、教学组织方式不合理等问题,提出了相对应的教学改革建议。首先,根据当前社会的需求,拓展“植物造景”的课程定位,使其从美化点缀环境上升到关注人类环境问题的大尺度上;其次,根据“植物造景”课程培养方案,优化课程设置,调整课程的先后顺序及课程组成来满足教学目标;再次,根据新的课程设置,调整“植物造景”课程教学组织方式,使“植物造景”实验课授课与理论课授课并重,并拓宽实验课授课的内容;最后,完善“植物造景”课程教学方法,在理论课上采用案例教学,在实验课上开展案例实地调查及实际项目训练。总结了教学改革后取得的教学成效,包括优化了课程教学体系、形成了高水平教学团队、建立了教学资料库、增强了学生学习兴趣。

海南热带雨林国家公园重要传粉昆虫无刺蜂资源保护意识调查

2020年7月—2021年6月,采用参与式人物访谈、随机拦截式抽样等方法对海南热带雨林国家公园工作人员及周边社区群众的无刺蜂资源保护意识进行了问卷调查,共获得有效问卷291份。结果表明:国家公园周边社区群众主要是黎、苗等世居民族,其生产和生活方式仍主要依赖传统的自然资源,对无刺蜂的保护意识非常薄弱。其中,养蜂经验、对无刺蜂蜂产品的了解、对养蜂技术的需求是社区群众是否愿意并能够保护无刺蜂的3个主要因素。调查结果显示,64.04%的社区居民对无刺蜂及其产品的价值缺乏基本了解,91.67%的人没有无刺蜂饲养经验,39.06%的人不愿学习无刺蜂养殖技术。这些结果也侧面反映了海南热带雨林国家公园社区在无刺蜂的保护上存在相关保护法律规范不完善、知识普及工作不全面、养殖技术存在壁垒等问题,严重阻碍了无刺蜂资源的健康和可持续发展。为了有效保护和利用无刺蜂资源,需重视和加强无刺蜂保护科普和宣传教育,培育公众积极的保护态度,鼓励和引导无刺蜂原地保护和居民自主保护,从而促进无刺蜂人工养殖与野生保护的平衡以及无刺蜂资源的可持续发展。

海南省5个国家级自然保护区景观格局时空变化比较研究

基于2015、2020年的30 m地表覆盖数据,采用景观格局指数和动态变化模型,分析海南省霸王岭、尖峰岭、吊罗山、五指山及鹦哥岭5个国家级自然保护区景观格局时空变化规律,并利用PLUS模型探究其驱动因素。结果表明,近5 a各保护区整体景观变化基本一致,均呈现破碎化减弱、景观集聚发展态势,具体表现为优势种群常绿阔叶林扩张,针叶林、灌木林面积减少;差异主要体现为鹦哥岭各景观类型面积变化量最大,五指山各景观类型占比变化最显著。景观演变的驱动因子主要为高程与人为因素,核心区高海拔林地较为稳定,但边缘缓冲区易受人为干扰而较脆弱。建议各保护区之间应增强沟通连接,基于热带雨林国家公园形成体系化管理,有针对性地开展生态修复工作。

海南大学儋州校区及周边地区落叶植物调查

对海南大学儋州校区及周边地区的落叶植物进行调查,统计其科、属、种、数量、分布、落叶月份、花期和果期,在此基础上计算出密度和林木覆盖率。结果显示,调查范围内共有19科37属46种落叶植物。从落叶月份来看,41种植物集中在11月至翌年3月落叶。对林木覆盖率进行分析显示,3月份林木覆盖率比7月份明显降低。本研究为优化景观配置提供参考。

2015—2020年间海南热带雨林国家公园景观格局变化

海南热带雨林国家公园森林资源富集,探究该地区景观格局时空演变特征,对维护海南岛生态安全屏障具有重要意义。该研究依托2015年和2020年海南热带雨林国家公园地表覆盖数据,建立景观分布格局体系,采用景观格局指数、单一景观动态度和景观转移矩阵的方法,分析海南热带雨林国家公园10类土地覆盖类型的景观格局变化特征,探究其变化的影响因素。结果表明:(1)2015—2020年,海南热带雨林国家公园整体景观破碎度呈现降低趋势,空间集聚性增加,综合动态度较小,景观类型整体较稳定。(2)雨林优势种常绿阔叶林面积不断增加,破碎度减小,呈正向增长态势;针叶林与灌木林面积减少;部分水体转化为湿地等,面积减小;其余景观类型面积占比较小,按自然演替方向发展变化。(3)景观格局演变主要以雨林自然演替为主,其次受政策、气候等因素综合影响。综上所述,自开展海南热带雨林国家公园体制试点以来,其景观格局趋于稳定。政策引导发挥着重要的正向作用,有针对性地开展热带雨林景观保护及修复工作,有助于海南热带雨林国家公园可持续发展。

海南桉树人工林林下植物多样性特征研究

为探究海南桉树人工林林下植物多样性特征,对不同区域桉树人工林进行植被调查,采用标准木法和收获法相结合的方法,测定样方内地上部分的生物量,再结合灌木层、草本层α多样性指数与地上部分生物量构建综合功能指数,并比较新指数与α多样性指数。结果显示:(1)桉树人工林林下植物共101种,其中灌木层植物共49种,隶属31科45属,草本层植物共52种,隶属28科48属。(2)不同区域桉树人工林林下灌木层多样性指数差异不显著,仅临高的草本层α多样性指数显著大于其他区域,说明灌木层多样性水平相近,而草本层多样性水平更易受环境影响。(3)不同区域桉树人工林下灌木层、草本层的地上生物量分配差异显著,灌木层大于草本层,但是分配比例波动范围较大。(4)不同区域桉树人工林灌木层综合功能指数(Yd)无显著差异,临高和定安的草本层Yd指数显著大于屯昌和东方,表明不同区域桉树林灌木层的综合功能相近,草本层的综合功能则是临高和定安明显较强。(5)灌木层Yd指数与α多样性指数的相关性很强;草本层Yd指数与α多样性指数的相关性一般,与地上生物量相关性很强。结果表明,桉树林下植物多样性特征受区域环境影响,其中草本层比灌木层更易受影响;灌木层α多样性指数对Yd指数的影响更大,草本层则是地上生物量对Yd指数的影响更大。Yd指数可同时反映林下植物的α多样性水平和生物量2个方面,是评价桉树人工林林下植被生态功能的良好补充。

海南中部典型槟榔-象草复合系统中根系空间分布及地下竞争

农林复合系统中,各组分根系的空间分布决定了其对系统内资源的竞争能力,是复合系统设计的重要依据。本文采用带状分层挖掘法,对槟榔–象草复合系统中二者的根系密度和空间分布进行研究,并用Levins提出的生态位重叠公式计算槟榔与象草的地下竞争指数。结果显示,槟榔根系的生物量密度(1343.88 g/m3)是象草(558.53 g/m3)的2.41倍。在水平方向上,槟榔细根(0~2 mm)、中根(2~5 mm)和粗根(>5 mm)的生物量密度、根长密度及竞争指数随根系距槟榔树干基部距离的增加呈下降趋势;象草的根系生物量密度、根长密度及竞争指数则随距离的增加呈上升趋势,且分布相对均匀。水平方向上,在距槟榔树干80 cm内时槟榔的整体根系生物量密度显著大于象草,120~140 cm处时象草的根系生物量密度显著大于槟榔,其余距离内二者之间的差异不显著;20~40 cm处槟榔的根长密度大于象草,但差异不显著,其余水平距离内象草根系的根长密度均显著大于槟榔;除距离树干20~60 cm处,其余区域内象草的竞争指数均大于槟榔。垂直方向上,0~20 cm土层内槟榔细根、中根、粗根以及象草根系的生物量密度、根长密度及竞争指数均显著大于20~40 cm土层;在2个土层中,槟榔根系的根长密度均小于象草,而槟榔根系的生物量密度与竞争指数均大于象草。研究表明:槟榔和象草的根系分布在空间上虽然有重叠,但二者在一定区域内各有优势,均不能对另一方形成绝对竞争优势,从而二者均能够在竞争中健康生长。因此,为了能够有效降低槟榔和象草之间的竞争,同时充分发挥各自的优势,将二者产量效益最大化,应适当增加象草与槟榔树间的种植距离,并适当加强间作区域内上层土壤的水肥投入。

海南热带雨林特有兰科植物华石斛潜在适宜生境预测

为探明华石斛(Dendrobium sinense)潜在适宜分布范围,运用地理信息系统GIS技术和MaxEnt模型,基于25个野外调查的分布数据,以气候变量和地形变量为环境预测因子,对华石斛当前及未来时期的适宜生境进行预测。结果表明,华石斛在海南岛内的潜在适宜生境面积约为403.4 km^(2),占海南岛总面积的1.1%,主要分布于海南热带雨林国家公园霸王岭分局、鹦哥岭分局、尖峰岭分局、吊罗山分局以及五指山分局管辖区域,零星分布于黎母山分局管辖区、五指山市南部、琼中县、万宁市、保亭县和三亚市等地。华石斛适宜分布区域极其狭窄,适宜生境斑块化,呈现较为严重的破碎化。海拔、降水量季节性变异系数、最湿季降水量及最暖月最高温是影响华石斛种群分布格局的主要环境因子,华石斛的最适宜生境条件为海拔1070~1600 m,降水量季节性变异系数0.80~0.88,最湿季降水量1700~2266 mm,最暖月最高温18℃~25℃。相比于当前,2050年在RCP4.5、RCP8.5气候情景下,华石斛的潜在适宜生境分别减少19.1%和19.5%,2070年减少19.7%和19.8%。预测模型的3个评估指标(AUC=0.997±0.003,Kappa系数=0.990±0.03,TSS=0.990±0.03)表明该模型具有较好的预测能力。目前华石斛种群主要分布于海南热带雨林国家公园内,需加强就地保护,同时兼顾对其附生宿主树的保护;猕猴岭东北部及南部、鹦哥岭南部存在大片非常适宜和高度适宜生境,可作为华石斛未知种群调查的重点区域。

海南屯昌不同林龄槟榔人工林地下部分碳储量的分布特征

以海南省屯昌县枫木林场3种林龄(幼龄林、中龄林、成熟林)的槟榔人工林为研究对象,探讨槟榔人工林地下部分0~100 cm土层中根系碳储量与土壤有机碳储量的分布特征.研究表明:0~100 cm土层中,槟榔人工林根系主要集中在表层(0~30 cm),且根系生物量随土层的加深而显著降低,表现为:成熟林(1244.26 g·m^(-3))>中龄林(993.26 g·m^(-3))>幼龄林(658.59 g·m^(-3));随林龄增长,根系碳储量表现为成熟林(6.23 t·hm^(-2))>中龄林(4.97 t·hm^(-2))>幼龄林(3.57 t·hm^(-2)).不同林龄槟榔人工林的土壤有机碳(0~100 cm土层)分布表现为:随土层加深,土壤有机碳含量显著减少,不同林龄之间土壤有机碳存在差异,但不显著,其中,幼龄林的有机碳范围在2.64~21.65 g·kg^(-1)之间,中龄林的含量范围为3.56~25.21 g·kg^(-1),成熟林的有机碳含量范围为4.37~31.77g·kg^(-1).不同林龄槟榔人工林的土壤有机碳储量表现为:成熟林(125.72 t·hm^(-2))>中龄林(107.58 t·hm^(-2))>幼龄林(90.83 t·hm^(-2)).槟榔幼龄林的土壤碳储量与有机碳、全氮、全磷、pH、容重、饱和含水量存在极显著差异(P<0.01);槟榔中龄林和成熟林的土壤碳储量与土壤有机碳存之间在显著差异(P<0.05),但与其他指标无显著性差异(P>0.05).通过与屯昌地区主要人工林土壤碳储量的对比可知,槟榔人工林的土壤碳储量丰富,碳汇能力显著,可以将其作为发展碳汇的主要树种.

几种海南岛热带雨林优势种植物挥发性有机物排放对模拟氮沉降的短期响应

BVOCs(Biogenic Volatile Organic Compounds)是植物向大气释放的一类重要气态化合物,能参与大气化学过程和陆地生态系统碳素循环。分析环境因子对BVOCs排放的影响,对科学认识未来气候变化具有重要意义。氮素作为植物生长、发育所需的大量营养元素之一,其沉降增加是当前全球气候变化的主要驱动因素之一,但学者对BVOCs如何应对氮沉降增加知之甚少。因此以海南岛热带雨林树种:木荷(Schima superba)、厚壳桂(Cryptocarya chinensis)和线枝蒲桃(Syzygium araiocladum)为研究对象,通过温室盆栽实验模拟氮沉降对3个树种BVOCs释放的短期效应。主要结论如下:(1)自然状态下,从木荷、厚壳桂和线枝蒲桃的枝叶中鉴定出14、34和24种挥发性有机化合物,包括异戊二烯、单萜烯、倍半萜烯和其他挥发性有机化合物(烷烃、羰基、醛、醇、酯、醚和酸),此外三个阔叶树种释放BVOCs的速率呈厚壳桂>木荷>线枝蒲桃;(2)外源施氮均促进了三种植物幼苗VOCs释放,其中总VOCs释放速率和成分数量均随施氮浓度的升高而增加,且叶面施氮的影响效果显著高于土壤施氮。(3)三种植物幼苗对氮沉降的敏感性大小表现为木荷>厚壳桂>线枝蒲桃。(4)外源施氮对植物的生理参数和土壤肥力均产生了影响,且叶面施氮的影响效果更为突出。生理参数中,净光合速率与幼苗释放BVOCs关系最为密切,其次是气孔导度。施氮主要对土壤pH、NH^(+)_(4)-N和NO^(-)_(3)-N有显著影响,其次是有效磷(Available phosphorous,AP)和总磷(Total phosphorus,TP)。

基于SD法的海南植物园景观评价

在国家植物园体系建设背景下,为提高海南省植物园的园艺园林建设水平,以兴隆热带植物园、海口热带农业科技博览园、椰子大观园和海南热带植物园为研究对象,从被访者的视角进行分析并提出优化建议。借助语义差异分析法(SD法)分析被访者对海南省植物园景观现状的心理感受;运用因子分析法,使用SPSS 26.0对SD问卷的数据进行降维,提取出主要影响海南省植物园景观的活动因子、植被因子和感受因子等3个主要因子。结果表明,活动因子、植被因子和感受因子是影响被访者对植物园印象和景观评价的3个主要因子;兴隆热带植物园的综合评分最高,其次是海口热带农业科技博览园、椰子大观园和海南热带植物园。进而从3个主要因子层面提出优化策略,以期为4个植物园的景观优化提供科学依据,也为同类型植物园的造景及景观提升提供可借鉴的参考。

乡村振兴战略背景下的“实用性”乡村人居环境规划——以海南省东方市布套村庄规划为例

乡村振兴政策的发展是我国当前乃至今后长期发展的主要方向。以乡村振兴的规划为先导,乡村将在空间和功能上发生重大的改变。目前“实用性”的乡村人居环境规划在海南省还处于起步的探索阶段。本文对海南省东方市布套村的“实用性”乡村人居环境规划进行介绍,分析布套村特色的可持续资源和村庄发展的现状。在此基础上,规划贴合实际的技术路线、设置多方位协调的工作机制、开展详实可靠的摸底调查以及优化创新务实的经验方法,从而建立布套村的“实用性”乡村人居环境规划,也可为其他乡村的人居环境规划提供参考。

基于红外相机技术的海南长臂猿分布区林冠层伴生鸟兽多样性的研究

为了探究海南长臂猿(Nomascus hainanus)同域分布的兽类和鸟类的多样性、年活动格局以及海拔分布格局,2019年1月至2020年6月,在海南长臂猿分布区林冠层布设红外相机共记录到3目4科10种兽类,其中,国家一级重点保护动物2种,相对丰富度居于兽类前3位分别为海南长臂猿(58.44)、海南鼯鼠(Petaurista hainana)(17.78)和红颊长吻松鼠(Dremomys rufigenis)(14.34)。红外相机共记录到6目11科20种鸟类,其中,属于国家级保护动物10种,相对丰富度较高的鸟类有山皇鸠(Ducula badia)(44.92)、厚嘴绿鸠(Treron curvirostra)(20.23)和班头鸺鹠(Glaucidium cuculoides)(6.74)。海南长臂猿和海南鼯鼠的月相对丰富度表现出相似性,旱季活动较为频繁,雨季减弱;其他兽类和鸟类的月相对丰富度则与季节无显著相关。兽类多样性随着海拔升高呈单调递减趋势,在海拔600~800 m物种多样性水平最高;鸟类多样性指数随海拔增加而先增加后减小。本研究揭示了海南长臂猿同域分布区林冠层伴生鸟兽组成,为海南长臂猿栖息地修复及生态廊道建设提供了基于动物多样性的重要资料。

海南大学儋州校区入侵植物格局分析

为了解海南大学儋州校区及周边地区入侵植物的分布格局,笔者以校园入侵植物的分布格局为重点,对每种植物的生长特性及彼此关联进行调查,旨在明确入侵植物的分布情况和生活习性,为采取相应防治措施和应用提供参考。将海南大学儋州校区及其周边共计184.1 hm2区域平均划分为80块样地(每块样地2.3 hm2),统计223种入侵植物在不同样地的分布,进而对其多样性、分布频度等进行调查。在此基础上使用R语言中的pheatmap函数包将生长环境、样地及入侵物种进行聚类,计算不同生长环境或样地中入侵物种的相似度及不同物种在样地中同时出现的概率。结果表明:在生长环境聚类中,荒地和菜地的物种相似度最高,其次为建筑和苗圃。就样地聚类而言,可分为红、黄、蓝3大模块,其具有一定的分布规律且主要入侵物种也不尽相同。从入侵植物聚类来看,可分为灰、青、橙、绿、紫5大模块,与各物种的分布频度有一定的关联,且具有相似特性的物种往往分布在特定的样地中,这种分布格局可为搜寻或防治某类植物提供依据。