海南红树林湿地生态系统退化程度评价指标体系构建研究

利用“压力-状态-响应(PSR)”模型,按照红树林湿地退化的因果逻辑关系,构建了海南红树林湿地生态系统退化程度评价指标体系,结合海南红树林湿地生态系统现状与特点,筛选出23个评价指标,并选择海南3处典型红树林湿地生态系统进行退化程度评价。结果表明:海南3处红树林湿地生态系统均出现不同程度的退化,其中东寨港红树林和八门湾红树林处于轻度退化,而花场湾红树林处于中度退化。

岛东林场多功能森林作业法研究及应用

本研究在文昌市岛东林场选择以木麻黄为优势树种的3块混交林(45小班、47小班和62小班)进行补植,营造4种不同近自然度的森林,并以木麻黄纯林为对照,比较林分生长情况。结果表明:与木麻黄纯林相比,3块混交林的林下自然生长多种草本植被,生物多样性较纯林丰富;3块混交林样地中,大叶相思具有较强的生长优势,其树高、胸径及生长量均高于木麻黄和其他混交树种;木麻黄则在生长过程中存在较大的林木个体差异,其树高及胸径分布具有较大的差异性;由于45小班林冠密度较小,林内光线充足,补植的苗木生长能力最强。

岛东林场森林采伐更新后林分结构分析

该研究以岛东林场45小班、47小班、62小班的木麻黄混交林为研究对象,对其林分结构和物种丰富度进行分析,研究结果如下:(1)45小班垂直结构主要分布在8m~12m的林层,水平结构上胸径主要分布在6cm~20cm;47和62小班垂直结构主要分布在8m~14m的林层,水平结构上胸径主要分布在10cm~22cm。(2)45小班林下草本植物共有10科13属13种,牛筋草、假臭草、越南叶下珠为林下草本植物的优势种;47小班和62小班林下草本植物共有10科14属15种,飞蓬、假臭草为优势种。(3)根据分布偏度,3个小班的大叶相思胸径大于峰值的株数占比较大,即大径阶的株数较多。

海南文昌不同林龄木麻黄人工林碳储量分配格局

利用木麻黄各器官生物量模型,对海南文昌不同林龄木麻黄人工林生态系统碳储量及分配特征进行研究,结果表明:木麻黄人工林乔木层各器官含碳量变化范围在454～526 g/kg之间,器官平均含碳量表现为树根>树叶>果>树干>树枝>树皮;0～60 cm土壤碳含量变化范围在0.8～9.3 g/kg之间,平均含碳量仅为3.6 g/kg,同一林龄不同土壤层含碳量差异显著,土壤含碳量随林龄的增加呈递增趋势。不同林龄乔木层碳储量表现为过熟林(233.1 t/hm2)>成熟林(165 t/hm2)>近熟林(99.8 t/hm2)>中龄林(56.0 t/hm2)>幼龄林(27.1 t/hm2),不同林龄间同一器官的碳储量均呈显著差异,除中龄林、近熟林枝与叶间差异不显著外,同一林龄不同器官间也均呈显著差异;土壤碳储量表现为成熟林(34.27 t/hm2)>近熟林(22.97 t/hm2)>过熟林(20.8 t/hm2)>中龄林(15.92 t/hm2)>幼龄林(12.27 t/hm2),相同林龄0～10、10～20、20～40 cm土层间均呈显著差异,相同土层不同林龄间部分差异显著性不一。可见,乔木层和土壤层碳储量为生态系统主要碳库,其中乔木层碳储量约占79.85%,为第一碳库。

海南文昌废弃钛矿区植被调查与物种多样性分析

通过对文昌市典型钛矿区周边植被资源的调查,计算并分析乔木、灌木、草本3种生活型的物种数、重要值及多样性指数,来研究矿区植被多样性。结果表明:文昌废弃钛矿区周边植被有28科37属46种,其中乔木13种、灌木12种、草本21种。矿区周边物种多样性指数草本层>乔木层>灌木层,群落相似性指数高达0.4以上。在矿区植被恢复过程中,木麻黄(Casuarina equisetifolia)、大叶相思(Acacia auriculiformis A.Cunn.ex Benth.)、苦楝(Melia azedarach)3个乔木树种可作为植被恢复关键树种,潺槁木姜子[Litseaglutinosa(Lour.)]、琼崖海棠(Calophyllum inophyllum)、椰子树(Cocos nucifera L.)等树种也可作为混交树种,建议在废弃钛矿区植被恢复时采用多树种混交模式,并适当种植灌木和草本,对于恢复矿区植被具有重要意义。

海南八门湾红树林生态系统不同退化程度分布特征

利用“压力-状态-响应”(PSR)模型,构建海南红树林生态系统退化程度评价指标体系,并采用综合指数法对八门湾红树林不同区域进行退化评价。结果表明:八门湾红树林生态系统出现明显退化,其中轻度退化面积为161.42hm^(2),占八门湾红树林总面积的7.77%,中度退化红树林面积为61.68hm^(2),占八门湾红树林总面积的2.97%,未出现重度和极度退化。

海南省文昌市废弃钛矿区物种多样性特征与环境因子的关系

[目的]研究钛矿开采对周边植被物种多样性和分布格局的影响,为废弃钛矿区生物多样性保护和植被恢复提供基础数据。[方法]以海南省文昌市废弃钛矿区为例,利用方差分析、冗余分析(RDA)研究钛矿区土壤因子与乔木、灌木和草本物种多样性差异及分布格局影响。[结果]文昌市废弃钛矿区辐射区域仅有植物28科37属45种,其中乔木类13种,灌木11种,草本21种。钛矿开采不仅对矿区植被产生破坏,同时对辐射区域200 m范围内的植被群落结构也有明显影响;废弃钛矿区物种α多样性指数除Pielou均匀度指数外都以草本最高,显著高于乔木和灌木。随着辐射区域距离的增加,物种多样性指数逐渐递减;通过土壤环境因子与物种多样性RDA排序得出,土壤pH值、土壤含水率、有效磷、有机质和铵态氮是影响物种多样性差异的主要环境因子,它们分别解释了废弃钛矿辐射区物种多样性42.6%,12.4%,8.5%,8.2%和7.9%的差异。[结论]钛矿周边植物物种多样性和分布格局受土壤pH值、土壤含水率等多个环境因子共同影响。矿区周边物种多样性是否受土壤重金属的影响,尚待进一步研究。

八门湾不同退化梯度红树林土壤重金属污染及风险评价

【目的】为探讨不同退化程度红树林湿地土壤重金属污染状况,以期为不同退化红树林重金属污染风险评价提供依据,旨在为退化红树林恢复和治理提供参考。【方法】以海南八门湾红树林湿地土壤为研究对象,研究3种不同退化程度红树林(未退化ND、轻度退化LD、中度退化MD)中土壤养分含量和重金属含量测定,并运用内梅罗综合指数法和潜在危害生态指数法对不同退化梯度土壤重金属特征进行污染程度评价。【结果】八门湾红树林土壤养分随着退化梯度的加剧,全碳、全氮、全磷、全钾、pH值、含水率均呈下降趋势,其中全氮、全磷、全钾含量降低幅度均超过50%。随着土层的加厚,全碳、全氮、全磷、pH值呈下降趋势,全钾、土壤含水率呈增大趋势。随着退化梯度的加剧,6种重金属均呈增大趋势,其中Cu、Zn、Pb、Cd等4种重金属增加10倍以上。随着土层的加厚,6种重金属总体呈减少趋势。总体上,不同退化梯度土壤重金属与土壤养分之间呈显著负相关关系,而6种重金属之间呈显著正相关关系,表明土壤重金属来源相似。未退化红树林内梅罗综合指数小于1,未受到重金属污染,而轻度退化和中度退化红树林重金属污染达到重度水平,主要污染物为Cu、Pb和Cd。未退化红树林综合潜在生态危害指数为轻微生态危害,而轻度退化红树林综合潜在生态危害指数达到中等生态危害,中度退化红树林综合潜在生态危害指数达到强生态危害。【结论】随着退化程度的加剧,八门湾红树林土壤重金属污染程度也逐渐增加。

热带地区6种植被类型土壤微生物功能多样性特征

【目的】研究海南热带地区典型植被类型土壤微生物群落结构特征,揭示植被特征和土壤理化特征对土壤微生物群落的影响。【方法】利用BIOLOG-ECO技术,对海南热带地区6种典型植被类型的土壤微生物功能多样性进行研究。【结果】不同植被类型土壤微生物的平均每孔颜色变化率(average well color development,AWCD)曲线基本一致,但碳源利用能力强弱有别。不同植被类型土壤192 h处的AWCD值大小顺序为:混交林>半红树林>次生林>椰子林>湿加松林>木麻黄林。不同林分类型对六大类主要的碳源利用率存在差异,混交林、半红树林、次生林和椰子林4种植被类型对碳水化合物、氨基酸类和多聚物的利用率最高,而木麻黄林和湿加松人工纯林土壤微生物对六大类碳源的利用率均不高,其中氨基酸类和羧酸类碳源是这2种人工纯林主要碳源利用形式。不同植被土壤微生物McIntosh指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数也表现为混交林、半红树林和次生林高于人工纯林。主成分分析表明:不同植被类型土壤微生物群落代谢多样性能够明显区分,其中PC1可以解释所有变量方差的47.32%,PC2可以解释所有变量方差的31.58%,累计贡献达到78.90%。相关性分析表明:土壤微生物群落多样性各指标与土壤有机碳和全氮之间呈极显著正相关(P<0.01),与土壤pH呈负相关,与土壤含水量呈显著正相关(P<0.05)。【结论】相比纯林,人工混交林对于改善土壤微生物群落特征具有重要作用。

松涛水库上游流域土地利用类型变化对氮负荷影响

土地利用类型变化是非点源污染呈现时空分布不均匀性和随机性的重要原因。以松涛水库上游为研究区构建SWAT模型,分析28年来流域内非点源污染氮负荷的时空分布以及不同土地利用类型与氮负荷的关系。结果表明:(1)构建的SWAT模型适用于松涛水库上游地区非点源污染氮负荷的估算;(2)1988—2002年流域全年总氮负荷增加了114.61%,1988—2016年增加了171.65%,湿季总氮负荷占全年输出约85%,干季占比约15%;(3)单位面积氮负荷量从高到低依次为:耕地>果园>橡胶林>浆纸林>天然林;(4)土地利用类型对全年总氮输出的贡献率由大到小依次为:天然林>橡胶林>浆纸林>耕地>果园,天然林的贡献率由58.4%降低为34.33%,而橡胶林的贡献率增加了5.43%,为28.95%。相关分析表明,天然林与氮负荷呈极显著相关,随着面积的减小,相关系数逐渐降低,由0.968变为0.658;而耕地、橡胶林、浆纸林对氮负荷的输出起到“源”的作用,天然林作为“汇”,可以滞缓非点源污染氮负荷发生。