西南干旱对哀牢山常绿阔叶林凋落物及叶面积指数的影响

为探讨2010年初西南干旱对这一地区原生植被林冠和凋落物量的影响,以及这一地区凋落物量和气候条件之间的关系,对比研究了哀牢山亚热带常绿阔叶林2010年和一般年份的凋落物特征以及各层的叶面积指数,并分析了凋落物量和气候因子之间的关系.2010年凋落物总量和往年相比无显著差异,但是叶凋落总量、旱季凋落物总量、旱季叶凋落量为历年来最高,其中旱季叶凋落物量比一般年份平均高35.2％ (0.81 t/hm2).而2010年附生苔蘚年凋落量为历年来最低.2010年最旱月的乔木层和灌木层叶面积指数和2005同期相比无显著差异,但是草本层叶面积指数却极显著低于2005年同期.因此,2010年初西南干旱尽管使哀牢山常绿阔叶林旱季落叶增加,但还没有到显著影响冠层叶面积指数的程度.而草本层和附生苔藓的生长则受到了干旱事件的显著影响.此外,哀牢山常绿阔叶林年总凋落量和年降水量显著正相关,而和年均温却不相关,表明该亚热带森林凋落物量主要由降水而非温度决定.     

哀牢山亚热带常绿阔叶林乔木碳储量及固碳增量

为了解哀牢山亚热带常绿阔叶林的乔木碳储量及其固碳增量,利用2005和2008年的植被调查数据,对哀牢山3种主要常绿阔叶林的乔木碳储量及其固碳增量进行了分析。结果表明:原生的中山湿性常绿阔叶林、滇山杨次生林和旱冬瓜次生林的乔木碳储量分别为257.90、222.95和105.39tC·hm-2;中山湿性常绿阔叶林乔木碳储量主要存储在DBH≥91cm的乔木中(34.68%);而次生林的乔木碳储量主要分布在径级21cm≤DBH41cm的乔木中(滇山杨林77.29%;旱冬瓜林69.28%)。由此可见,哀牢山地区原生的中山湿性常绿阔叶林乔木层在碳蓄积方面占主导优势。哀牢山亚热带常绿阔叶林的3个森林类型乔木层均具有固碳增量,即使是原生的中山湿性常绿阔叶林,其乔木层年平均固碳增量也达2.47tC·hm-2·a-1;次生林乔木层的年平均固碳增量约为原生林的2倍,显示了哀牢山亚热带常绿阔叶林乔木层具有较强的碳汇增量。初步估算,哀牢山亚热带常绿阔叶林林区内每年乔木固碳增量为8.52×104tC·a-1。     

中国东部森林样带典型森林水源涵养功能

通过对我国东部森林样带四个森林生态系统定位研究站（长白山站、北京站、会同站和鼎湖山站）的九种森林类型水源涵养监测数据的分析,研究了水热梯度下不同森林生态系统水源涵养功能。结果表明：在生长季的5-10月份,各森林类型的水源涵养特性表现出较大差异。林冠截留率的大小依次为：阔叶红松林＞杉木林＞常绿阔叶林＞针阔混交林＞季风常绿阔叶林＞落叶阔叶混交林＞马尾松林＞落叶松林＞油松林,最高的长白山站阔叶红松林的截留率是最低的北京站油松林的2.2倍。森林降雨截留量与林外降雨量呈显著的正相关,林冠截留率与降雨量呈显著负相关。枯落物最大持水深（5-10月份）以北京站落叶阔叶林最大,为6.0mm;鼎湖山站的季风常绿阔叶林最小,为1.0mm。0-60cm土层蓄水量最大的是会同站的人工杉木林,为247mm;最小的是北京站的落叶松林,仅为45.5mm;林分总持水量依次为：杉木林＞阔叶红松林＞常绿阔叶林＞针阔混交林＞季风常绿阔叶林＞落叶阔叶混交林＞马尾松林＞落叶松林＞油松林。各林分总持水量主要集中在土壤层,占总比例的90%以上。     

哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤含水量变化规律及其影响因子

利用ChinaFlux设置在哀牢山亚热带常绿阔叶林内的通量观测系统的土壤含水量数据,分析了哀牢山亚热带常绿阔叶林内土壤含水量的时间变化及其影响因子,以期了解哀牢山亚热带常绿阔叶林土壤含水量特征及其变化规律,为森林固碳能力、潜力和速率研究提供支撑.结果表明:(1)哀牢山亚热带常绿阔叶林不同深度土壤含水量大致呈单峰曲线分布,各层土壤含水量基本上随着土壤深度的增加而降低,波动范围也逐渐减小,最小值均在3月,最大值集中在7、8、9三个月.(2)0 ～ 100 cm各层深度的土壤含水量在17.7％～39.5％波动,其中100 cm深度的土壤含水量值最低、波动范围最小,总体来看,土壤含水量雨季高于旱季.(3)土壤含水量主要受降雨量、地温和相对湿度等要素的影响(P＜0.05),哀牢山亚热带常绿阔叶林5 cm深度的土壤含水量最大,约为38％.     

哀牢山常绿阔叶林乔木树种的幼苗组成及时空分布特征

哀牢山自然保护区的常绿阔叶林面积达到504 km2,是我国亚热带常绿阔叶林保存面积最大的保护区之一.2008年,中国科学院两双版纳热带植物园在哀牢山自然保护区的中山湿性常绿阔叶林核心区建立了一块6 ha的森林动态监测样地.为了了解哀牢山中山湿性常绿阔叶林树种幼苗组成和分布特征及其存活和死亡的规律,对样地中的幼苗分别进行了定位监测和动态研究.结果表明,重要值居前10位的林下幼苗中,有5种是重要值居前10位的树种.从雨季末期到旱季末期,幼苗的数量和种类都大量减少,因为可能是由于干旱胁迫的影响.在林窗中央和林窗边缘,新增的幼苗数量和种类都较多,死亡率较低,而林冠下新增的幼苗死亡率较高.可见,林窗的出现可能更有利于某些树种幼苗的定居,从而维持了森林树种的多样性.     

浙江天童常绿阔叶林、常绿针叶林与落叶阔叶林的C:N:P化学计量特征

以浙江天童常绿阔叶林、常绿针叶林和落叶阔叶林为对象, 通过对叶片和凋落物C:N:P比率与N、P重吸收的研究, 揭示3种植被类型N、P养分限制和N、P重吸收的内在联系。结果显示: 1)叶片C:N:P在常绿阔叶林为758:18:1, 在常绿针叶林为678:14:1, 在落叶阔叶林为338:11:1; 凋落物C:N:P在常绿阔叶林为777:13:1, 常绿针叶林为691:14:1, 落叶阔叶林为567:14:1; 2)常绿阔叶林和常绿针叶林叶片与凋落物C:N均显著高于落叶阔叶林; 叶片C:P在常绿阔叶林最高, 常绿针叶林中等, 落叶阔叶林最低, 常绿阔叶林和常绿针叶林凋落物C:P显著高于落叶阔叶林; 叶片N:P比也是常绿阔叶林最高、常绿针叶林次之, 落叶阔叶林最低, 但常绿阔叶林凋落物N:P最低; 3)植被叶片N、P含量间(N为x, P为y)的II类线性回归斜率显著大于1 (p < 0.05), 表明叶片P含量的增加可显著提高叶片N含量; 凋落物N、P含量的回归斜率约等于1, 反映了凋落物中单位P含量与单位N含量间的等速损耗关系; 4)常绿阔叶林N重吸收率显著高于常绿针叶林与落叶阔叶林, 落叶阔叶林P重吸收率显著高于常绿阔叶林和常绿针叶林。虽然植被的N:P指示常绿阔叶林受P限制, 落叶阔叶林受N限制, 常绿针叶林受N、P的共同限制, 但是N、P重吸收研究结果表明: 受N素限制的常绿阔叶林具有高的N重吸收率, 受P限制的落叶阔叶林并不具有高的P重吸收率。可见, 较高的N、P养分转移率可能不是植物对N、P养分胁迫的一种重要适应机制, 是物种固有的特征。     

东灵山林区不同森林植被水源涵养功能评价

森林植被发挥着涵养水源的作用,主要表现在以下几个方面:对降水的截留与再分配;调节河川径流,调节林内小气候,减小林内地表蒸发,改善土壤结构,减少地表侵蚀等. 通过对几种林分各层拦蓄降水和保土功能指标定性评价的基础上,用综合评定法对不同林分水源涵养和保土功能进行综合评价,选择出综合功能最好的林分,以期为北京山区的生态环境建设、植被恢复与保护提供一定的依据。在测定东灵山4种森林植被林冠层、枯枝落叶层和土壤层蓄水和土壤保持功能指标的基础上,采用综合评定法对4种森林植被水源涵养和土壤保持功能进行了评价。结果表明:各植被类型的林冠层截留各不相同,在雨季(6-9 月份) 辽东栎林的截留率最大,华北落叶松的最小;枯落物最大持水深以辽东栎林的最大,油松的最小;土壤水文特性各异,0-80 cm 土层平均容重以落叶阔叶林的最小,华北落叶松的最大;稳渗速率以落叶阔叶林的最大,油松的最小,初渗速率以辽东栎林的最大,油松的最小。不同林分水源涵养和土壤保持综合能力由大到小顺序为落叶阔叶混交林、辽东栎林、华北落叶松林、油松林。常绿阔叶灌丛水源涵养和土壤保持综合能力评价值(0.1039) 比其它植被类型少3个数量级,说明其水源涵养和土壤保持功能明显优于其它植被类型。由此可见,树种组成丰富、林下灌草盖度高、枯落物储量多的落叶阔叶混交林水源涵养和土壤保持能力最强,优于单一的阔叶林,而油松林最差。     

热带亚热带常绿阔叶林维持酸性土壤有效磷水平的磷转化过程

热带和亚热带酸性土壤磷矿物的沉淀通常被认为会限制土壤有效磷的供应.选择以西双版纳山地季风常绿阔叶林和哀牢山中山湿性常绿阔叶林为代表的热带亚热带酸性土壤,探讨两类森林维持土壤有效磷水平的磷转化过程.哀牢山中山湿性常绿阔叶林腐殖质厚、而西双版纳山地季风常绿阔叶林的腐殖质几乎不存在.两地均显示土壤有效磷库随着土壤有机质含量的减少而降低.有机质含量较低的西双版纳表层矿质土（0～10 cm）的微生物生物量磷库大于有机质含量相对较高的哀牢山表层矿质土的微生物生物量磷库,且微生物对磷的固定占有效磷来源（磷矿物的溶解和有机磷的矿化）的比例为74%,高于哀牢山表层矿质土的63%.哀牢山表层矿质土的土壤有效磷库大于西双版纳,其土壤有效磷库可能更多的依赖于覆盖于其上的腐殖质分解后向下的磷输入.与两地的矿质土相比,哀牢山腐殖质具有高的磷净溶解率、总有机磷矿化速率和磷微生物固定速率.结果表明,热带山地季风常绿阔叶林主要通过微生物固定来避免土壤磷矿物的沉淀和保持土壤磷的有效供应;而亚热带中山湿性常绿阔叶林除具有较高的微生物固定外,地表腐殖质层的存在也帮助避免土壤磷矿物的沉淀而保持土壤有效磷的供应.     

鼎湖山森林凋落物量及营养元素含量研究

 本文研究了鼎湖山南亚热带常绿阔叶林和针叶林的凋落物量及凋落物中主要营养元素(N、P、K、Ca、Mg)的含量。8年的测定结果表明,两个森林类型的年均凋落物量(t·ha-1)及凋落物中主要营养元素的含量(t·ha-1·yr-1)分别为：常绿阔叶林9.056,0.220;针叶林2.695,0.032。凋落物中叶、枝和花果的百分组成及凋落特征各异。鼎湖山南亚热带常绿阔叶林的年均凋落物量低于热带雨林而高于暖温带落叶阔叶林,说明不同气候带的森林类型,其凋落物量是有差异的。与针叶林相比较,常绿阔叶林的凋落物量较大,凋落物中主要营养元素的含量较高,凋落物的分解速率也较快,因此从提高森林的质量和增强森林的生态效益来考虑,在造林绿化上应提倡多营造常绿阔叶林或针阔叶混交林。     

云南哀牢山常绿阔叶林的空间分异及其影响因素

理解物种丰富度在空间上的变化,阐明植物群落组成对生境异质性的响应是群落生态学研究的核心议题之一。与生境异质性有关的生态位分化对植物群落的多样性格局和物种分布具有重要影响。本文以分布在云南哀牢山的4种常绿阔叶林为研究对象,通过对42个森林样地的调查取样,探讨了常绿阔叶林的群落分布和树种丰富度在地形和土壤环境梯度上的变异。结果表明:4种常绿阔叶林的树种组成有显著的差异。季风常绿阔叶林的树种丰富度极显著地高于其他3种类型;中山湿性常绿阔叶林极显著地高于半湿润常绿阔叶林;其他类型之间的差异不显著。非度量多维尺度分析显示,海拔、坡度、土壤含水率及有机质等9个环境梯度是控制森林群落结构和树种分布的主要因素。土壤有效硼、海拔、全钾和凹凸度为树种丰富度的最佳预测变量,累积解释了树种丰富度63.2%的变异。地形和土壤因子一起能够解释哀牢山常绿阔叶林的群落组成和树种丰富度的大部分变异。     

水分条件变化对哀牢山亚热带常绿阔叶林林下幼苗死亡率的影响

为探讨环境水分条件变化对亚热带森林林下乔木幼苗动态的影响,以及木材密度和幼苗在干旱中死亡率的关系,研究了哀牢山常绿阔叶林2005—2011年的总体和主要树种幼苗(黄心树、多果新木姜子、多花山矾、鸭公树和大花八角)的死亡率,并分析了幼苗死亡率和旱季幼苗根系所在土层土壤质量含水量、旱季降水量、旱季降水日数以及木材密度的关系。结果表明:1)幼苗死亡率与旱季降水日数、旱季浅层土壤平均质量含水量有显著的负相关关系,和旱季降水量无显著相关性;2)总幼苗及5种乔木幼苗的死亡率均在2010年(西南干旱)达到有观测以来最高,是2009年的2—10倍,其中多花山矾、黄心树幼苗的死亡率最高,大花八角幼苗的死亡率最低;3)在种间,幼苗2010年干旱中的死亡率和木材密度显著正相关,即木材密度较大的物种幼苗死亡率更高。研究表明林下幼苗由于根系较浅,对降雨变化较为敏感,因而受到了这次干旱的较大影响。由于木材密度较低的树种在干旱中有较低的死亡率,干旱频度和强度的增加可能使低木材密度幼苗的丰富度增加,森林的组成也将受到影响。     

哀牢山常绿阔叶林鸟类群落初步分析

常绿阔叶林是云南境内重要的自然资源,也是我国亚热带地区最主要的原生植被类型。是森林生态系统的主要研究对象之一。鸟类是森林生态系统的重要组分,为便于自然保护区的规划、管理及对鸟类资源的保护和研究,本文报道有关哀牢山常绿阔叶林鸟类群落动态。 自然环境和工作概况     

中国主要森林生态系统水文功能的比较研究(英文)

 基于中国不同区域生态站的观测资料,着重从降雨截留（林冠截留、枯枝落叶层截持和土壤蓄水）、调节径流和蒸散等3个方面对我国主要森林生态系统的水文生态功能进行了比较研究。各生态系统林冠年截留量在134～626 mm间变动,由大到小排列为：热带山地雨林,亚热带西部山地常绿针叶林,热带半落叶季雨林,温带山地落叶与常绿针叶林,寒温带、温带山地常绿针叶林,亚热带竹林,亚热带、热带东部山地常绿针叶林,寒温带、温带山地落叶针叶林,温带、亚热带落叶阔叶林,亚热带山区常绿阔叶林,亚热带、热带西南山地常绿针叶林,南亚热带常绿阔叶林,亚热带山地常绿阔叶林。枯落物持水量可以达到自身干重的2～5倍,但也因林型而异。土壤非毛管持水量变动在36～142 mm之间,平均89 mm。常绿阔叶林的非毛管持水量通常高于100 mm,而寒温带/温带落叶阔叶林和常绿针叶林通常低于100 mm. 土壤的非毛管持水量通常占生态系统中截持水量的90%,其次是枯落物和林冠层。这说明,森林土壤在调节降雨截留中占有重要地位,其水文功能的大小取决于土壤结构和空隙度,而这些恰恰又受枯落物和森林植被特征的影响。森林皆伐后,一般地表径流会显著地增加,而适当抚育措施则对地表径流影响不大。流域径流受诸多因素的影响,包括植被、土壤、气候、地形、地貌以及人类影响导致的流域景观变化,比较研究表明森林变化对流域径流的影响尚未得到一致的规律性的结果。通过对比研究不同森林的蒸散变化,发现随降雨量的增加,森林蒸散量略有增加,而相对蒸散率却在下降,相对蒸散率在40%～90%间变动。     

Characteristics of floor litter and soil arthropod community in different types ot subtropical forest in Ailao Mountain of Yunnan, Southwest China

By using line transect method, an investigation was conducted on the floor litter and soil arthropod community in a mid mountain wet evergreen broad-leaved forest, a mossy dwarf forest, and a Populus bonatii forest in Ailao Mountain of Yunnan in April (dry and hot season), June (rainy season), and December (dry and cold season), 2005. In both dry and rainy seasons, the existing floor litter mass, C storage, and C/N ratio in the three forests all increased in the order of mossy dwarf forest > P. bonatii forest > evergreen broad-leaved forest, but the N storage had less difference. In the floor litter layer of the forests, Acari and Collembola were the dominant groups of soil arthropod community, while Diptera larvae, Coleoptera, ants, and Homoptera were the common groups. The Sorenson coefficients of soil arthropod community in the three forests were extremely great. No significant differences were observed in the soil arthropod density (ind x m(-2)) in the floor litter layer among the three forests, but the relative density (ind x g(-1)) of soil arthropods was higher in the evergreen broad-leaved forest and P. bonatii forest than in the mossy dwarf forest. In the three forests, the density of soil arthropods was significantly higher in dry season than in rainy season, but the Shannon diversity index had less difference. There were significant positive correlations between the existing floor litter mass and the individual density (ind x m(-2)) and dominant groups of soil arthropod communities in dry and hot season (April), but negative correlations between the existing floor litter mass and the relative density (ind x g(-1)) of soil arthropod communities and Acari in dry and cold season (December). The individual densities of Collembola and Coleoptera also had positive correlations with the N storage of the existing floor litter mass in the three forests. It was considered that the floor litter and the development of soil arthropod community in the litter layer of the subtropical forests in Ailao Mountain had a close relation with the vegetation structure of the forests, and the individual density and the diversity of the soil arthropod community were controlled by the floor litter, whereas the environmental factors such as temperature and moisture in the forests also had obvious effects on the seasonal dynamics of the individual density of the soil arthropods.     

亚热带常绿阔叶林的水文生态特征

对日本冲绳岛亚热带天然次生常绿阔叶林的水文生态特性进行了为期3年的定位观测.结果表明,观测期间年平均降雨量高达3325mm,台风降雨(包括直接和间接影响)占年降雨量的42.3%;穿透雨量和树干流量分别为年降雨量的53.9%和30.9%,较高的树干流量可能与高风速、强度降雨以及优势树种的树冠构造紧密相关.林冠截留损失占年降雨量的15.2%,低于世界范围内其它多数常绿阔叶林(15%～30%).年平均地表径流和壤中流量分别是1092mm和613mm,分别占年降雨量的32.8%和18.4%;较高的径流量可能是由不良的土壤物理性质引起的.试验林土壤尤其是下层土壤非毛管孔隙度低(8%～12%)、粘粒含量极高(51.9%～60.5%),水分渗透缓慢(12ml·min^-1).0～70 cm土层的有效蓄水量和最大蓄水量分别为85 mm和324mm,林地凋落物层的最大持水量为2.8 mm,接近或低于中国亚热带和热带山地雨林.     

Soil Methane Uptake Increases under Continuous Throughfall Reduction in a Temperate Evergreen,Broadleaved Eucalypt Forest

Soils in temperate forests ecosystems are the greatest terrestrial CH₄ sink globally. Global and regional circulation models predict decreased average rainfall, increased extreme rainfall events and increased temperatures for many temperate ecosystems. However, most studies of soil CH₄ uptake have only considered extended periods of drought rather than an overall decrease in rainfall amount. We measured soil CH₄ uptake from March 2010 to March 2012 after installing passive rainfall reduction systems to intercept approximately 40% of throughfall in a temperate broadleaf evergreen eucalypt forest in south-eastern Australia. Throughfall reduction caused an average reduction of 15.1 ± 6.4% (SE) in soil volumetric water content, a reduction of 19.8 ± 6.9% in soil water-filled pore space (%WFPS) and a 20.1 ± 6.8% increase in soil air-filled porosity. In response to these changes, soil CH₄ uptake increased by 54.7 ± 19.3%. The increase in soil CH₄ uptake could be explained by increased diffusivity in drier soils, whilst the activity of methanotrophs remained relatively unchanged. It is likely that soil CH₄ uptake will increase if rainfall reduces in temperate broadleaf evergreen forests of Australia as a consequence of climate change.     

哀牢山不同类型亚热带森林地表凋落物及土壤节肢动物群落特征

分别于2005年4月（干热季）、6月（雨季）和12月（干热季）,采用样线法对哀牢山中山湿性常绿阔叶林、山顶苔藓矮林和滇山杨次生林地表凋落物及其中的土壤节肢动物群落进行了调查.结果表明： 凋落物现存总量、C储量和C/N在干、湿季均表现为苔藓矮林＞滇山杨林＞常绿阔叶林,N储量差异不大.蜱螨目和弹尾目是3林地凋落物层节肢动物群落的优势类群,双翅目幼虫、鞘翅目、蚁类和同翅目为常见类群,3林地凋落物层土壤节肢动物群落相似性系数极高.3林地凋落物层土壤节肢动物群落密度(ind·m^-2)没有显著差异,但相对密度(ind·g^-1)呈现出常绿阔叶林和滇山杨林显著高于苔藓矮林;土壤节肢动物密度季节变化呈现干季（4月和12月）显著高于雨季（6月）,群落香农多样性指数差异不显著.干热季(4月)3林地枯枝落叶现存量与其土壤节肢动物群落和主要类群密度呈显著正相关关系,而在干冷季(12月)凋落物总现存量与其土壤节肢动物群落及蜱螨目相对密度则呈显著负相关关系;弹尾目和鞘翅目密度与地表凋落物层的N储量也有显著的正相关关系.哀牢山亚热带森林凋落物及其土壤节肢动物群落的发展与森林植被结构密切相关, 其群落个体数量和多样性受森林地表凋落物的调控, 但林内其他环境因素如温湿度对森林凋落物层土壤动物个体数的季节变动也有明显影响.     

滇中常绿阔叶林及云南松林水文作用的初步研究

 本文研究了滇中地区山地常绿阔叶林及云南松林的林冠截留量,冠流和茎流量,地表水土流失量,林地枯枝落叶层持水量,土壤含水量以及雨水、冠流、茎流和地表迳流中营养元素(N、P、K、Ca和Mg)的含量,并分析比较了针、阔两类森林调节和涵养水分的作用和降水中林冠养分的淋溶、迁移特点,对了解滇中亚热带山地森林生态系统的功能和生产力的研究,对本区森林资源的保护,林业的合理经营,均有重要意义。