亚热带5种森林类型林下植物物种多样性及其环境解释

为探讨红花荷天然林、桉树人工林、杉木林、针阔混交林和毛竹林5种不同林型林下植物组成和多样性格局与环境因子之间的相关性,在珠三角地区设置47个样地进行林下植物调查,运用Spearman非参数相关分析探讨海拔、坡度、坡向、坡位、林冠开度、林下光照等环境因子与林下植物多样性指标之间的关系,利用随机森林分析方法预测各环境因子的重要性,采用第四角分析方法来检验林下植物功能群与环境因子间关系的显著性,揭示林下植物功能群对环境变化的响应。结果表明：不同林型林下植物组成和多样性格局存在极显著差异（P<0.01）。林下植物组成和多样性格局受到多种环境因子的共同作用,各因子作用的重要性存在差异,随机森林分析表明林下植物个体数和Simpson指数主要受到林分类型的影响,而坡向、坡度和林分类型对林下植物物种数起到重要作用,林下总光照对林下植物均匀度指数起到决定性作用,海拔和林分类型则对林下植物香农-维纳多样性指数起到主导作用。对于同一环境因子来说,不同林下植物功能群对其的响应和适应策略存在差异;生境异质性和植物自身生物学特性是影响林下植物多样性的主导因素。     

广东红树植物木榄生物量模型

【目的】研究红树植物木榄的生物量预测模型,为有效估算红树植物各器官生物量奠定基础。【方法】以广东湛江红树林自然保护区的木榄(Bruguiera gymnorrhiza)为研究对象,将基径(D)和树高(H)这2个因子派生为多个一元及多元变量,包括D、H、D~2、DH和D~2H,用其作为变量构建直线方程和指数方程来预测木榄各器官(木材、树皮、树冠)、地上部分、地下部分以及全株总生物量,并对直线方程和指数方程的预测效果进行比较。【结果】指数方程对木榄各器官及全株总生物量的预测效果优于直线方程;在所有的一元回归方程中,木榄各器官及全株生物量与D之间具有较强的相关性,决定系数较高,且以D或D~2为预测变量所构建方程的残差平方和(RSS)、均方根误差(RMSE)和赤池信息准则(AIC)值较以H为变量构建的方程小,说明D的预测效果优于H。所有预测模型对木榄地上部分生物量的预测效果均优于地下部分,用D或D与H结合预测地下部分生物量的效果均不理想。双变量指数模型的RSS、RMSE和AIC值普遍较单变量模型小,说明DH和D~2H的统计效力更好,预测效果更佳。D~2H和DH与木榄各器官生物量之间具有较强的相关性,且以D~2H为预测变量的指数模型预测木榄各器官、地上部分及全株生物量的RSS、RMSE和AIC值,以及以DH为预测变量的指数模型预测木榄地下部分生物量的RSS、RMSE和AIC值均较其他模型小。【结论】以D~2H为预测变量的指数模型对木榄各器官、地上部分及全株生物量的预测拟合效果最好,以DH为预测变量的指数模型对木榄地下部分生物量的预测拟合效果最佳,可以将其作为最优的生物量预测模型用于木榄各器官及全株生物量估算。     

亚热带生态公益林冠层结构与林下辐射动态

冠层结构动态是林冠生长动态的一个表现,冠层结构对森林群落生产力、生态系统功能、群落更新与演替等具有重要作用。准确量化森林群落冠层结构和林下辐射特征可以为研究森林生态系统功能提供基础。以亚热带山地的红花荷林、密花树次生林、樟树人工林、杉木林、杉木-红锥混交林和毛竹林为对象,利用半球面影像技术探讨不同林型冠层结构与林下辐射动态,揭示冠层结构与林下辐射之间的相关性。结果表明,不同的森林群落类型有比较固定的冠层结构和林下辐射特征,且不同林型的冠层结构与林下辐射存在极显著差异（P<0.01）。樟树林的林冠开度最小（16.47%）,其次是杉木林（17.12%）、杉木-红锥混交林（17.45%）、红花荷林（20.21%）以及密花树次生林（20.93%）,毛竹林的林冠开度最大（21.32%）。而叶面积指数则呈相反的变化趋势,樟树林的叶面积指数最大（2.04）,毛竹林的叶面积指数最小（1.78）。另外,樟树人工林的林下直射光（4.34 mol·m^-2·d^-1）、林下散射光（3.52 mol·m^-2·d^-1）和林下总光照（7.86 mol·m^-2·d^-1）均小于其他林型;而杉木林由于其冠幅较窄,林下直射光最强（5.22 mol·m^-2·d^-1）。不同林型林下直射光、林下散射光和林下总光照的月际动态变化极显著（P<0.0001）,生长季的林下辐射强度最大。不同林型冠层结构与林下辐射相关性存在差异,越简单的群落结构,林冠开度与林下光照的相关性越强,叶面积指数与林下光照的相关性越强。研究冠层结构与林下辐射异质性为营造最适的冠层、充分发挥生态系统效能,以及森林生态系统可持续发展提供理论依据。