海南島尖峰嶺熱帶森林冠層結構與林下植被及土壤有機碳含量關系研究.pdf

1、本研究以海南島尖峰嶺熱帶雨林的冠層結構為研究對象，從林冠光因子角度出發(fā)，研究不同森林類型的冠層結構季節(jié)變化特征，探討冠層結構與林下植被、土壤有機碳含量之間的關系。使用LAI-2000（Li-cor, Inc., USA）冠層分析儀，分別在2007年4月（旱季末）、7月（雨季）、11月（雨季末）和2008年3月（旱季）測定了不同森林類型的11個固定樣地的冠層結構指標：葉面積指數（LAI）、葉傾角（MTA）、天空可見度（DIFN）和林下光合

2、有效輻射（PAR），對不同森林類型冠層結構的季節(jié)變化進行了研究；分析比較了原始林與次生林冠層結構特征、不同更新年代的次生林冠層結構特征、不同類型原始林間、次生林間的冠層結構特征；對每一個冠層測量點進行了林下植被調查和土壤有機碳含量的分析，研究冠層結構與林下植被的關系、土壤有機碳含量的關系。結果如下：
　　1）不同季節(jié)冠層結構的測定結果表明：不同森林類型冠層結構的各項指標季節(jié)性差異均極顯著（P＜0.001），受臺風影響的山地雨林原始

3、林變化幅度較大，幾乎未受干擾的原始林季節(jié)變化幅度則較??；次生林的冠層結構季節(jié)變化無規(guī)律性。不同更新年代的山地雨林次生林中，1959年更新的葉面積指數最大（LAI=6.09），依次是1964年更新的（LAI=5.08）、1980-82年更新的（LAI=3.96）；1959年更新的葉面積指數LAI與原始林差異不顯著（P＞0.05），說明其恢復程度最好，1964年和1980-82年更新的LAI依次低于原始林，差異顯著(P<0.05)。林下光合

4、有效輻射 PAR依次是1980-82年更新的（PAR=37.21μmol/m2.s）＞1964年更新的（PAR=28.74）＞1959年更新的（PAR=12.73）。低地雨林老齡林與不同更新時期次生林LAI差異不顯著，次生林的葉面積指數與老齡林基本一致。山地雨林原始林的葉面積指數遠高于低地雨林老齡林，差異極顯著(P＜0.001)。
　　2）山地雨林原始林冠層結構垂直分布特征的研究結果表明：LAI與高度呈顯著負線性相關，越靠近地面

5、LAI越大；DIFN與高度呈對數相關，不同高度 DIFN差異極顯著(P<0.001)。林下光合有效幅射PAR與高度相關性極強(P<0.001)，PAR隨著高度增加而增加；葉傾角隨著高度的增加而逐漸加大，越接近上層冠層葉傾角越大，越接近地面，葉傾角越趨于水平。冠層結構的水平分布格局表明：LAI、DIFN季節(jié)變化顯著(P<0.01)，整個樣地3月份的LAI大于11月份，但林窗處的LAI則相反。11月份的DIFN大于3月份。PAR季節(jié)變化不顯

6、著（P>0.05）。
　　3）不同森林類型的葉面積指數和天空可見度具有極強的相關性（R＞0.8，P＜0.001）。說明LAI決定著林下光分布狀況，與林內微環(huán)境具有密不可分的關系。
　　4）山地雨林原始林的LAI與林下植被的蓋度CW相關性不顯著(R均小于0.1，P＞0.05)。不同更新時期次生林LAI與CW的關系：1959年更新的次生林和1964年更新的次生林LAI與CW均沒有顯著相關性(R均小于0.1，P＞0.05)。198

7、0-82年更新的LAI與CW具有較強的負相關性(R=0.1611，P＜0.05)。
　　5）低地雨林老齡林LAI與林下植被蓋度CW呈正相關性(R=0.2189，P＜0.05)。低地雨林不同更新時期次生林 LAI與 CW相關性分析結果表明：1986年更新的次生林和1996-97年更新的次生林LAI與CW均沒有顯著的相關性（P＞0.05）。
　　6）通過對山地雨林原始林林下植被的種類組成進行分析，發(fā)現在LAI<5.5的測點，陽性

8、植物的平均蓋度達51％，主要種類有越南白椎、尖峰栲、閩粵栲等；LAI在5.5-6.5之間的測點，其陽性植物的平均蓋度下降至47%，而其種類也以偏陽性的華南省藤和紅藤為主，而中生性的植物如毛荔枝、中華厚殼桂等則逐步增多；LAI>6.5的測定，其陽性植物的平均蓋度下降至33%，主要種類則多為射毛懸竹，陰生植物種類增多，如柏拉木、長柱山丹、單葉新月蕨、多刺雞藤、裂葉棕梅、燕尾葵等。陽性植物平均蓋度有隨 LAI增加而下降的趨勢。
　　7）

9、1959年更新的山地雨林LAI與SOC所得回歸方程為：y=-3.5823x+41.583，無顯著相關性（R2=0.108，P=0.062）。1964年更新的山地雨林LAI與SOC所得回歸方程為：y=1.2163x+11.622，呈顯著正相關關系（R2=0.1081，P=0.001），這可能與樣地2005年受臺風“達維”影響倒木較多，機械損傷較大，至2007年調查土壤時林下積累養(yǎng)分較多有關。1980-82年更新的山地雨林LAI與SOC無明