滇南熱區(qū)西南樺林分生物量研究.pdf

1、森林是地球上最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)，生物量作為生態(tài)系統(tǒng)中積累的有機(jī)物總量，是森林生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行的能量基礎(chǔ)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源。生物量是指凈生產(chǎn)量的積累量，某一時(shí)刻的生物量就是此時(shí)此刻以前生態(tài)系統(tǒng)所累積下來(lái)的有機(jī)質(zhì)總量。森林生物量通常以單位面積或單位時(shí)間積累的干物質(zhì)量或能量表示。西南樺(Betula alnoides Hamilt.)是樺木科樺木屬西樺組的旱季落葉的喬木樹(shù)種。它的林下植被豐富多樣，每年產(chǎn)生大量枯枝落葉，是熱帶、亞熱帶地區(qū)退化林地地力恢

2、復(fù)和低效生態(tài)公益林改造的理想樹(shù)種。本文通過(guò)對(duì)熱帶珍貴樹(shù)種西南樺生物量的研究，掌握和了解同一齡級(jí)下不同的次生林與兩種不同經(jīng)營(yíng)方式下西南樺人工林的生物量情況及生態(tài)特性，并且對(duì)相近齡級(jí)下的不同西南樺人工林生物量進(jìn)行研究，同時(shí)調(diào)查研究4年生西南樺人工林生物量及生態(tài)特性，為西南樺人工林的開(kāi)發(fā)利用，充分發(fā)揮其生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益提供理論依據(jù)；為進(jìn)一步進(jìn)行西南樺人工林生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；為熱帶亞熱帶荒山草坡的森林植被恢復(fù)和改造利

3、用提供示范；為退化生態(tài)系統(tǒng)與重建提供理論依據(jù)。 通過(guò)對(duì)六種林分生物量及生態(tài)特性的調(diào)查研究，采用Excel、Pearson、SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，得出以下結(jié)果： (一)對(duì)同一齡級(jí)下不同次生林與兩種不同經(jīng)營(yíng)方式的西南樺人工林的各層次器官生物量進(jìn)行比較，結(jié)果表明： (1)干材生物量以西南樺次生林最大，其次為西南樺母樹(shù)林和西南樺人工林，最小的是熱帶次生林。分配比例大小順序是：干材>根>枝>葉。可見(jiàn)，以西南樺為主的生態(tài)

4、群落干材生物量都明顯大于熱帶次生林的干材生物量。 (2)灌木生物量最大的是西南樺母樹(shù)林，其次是西南樺人工林。人工林的灌木層生物量高于次生林，而西南樺人工林、西南樺次生林、熱帶次生林灌木層的生物量與天然山地雨林、季風(fēng)常綠闊葉林相比，則相差甚遠(yuǎn)。說(shuō)明天然的山地雨林和季風(fēng)常綠闊葉林的下木層較發(fā)達(dá)，其林分結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。 (3)草本層生物量以西南樺人工林最大，其次是西南樺次生林，隨著林齡的增長(zhǎng)，林分郁閉度的逐漸增加，林下光照小，草

5、本植物種類(lèi)和數(shù)量隨之減少。同山地雨林和季風(fēng)長(zhǎng)綠闊葉林相似，熱帶雜木次生林也因?yàn)橛糸]度大，林下草本層生物量較小。 (4)林分活生物量的層次分配比例，因林型的不同而不同，除西南樺人工林喬木層不足70％以外，其余3種林分都達(dá)到了90％以上；灌木層以西南樺次生林為最小，只有0.99％，其它3種林分較相近；草本層以西南樺人工林為最大，達(dá)20.30％，分別是西南樺次生林、熱帶次生林、西南樺母樹(shù)林的4.9倍、10.2倍和9.6倍。

6、(5)在凋落物組成中，枯葉量所占比例最大，西南樺次生林約占凋落物量的2/3，其余三種林分占約3/5。從整個(gè)林分的凋落物量來(lái)看，西南樺次生林的凋落量最大，西南樺母樹(shù)林最小。而西南樺母樹(shù)林的枝葉生物量最少，其凋落物也最少。從葉面積指數(shù)上看，熱帶次生林最大，最小的是西南樺人工純林。 (二)對(duì)相近齡級(jí)3種不同造林模式下西南樺人工林生物量進(jìn)行比較的結(jié)果可知：(1)干材生物量以西南樺與肉桂的混交林最大，其次為西南樺母樹(shù)林和西南樺人工林。在各

7、部分中的分配比例大小順序是：干材>根>枝>葉。西南樺與肉桂的混交林的枝、葉、根生物量顯著大于其他幾種類(lèi)型，從各部分所占比例看，西南樺母樹(shù)林和西南樺人工林的干材生物量的比例最大，而西南樺與肉桂混交林的干材比例不足60％。 (2)灌木生物量最大的是西南樺與肉桂混交林，其次是西南樺母樹(shù)林，西南樺人工林與西南樺母樹(shù)林相近，為3.536 t/hm<'2>。在3個(gè)林分里的小樣方中，植物種都達(dá)20余種，且多為喬木或小喬木的幼樹(shù)，真正的灌木種類(lèi)

8、很少。 (3)草本層生物量以西南樺人工林最大，其次是西南樺與肉桂混交林，隨著林齡的增長(zhǎng)，林分郁閉度的逐漸增加，林下光照小，草本植物種類(lèi)和數(shù)量減少。 (4)喬木層所占的比例最大，西南樺母樹(shù)林為92.68％，西南樺人工林為69.90％，西南樺與肉桂混交林為86.47％。灌木層生物量西南樺與肉桂混交林所占比例較多，占11.57％。草本層活生物量以西南樺人工林所占的比例最多，達(dá)到24.39％。 (5)在凋落物的組成中，枯

9、葉量所占比例最大，西南樺母樹(shù)林和西南樺人工林約占3/5，西南樺與肉桂混交林占2/3以上。從整個(gè)林分的凋落物量來(lái)看，西南樺與肉桂混交林最大，西南樺母樹(shù)林最小。 (三)對(duì)4年生西南樺人工林生物量的研究結(jié)果表明：樹(shù)體各部分中以樹(shù)干生物量最高，樹(shù)根其次，再次之為樹(shù)枝，樹(shù)葉所占比例最小。林內(nèi)下木種類(lèi)較多，生物量較大，為3.92 t/hm<'2>，占林分總生物量的20.06％，其中地上部分生物量為1.32 t/hm<'2>，占下木層生物量的

10、33.67％，地下部分生物量為2.60 t/hm<'2>，占66.33％。草本層生物量較大，為5.11 t/hm<'2>，占總生物量的26.15％，其中地上部分為3.10 t/hm<'2>，占草本生物量的60.67％，地下部分為2.01 t/hm<',2>，占39.33％。喬木層所占比例最大，達(dá)45.54％，但不足50％，灌木層占23.64％，草本層占30.82％。在凋落物的組成中，枯葉量所占比例較大，占71.42％，枯枝較少，只占28

11、.58％。對(duì)以上結(jié)果進(jìn)行分析后總結(jié)得到以下結(jié)論： (一)滇南熱區(qū)速生樹(shù)種西南樺群落的生物量無(wú)論是次生林還是人工林都比熱帶次生林高。說(shuō)明選擇西南樺作為恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)的先鋒樹(shù)種是理想的，而且這種人工促進(jìn)植被的方法是可行的。 (二)本文提出了滇南熱區(qū)速生樹(shù)種西南樺在演替初期的器官生物量?jī)?yōu)化回歸模型及凋落物分解率的模型，可為具有相似立地條件的西南樺人工群落生物量的估測(cè)提供可靠的參考依據(jù)。 (三)對(duì)比西南樺人工林群落可知