海南島尖峰嶺熱帶森林冠層結(jié)構(gòu)與林下植被及土壤有機(jī)碳含量關(guān)系研究.pdf

1、本研究以海南島尖峰嶺熱帶雨林的冠層結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)季節(jié)變化特征，探討冠層結(jié)構(gòu)與林下植被、土壤有機(jī)碳含量之間的關(guān)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(gè)固定樣地的冠層結(jié)構(gòu)指標(biāo)：葉面積指數(shù)（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(jié)構(gòu)的季節(jié)變化進(jìn)行了研究；分析比較了原始林與次生林冠層結(jié)構(gòu)特征、不同更新年代的次生林冠層結(jié)構(gòu)特征、不同類型原始林間、次生林間的冠層結(jié)構(gòu)特征；對每一個(gè)冠層測量點(diǎn)進(jìn)行了林下植被調(diào)查和土壤有機(jī)碳含量的分析，研究冠層結(jié)構(gòu)與林下植被的關(guān)系、土壤有機(jī)碳含量的關(guān)系。結(jié)果如下：
　　1）不同季節(jié)冠層結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果表明：不同森林類型冠層結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)指標(biāo)季節(jié)性差異均極顯著（P＜0.001），受臺風(fēng)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)變化幅度則較小；次生林的冠層結(jié)構(gòu)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(shù)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(shù)LAI與原始林差異不顯著（P＞0.05），說明其恢復(fù)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(shí)期次生林LAI差異不顯著，次生林的葉面積指數(shù)與老齡林基本一致。山地雨林原始林的葉面積指數(shù)遠(yuǎn)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(jié)構(gòu)垂直分布特征的研究結(jié)果表明：LAI與高度呈顯著負(fù)線性相關(guān)，越靠近地面

5、LAI越大；DIFN與高度呈對數(shù)相關(guān)，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(guān)性極強(qiáng)(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(jié)構(gòu)的水平分布格局表明：LAI、DIFN季節(jié)變化顯著(P<0.01)，整個(gè)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(shù)和天空可見度具有極強(qiáng)的相關(guān)性（R＞0.8，P＜0.001）。說明LAI決定著林下光分布狀況，與林內(nèi)微環(huán)境具有密不可分的關(guān)系。
　　4）山地雨林原始林的LAI與林下植被的蓋度CW相關(guān)性不顯著(R均小于0.1，P＞0.05)。不同更新時(shí)期次生林LAI與CW的關(guān)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(guān)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(qiáng)的負(fù)相關(guān)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(guān)性(R=0.2189，P＜0.05)。低地雨林不同更新時(shí)期次生林 LAI與 CW相關(guān)性分析結(jié)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(guān)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(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在LAI<5.5的測點(diǎn)，陽性

8、植物的平均蓋度達(dá)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(diǎn)，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(guān)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(guān)關(guān)系（R2=0.1081，P=0.001），這可能與樣地2005年受臺風(fēng)“達(dá)維”影響倒木較多，機(jī)械損傷較大，至2007年調(diào)查土壤時(shí)林下積累養(yǎng)分較多有關(guān)。1980-82年更新的山地雨林LAI與SOC無明