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《中国林业科学研究院》 2012年
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海南岛热带低地雨林自然恢复过程中木本植物幼苗功能性状及增补动态

路兴慧  
【摘要】:物种多样性维持机制是群落生态学研究中的一个核心问题。幼苗库是热带森林生态系统的一个基本的组成部分,在群落动态、多样性维持和生态系统运行中发挥着重要作用。然而目前热带林的群落生态学研究主要以胸径(DBH)1cm以上的个体为对象,而对DBH1cm的幼苗关注较少。幼苗性状对成年树木在生态系统中的地位和作用可能具有决定性的影响,相对于热带树木成年个体,幼苗的功能性状更容易准确获取。本文以海南岛不同恢复阶段的热带低地雨林(刀耕火种后自然恢复30年,60年的次生林和老龄林)为对象,研究了不同生长型木本植物(乔木、灌木和木质藤本)幼苗功能性状随自然恢复过程的变化趋势及其影响因素;通过比较不同恢复阶段幼苗与成年树群落的物种组成及多样性特征,揭示了不同恢复阶段热带低地雨林幼苗的增补动态;通过优势种幼苗移栽试验,分析了幼苗在不同群落中建立的可能性和限制性因子。主要研究结果如下: 1.与老龄林中的优势种幼苗相比,刀耕火种后自然恢复30年和60年次生林群落中的优势种幼苗具有更高的比叶面积、比茎长和比根长,并在两个恢复阶段间没有显著性差异;随着恢复时间的增加,叶干物质比例显著增加,而根干物质比例随恢复逐渐降低,茎干物质比例则在3个恢复阶段没有显著差异;基于幼苗功能性状,应用PCA分析可以将不同恢复阶段的幼苗分成不同的功能群组,老龄林中的物种比次生林中的物种聚集的更为紧密。 2.环境因子随恢复时间的增加而发生变化,土壤含水量在30年次生林中显著低于60年次生林和老龄林,冠层开阔度和土壤养分含量随着恢复时间的增加逐渐降低;幼苗的功能性状与环境因子的相关性随自然恢复过程而发生相应的变化,在恢复30年的次生林中,幼苗的多数功能性状都与土壤含水量密切相关,但到了60年的次生林和老龄林阶段,幼苗的所有功能性状均与其不相关;在恢复30年和60年的次生林中,幼苗的所有功能性状与冠层开阔度均不相关,但在老龄林中比叶面积、叶干物质比例和茎干物质比例都与其显著相关;幼苗功能性状与土壤养分含量在各个恢复阶段中都显著相关。 3.在各恢复阶段的群落中,功能性状随生长型和幼苗生长阶段(高度级)而发生显著变化。幼苗通过调节各功能性状之间的权衡来适应群落环境的变化,乔木和灌木幼苗通过低的比叶面积、低的叶干物质比例和高的茎干物质比例来适应群落下的低光环境,而藤本植物则通过相反的策略实现其在热带低地雨林中的生存。随着幼苗的生长,乔木和灌木植物的幼苗减少对同化器官的投入,增加支撑器官的投入;藤本植物幼苗对同化器官的投入增大,减少了对支撑器官的投入,这符合藤本植物依附于其他植物生长的特性。 4.在各恢复阶段的群落中,幼苗层和成年树(DBH≥7.5cm)的功能性状(比叶面积、叶干物质含量和比茎密度)存在显著差异,幼苗层的叶干物质含量和比茎密度与成年树之间存在线性正相关关系;幼苗层和成年树的比叶面积随恢复阶段呈降低趋势,叶干物质含量和比茎密度均随恢复时间的增加逐渐升高;在次生林中,幼苗层和成年树层功能性状与环境之间的关系基本一致,老龄林中,幼苗层、成年树层功能性状与环境之间的关系有差异。在海南岛热带低地雨林中,虽然幼苗功能性状并不能完全取代成年树的功能性状,但可根据幼苗层的功能性状推测成年树功能性状随自然恢复的变化趋势,在次生林中可以根据幼苗层的功能性状推测成年树功能性状对环境因子的响应规律。 5.随着恢复时间的增加,幼苗的种―面积和种―个体累积速度都在增加,老龄林的累积速度显著高于次生林;群落内幼苗多度及丰富度呈先增大后降低的趋势;次生林与老龄林的幼苗层组成的相似性也逐渐增加;幼苗物种丰富度与不同环境之间的关系随恢复阶段而变化:恢复30年次生林幼苗丰富度与土壤含水量、全氮、全磷含量显著相关,恢复60年次生林幼苗丰富度与冠层开阔度、土壤水分、土壤钾含量显著相关,而老龄林丰富度与冠层开阔度、有效磷、有效钾显著相关;幼苗多度和丰富度随以高度级划分的生长阶段的增加呈逐渐递减的趋势。 6.对不同恢复阶段的幼苗物种组成异质性和环境因子进行冗余分析,结果显示:在30年和60年次生林中,环境因子对幼苗层物种组成异质性的解释方差分别为55.1%和53.5%,而在老龄林中环境因子的解释方差较低,为43.4%。不同恢复阶段幼苗样方分布与环境因子之间的关系不同,恢复30年次生林的幼苗分布主要受土壤含水量和冠层开阔度的影响;恢复60年次生林的幼苗分布主要受土壤养分含量的影响。影响老龄林幼苗分布的环境因子主要是土壤含水量和全磷含量。 7.刀耕火种后自然恢复30年、60年的次生林以及老龄林幼苗的物种丰富度分别占整个群落物种丰富度的63.5%、60.6%和54.9%,说明海南岛热带低地雨林幼苗库是生物多样性中一个重要的组成部分。不同恢复阶段的幼苗(DBH1cm)、幼树(1cm≤DBH7.5cm)和成年树(DBH≥7.5cm)之间的补充比例不同,恢复30年次生林分别有71.9%和39.7%物种的幼苗能够进入幼树和成年树层,而恢复60年次生林分别有65.0%和38.0%物种的幼苗能够进入幼树和成年树层,老龄林分别有74.9%和50.9%幼苗进入到幼树和成年树层。 8.以热带低地雨林中分布的4个落叶物种山乌桕(Sapium discolor)、厚皮树(Lanneacoromandelica)、野漆树(Toxicodendron succedaneum)、银珠(Peltophorum tonkinense)和4个常绿物种:米槠(Castanopsis carlesi)、芳槁润楠(Machilus suaveolens)、乌墨(Syzygiumcumini)青梅(Vatica mangachapoi)为研究对象,分别进行4种改变地上和地下竞争的处理(移除地上植被、挖沟、移除地上植被并挖沟和对照)试验,分析了热带低地雨林幼苗更新与生长的影响因素。结果表明:移除地上植被和移除地上植被并挖沟能够显著增加幼苗的相对生长速率,而挖沟对移栽幼苗的相对生长速率影响不显著;落叶树种的幼苗生长速率明显高于常绿树种;幼苗相对生长速率随着光合有效辐射的增大逐渐升高。我们的研究结果表明,光照(地上竞争)是限制海南岛热带低地雨林幼苗生长的最主要因子,随着光合有效辐射的增加,幼苗的相对生长速率显著增加。
【学位授予单位】:中国林业科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S718.54

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柳新伟;申卫军;张桂莲;彭少麟;;南亚热带森林演替植物幼苗生态位适应度模拟[J];北京林业大学学报;2006年01期
2 龚直文;亢新刚;顾丽;;森林植被恢复阶段群落研究动态综述[J];江西农业大学学报;2009年02期
3 陶建平,臧润国;海南霸王岭热带山地雨林林隙幼苗库动态规律研究[J];林业科学;2004年03期
4 许涵;李意德;骆土寿;林明献;陈德祥;莫锦华;罗文;洪小江;蒋忠亮;;尖峰岭热带山地雨林不同更新林的群落特征[J];林业科学;2009年01期
5 臧润国;井学辉;丁易;成克武;白志强;张新平;郭仲军;张炜银;;新疆阿尔泰山小东沟林区木本植物群落数量分类、排序及其环境解释[J];林业科学;2010年02期
6 程瑞梅;肖文发;王晓荣;封晓辉;王瑞丽;;三峡库区植被不同演替阶段的土壤养分特征[J];林业科学;2010年09期
7 董莉莉;刘世荣;史作民;冯秋红;;中国南北样带上栲属树种叶功能性状与环境因子的关系[J];林业科学研究;2009年04期
8 孟京辉;陆元昌;刘刚;王懿祥;;不同演替阶段的热带天然林土壤化学性质对比[J];林业科学研究;2010年05期
9 张明;刘福德;王中生;安树青;王文进;宋长虹;郑建伟;杨文杰;;热带山地雨林演替早期先锋树种与非先锋树种叶片特征的差异[J];南京林业大学学报(自然科学版);2008年04期
10 臧润国,蒋有绪,余世孝;海南霸王岭热带山地雨林森林循环与树种多样性动态[J];生态学报;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 丁易;海南岛退化热带森林植被恢复生态学研究[D];中国林业科学研究院;2006年
2 刘万德;海南岛热带季雨林群落生态学研究[D];中国林业科学研究院;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐坤;康立美;赵德婉;;生姜对钙镁硼锌吸收分配规律的研究[J];山东农业科学;1993年05期
2 李彦,罗盛国,刘元英,陈友,赵久明,姜伯文;硒对番茄叶片中谷胱甘肽过氧化物酶活性及产量和品质的影响[J];山东农业科学;1999年06期
3 杨力,于淑芳,宋国菡,张民,丁光国;山东高产粮田腐殖质组成特征及影响因子研究[J];山东农业科学;2000年01期
4 于淑芳,杨力,孙明,马丽,宋国菡,丁光国;山东省高产粮田养分状况及施肥影响的研究[J];山东农业科学;2000年05期
5 王东,于振文,樊广华,潘庆民;硫素对冬小麦品质和产量的影响[J];山东农业科学;2000年06期
6 于淑芳,高弼模,张玉兰,刘文妍;山东主要土壤对水溶性磷肥的固定[J];山东农业科学;2001年01期
7 赵明,蔡葵,赵征宇;无土育苗基质不同施肥量对西瓜幼苗生长及养分吸收的影响[J];山东农业科学;2004年02期
8 方新,王志学,冯健;BA-生物种衣剂在番茄上的应用效果[J];山东农业科学;2005年01期
9 孟庆华;李根英;王吉光;王刚;张延亮;;山东褐土高产农田的供磷特性[J];山东农业科学;2005年06期
10 葛晓轩;孟庆华;李根英;;泰安、威海棕壤高产农田的供磷特性[J];山东农业科学;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 武际;郭熙盛;;钾肥运筹对小麦氮素和钾素吸收利用及产量和品质的影响[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 何传龙;郭熙盛;王文军;武际;;春甘蓝-玉米-冬甘蓝轮作制下N肥施用量研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
3 何传龙;马友华;李帆;蒋光月;周维平;;减量施肥对菜地土壤养分淋失及春甘蓝产量的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
4 张祥明;;美盛肥料对油菜经济性状和产量的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
5 刘奇勇;杨晴;李雁鸣;;不同品质类型小麦品种植株氮素积累和运转特点[A];作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集[C];2007年
6 党红凯;孙亚辉;张馨文;李瑞奇;马春英;李雁鸣;;超高产冬小麦硫素的吸收、积累和分配的研究[A];作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集[C];2007年
7 李雁鸣;赵英穆;史秀捧;谢志肖;高树凯;;几种栽培措施对强筋冬小麦品种藁8901籽粒产量和品质的调控效应[A];作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集[C];2007年
8 党红凯;李雁鸣;孙亚辉;张馨文;李瑞奇;马春英;孟建;刘红彬;;超高产冬小麦硫素营养特点的初步研究[A];中国作物学会栽培专业委员会换届暨学术研讨会论文集[C];2007年
9 雷泽勇;吴祥云;周凤艳;;章古台沙地不同利用土地物种多样性研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
10 殷瑶;谷勇;和世新;钱增锐;;丽江文笔山植物多样性动态变化研究[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李文金;亚高寒草甸弃耕地恢复演替过程及其生态学机制研究[D];兰州大学;2010年
2 张忠华;喀斯特森林植被种群生态学与群落稳定性分析[D];华东师范大学;2011年
3 王宏;毛竹林生态型模式施肥应用研究[D];北京林业大学;2011年
4 高艳鹏;半干旱黄土丘陵沟壑区主要树种人工林密度效应评价[D];北京林业大学;2011年
5 柏方敏;洞庭湖区不同防护林的生态功能及生态影响评价[D];中南林业科技大学;2010年
6 李建军;广东湛江红树林生态系统空间结构优化研究[D];中南林业科技大学;2010年
7 吴敏;广州市青山绿地—城市林带林区生态功能研究[D];中南林业科技大学;2007年
8 郝文芳;陕北黄土丘陵区撂荒地恢复演替的生态学过程及机理研究[D];西北农林科技大学;2010年
9 董锡文;科尔沁沙地沙丘植物恢复进程中土壤肥力变化及线虫群落空间分布特征研究[D];沈阳农业大学;2010年
10 商侃侃;中国东部亚热带微地形上孑遗落叶阔叶树种分异格局及其成因与维持机制[D];华东师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武少伟;铁锰硅对凤眼莲生物质结构的影响[D];华中农业大学;2010年
2 安俊珍;风化型土质金矿尾矿植被恢复研究[D];华中农业大学;2010年
3 曾毅;基于植物群落分析的武汉城市湖泊湿地植被恢复典型模式研究[D];华中农业大学;2010年
4 聂斌斌;水土保持生态修复区域差异研究[D];华中农业大学;2010年
5 仝磊;西双版纳地区鼠类食物贮藏行为研究[D];郑州大学;2010年
6 张庆富;控释肥硫膜对土壤酸碱平衡和氧化还原平衡体系及作物生长的影响[D];山东农业大学;2010年
7 刘腾飞;控释肥对茶园土壤养分及茶叶产量和品质的影响[D];山东农业大学;2010年
8 高梅;鲁中山区桃园施肥现状及施肥模式优化研究[D];山东农业大学;2010年
9 郑秀社;东营市冬枣测土配方合理施肥量研究[D];山东农业大学;2010年
10 马玉辉;徂徕山森林公园生态公益林健康评价及经营决策研究[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马荣华,贾建华,胡孟春,黄杏元;基于RS与GIS方法的海南植被变化分析[J];北京林业大学学报;2001年01期
2 臧润国;海南热带山地雨林森林循环不同阶段光、温环境的测定与分析[J];北京林业大学学报;2002年Z1期
3 雷相东,李希菲;混交林生长模型研究进展[J];北京林业大学学报;2003年03期
4 耿玉清;余新晓;孙向阳;陈峻崎;姚永刚;;北京八达岭地区油松与灌丛林土壤肥力特征的研究[J];北京林业大学学报;2007年02期
5 王刚;张大勇;杜国祯;;亚高山草甸弃耕地植物群落演替的数量研究——Ⅳ.组分种生态位分析[J];草地学报;1991年01期
6 曲国辉,郭继勋;松嫩平原不同演替阶段植物群落和土壤特性的关系[J];草业学报;2003年01期
7 温仲明;焦峰;赫晓慧;焦菊英;;黄土高原森林边缘区退耕地植被自然恢复及其对土壤养分变化的影响[J];草业学报;2007年01期
8 郭彦军;倪郁;韩建国;;农牧交错带人工种草对土壤磷素有效性的影响[J];草业学报;2010年02期
9 张金屯;4种多元聚合新策略在德国干草地类型划分中的应用[J];草业学报;1999年02期
10 朱志诚;;秦岭及其以北黄土区植被地带性特征[J];地理科学;1991年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 丁易;海南岛退化热带森林植被恢复生态学研究[D];中国林业科学研究院;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾娅杰;徐基良;崔国发;李景文;;人类活动对海南岛大型兽类资源的影响及保护对策研究[J];四川动物;2010年05期
2 陈惠莲;海南岛盾牌蟹属一新种(甲壳纲:短尾类)[J];动物学报;1977年04期
3 ;全国甘蔗育种工作座谈会在海南岛崖县举行[J];甘蔗糖业;1979年07期
4 江爱良;卫林;;论海南岛农业的气候生产力[J];热带作物学报;1985年01期
5 罗永明;;海南岛芒果树半翅目昆虫初记[J];热带作物学报;1991年01期
6 肖智;黎振昌;高利宾;;海南岛蛙类新纪录——广西棱皮树蛙[J];动物学杂志;2008年04期
7 郝向前;;提早割膠年限,五、六年内赶上或超过世界的先进水平[J];中国农垦;1958年07期
8 蔡英亚;;扇贝科的一种新纪录——拟海菊足蛤[J];湛江海洋大学学报;1978年02期
9 田佩占;大豆品种南北异地种植的主要性状变化规律及其应用[J];中国农业科学;1979年01期
10 符国瑷;;对《海南岛木材价格树种分类(草案)》的补充意见[J];热带林业;1980年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑卓;黄康有;邓韫;Celia Beaudouin;;海南岛垂直植被带与表土孢粉研究[A];中国孢粉学分会七届一次学术年会论文摘要集[C];2005年
2 于旭东;吴繁花;谢永灼;;海南岛灰白蚕蛾生物学特性研究[A];中国热带作物学会2005年学术(青年学术)研讨会论文集[C];2005年
3 党选民;刘昭华;杨衍;詹园凤;;海南设施园艺发展现状及适于海南发展的设施园艺类型[A];中国热带作物学会2007年学术年会论文集[C];2007年
4 侯威;杨开庆;;海南岛石碌铁铜钴矿矿田构造研究[A];中国地质科学院文集(1982中英文合订本)[C];1985年
5 李景照;邱珏;金建华;廖文波;;海南岛长昌盆地始新世油丹Alseodaphne hainanensis的发现[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
6 徐忠胜;冯翠娥;;热带生态环境地质调查在海南岛的实施[A];中国农业地学研究新进展——2000年全国农业地学学术研讨会论文集[C];2000年
7 鄢全树;石学法;;海南岛地幔柱与南海的形成演化[A];2006年全国岩石学与地球动力学研讨会论文摘要集[C];2006年
8 张京红;刘少军;田光辉;蔡大鑫;谢瑞红;许向春;;利用GIS技术进行海南岛热带气旋灾害风险性评价[A];第26届中国气象学会年会农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2009年
9 郑建伟;田庆久;陆应城;;海南岛10年间生态系统服务价值变迁[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
10 韩渊丰;李治矩;;海南岛灾害区划研究[A];论沿海地区减灾与发展——全国沿海地区减灾与发展研讨会论文集[C];1991年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 高虹;海南银饰冷门中的瑰宝[N];海南日报;2006年
2 记者 邱君红 实习生 刘沃金 通讯员 尹沛华;我市紧急部署防御“利奇马”[N];湛江日报;2007年
3 范南虹彭青林 谭丽琳;自由贸易区:海南走向大开放的必经之路[N];海南日报;2008年
4 单憬岗通讯员 包丽溪;旅游推介 名流齐汇[N];海南日报;2008年
5 夏文俊;文昌鸡海南岛盐获海南省首批原产地标记注册证书[N];中国质量报;2004年
6 海南记者站 刘彪;海岛春节信息服务专题[N];中国旅游报;2006年
7 赵天下;非洲的“海南岛” 毛里求斯[N];中国矿业报;2000年
8 杨春虹 邓建华;台商选择海南是一个明智的决定[N];海南日报;2006年
9 紫荆 邢志生;韩国赴琼调查“朝鲜报国队”真相[N];新华每日电讯;2006年
10 记者 赵叶苹;37℃!海南虽处热带,但也不该热这么早啊[N];新华每日电讯;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 路兴慧;海南岛热带低地雨林自然恢复过程中木本植物幼苗功能性状及增补动态[D];中国林业科学研究院;2012年
2 朱四喜;人工湿地中生物多样性与生态系统功能关系研究[D];浙江大学;2011年
3 任学敏;太白山主要植物群落数量分类及其物种组成和丰富度的环境解释[D];西北农林科技大学;2012年
4 曾胜兰;道路建设对路边植物群落的影响[D];复旦大学;2011年
5 蓝良就;闽西侵蚀退化红壤生态恢复研究[D];福建农林大学;2012年
6 许涵;海南尖峰岭热带天然林物种多样性时空变化规律研究[D];中国林业科学研究院;2010年
7 杨中领;青藏高原东部高寒草甸群落结构和功能对施肥和放牧的响应[D];兰州大学;2011年
8 胡广;生境丧失和片段化对植物物种多样性的多尺度影响[D];浙江大学;2011年
9 宋彦涛;松嫩草地植物功能生态学研究[D];东北师范大学;2012年
10 李昂;青藏高原人工草地群落结构与生产力稳定性关系的生态学机制研究[D];兰州大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 甘方明;明朝对海南岛的开发与经营[D];暨南大学;2001年
2 李蒙;中国蚂蚁物种丰富度大尺度地理格局研究[D];北京林业大学;2012年
3 徐云蕾;喀斯特峰丛洼地次生林小气候特征研究[D];广西大学;2012年
4 刘明春;重庆市主城区园林植物组成特点及其物种丰富度研究[D];西南大学;2010年
5 陈亚文;栓皮栎次生林林分结构与生长模型研究[D];中南林业科技大学;2011年
6 刘莉;被水束缚的命运[D];中央民族大学;2011年
7 高妍夏;秦岭山地4种典型阔叶次生林群落结构及其更新特征[D];西北农林科技大学;2012年
8 徐中亮;海南岛入侵植物水浮莲入侵水域植被生态系统特征及遗传多样性研究[D];海南大学;2011年
9 杨再鸿;海南岛桉树人工林林下植物多样性的比较研究[D];华南热带农业大学;2001年
10 刘佳雪;针阔混交林次生演替阶段土壤营养元素迁移对比分析研究[D];东北师范大学;2005年
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