近30年西双版纳热带雨林群落冠层组成与结构的动态变化.pdf
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1、第5 1卷 第1 0期2 0 2 3年1 0月西北农林科技大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f N o r t h w e s t A&F U n i v e r s i t y(N a t.S c i.E d.)V o l.5 1 N o.1 0O c t.2 0 2 3网络出版时间:2 0 2 3-0 4-1 0 1 3:0 2 D O I:1 0.1 3 2 0 7/j.c n k i.j n w a f u.2 0 2 3.1 0.0 0 9网络出版地址:h t t p s:/k n s.c n k i.n e t/k c m s/d e t a i l/6 1.1
2、 3 9 0.S.2 0 2 3 0 4 0 7.1 7 1 4.0 1 0.h t m l近3 0年西双版纳热带雨林群落冠层组成与结构的动态变化 收稿日期 2 0 2 2-0 7-0 1 基金项目 全国森林经营基础研究项目(1 6 9 2 0 1 7-7)作者简介 李建伟(1 9 9 7-),男(彝族),云南砚山人,在读硕士,主要从事生物多样性研究。E-m a i l:5 3 5 9 4 8 5 2 2q q.c o m 通信作者 石 明(1 9 8 0-),男(苗族),重庆酉阳人,讲师,硕士,主要从事竹类和生物多样性研究。E-m a i l:4 9 7 4 4 5 4 7 1q q.c o
3、 m李建伟1,杜 凡1,陆元昌2,杨健明1,刘 瑞1,党雪芳1,石 明1(1 西南林业大学 林学院,云南 昆明 6 5 0 2 2 4;2 中国林业科学研究院 资源信息研究所,北京 1 0 0 0 9 1)摘 要【目的】研究1 9 9 32 0 2 1年西双版纳原始热带雨林在自然状态下的生长变化规律,为热带雨林的保护和恢复重建提供科学依据。【方法】为了解原始热带雨林的自然演变情况,对5块共1.2 5 h m2的望天树群落(P a-r a s h o r e a c h i n e n s i s)样地开展了近3 0年的监测,从乔木层树种数量、树种多样性指数、个体数量、径级结构以及主要树种和偶见
4、种等的变化分析群落演变。【结果】1 9 9 3年初测时5块样地记录乔木层树种1 8 3种,隶属于4 8科1 1 6属,到2 0 2 1年乔木层树种减少到1 7 7种,隶属于4 3科1 1 2属,其间有2 8个种退出乔木层,2 2个种新进入乔木层,退出及新进入的乔木多为偶见种;群落的丰富度指数和S i m p s o n指数均呈小幅下降,年均减少率分别为0.1 2%和0.0 8%。2 8年来,5块样地乔木树种个体由1 9 6 3株减少到1 7 7 9株,累计死亡6 9 9株,年均死亡率1.2 7%;累计进界5 1 5株,年均进界率0.9 4%。死亡乔木集中于小径级(5 c m胸径(D B H)1
5、 5 c m)个体,计4 8 5株,占总死亡株数的6 9.3 8%;大径级(D B H4 5 c m)个体死亡最少,计1 6株,占2.2 9%。初测时5块样地中有2 1个主要树种,计1 1 8 9株;2 0 2 1年减少至1 8个主要树种,计1 1 5 5株,其间进界3 2 4株,死亡3 5 3株,年均进界率及年均死亡率分别为0.9 4%和1.0 3%;望天树及假海桐等5个主要树种的种群数量在增加,毒鼠子和钝叶桂等1 5个主要树种的种群数量在减少,金钩花和阔叶蒲桃的种群数量保持不变。群落的径级结构未发生明显变化,均以小径级的个体数量最多,随着胸径的增大个体数量逐渐减少,呈倒“J”型分布。主要树
6、种个体数量波动随径级增大在减小,而偶见种各径级个体数量波动均较大,且无论在哪个径级,主要树种的径级结构都比偶见种径级结构变化小。【结论】虽然望天树群落各项指标均有一定变化,但波动不明显,群落外貌特征基本保持不变,整体发展较为稳定,群落接近顶极群落状态。关键词 望天树林;乔木层树种;种群变化动态;群落结构;西双版纳 中图分类号 S 7 1 8.5 4 文献标志码 A 文章编号 1 6 7 1-9 3 8 7(2 0 2 3)1 0-0 0 8 0-0 9D y n a m i c c h a n g e s o f c o m p o s i t i o n a n d s t r u c t
7、u r e o f t r o p i c a l r a i n f o r e s t s i n X i s h u a n g b a n n a i n r e c e n t t h i r t y y e a r sL I J i a n w e i1,DU F a n1,L U Y u a n c h a n g2,YAN G J i a n m i n g1,L I U R u i1,D AN G X u e f a n g1,S H I M i n g1(1 C o l l e g e o f F o r e s t r y,S o u t h w e s t F o r
8、e s t r y U n i v e r s i t y,K u n m i n g,Y u n n a n 6 5 0 2 2 4,C h i n a;2 I n s t i t u t e o f F o r e s t R e s o u r c e I n f o r m a t i o n T e c h n i q u e s,C h i n e s e A c a d e m y o f F o r e s t r y,B e i j i n g 1 0 0 0 9 1,C h i n a)A b s t r a c t:【O b j e c t i v e】T h e g r
9、 o w t h a n d c h a n g e o f o r i g i n a l t r o p i c a l r a i n f o r e s t s i n X i s h u a n g b a n n a f r o m 1 9 9 3 t o 2 0 2 1 w e r e s t u d i e d t o p r o v i d e b a s i s f o r t h e i r p r o t e c t i o n,r e s t o r a t i o n a n d r e c o n s t r u c t i o n.【M e t h o d】T
10、o u n d e r s t a n d t h e n a t u r a l e v o l u t i o n o f o r i g i n a l t r o p i c a l r a i n f o r e s t s,5 P a r a s h o r e a c h i n e n s i s p l o t s w i t h a t o t a l a r e a o f 1.2 5 h m2 w e r e m o n i t o r e d f o r n e a r l y 3 0 y e a r s.T h e n u m b e r o f t r e e s
11、 p e c i e s,s p e c i e s d i v e r s i t y i n d e x n u m b e r o f i n d i v i d u a l s,D B H c l a s s e s s t r u c t u r e,a n d c h a n g e s o f m a i n t r e e s p e c i e s a n d r a r e s p e c i e s i n t h e a r b o r l a y e r r e g a r d i n g c o mm u n i t y e v o l u t i o n w e
12、r e a n a l y z e d.【R e s u l t】A t o t a l o f 1 8 3 t r e e s p e c i e s b e l o n g i n g t o 4 8 f a m i l i e s a n d 1 1 6 g e n e r a w e r e r e c o r d e d i n t h e s a m p l i n g s q u a r e i n 1 9 9 3.B y 2 0 2 1,t h e r e w e r e 1 7 7 t r e e s p e c i e s b e l o n g i n g t o 4 3
13、 f a m i l i e s a n d 1 1 2 g e n e r a i n t h e t r e e l a y e r.D u r i n g t h i s p e r i o d,2 8 s p e c i e s e x i t e d f r o m t h e a r-b o r l a y e r,2 2 s p e c i e s e n t e r e d t h e a r b o r l a y e r,a n d m o s t o f t h e e x i t e d a n d n e w l y e n t e r e d a r b o r s
14、 w e r e r a r e s p e-c i e s.T h e r i c h n e s s i n d e x a n d S i m p s o n i n d e x o f t h e c o mm u n i t y d e c r e a s e d s l i g h t l y,w i t h a n a v e r a g e a n n u a l r e-d u c t i o n r a t e o f 0.1 2%a n d 0.0 8%,r e s p e c t i v e l y.I n t h e p a s t 2 8 y e a r s,t h
15、 e n u m b e r o f a r b o r s p e c i e s d e-c r e a s e d f r o m 1 9 6 3 t o 1 7 7 9,w i t h a c u m u l a t i v e d e a t h o f 6 9 9,a n a v e r a g e a n n u a l m o r t a l i t y r a t e o f 1.2 7%,a c u m u l a t i v e e n t r y o f 5 1 5,a n d a n a v e r a g e a n n u a l e n t r y r a t
16、e o f 0.9 4%.T h e d e a d t r e e s w e r e c o n c e n t r a t e d i n s m a l l-d i a m e t e r(5 c mD B H1 5 c m)i n d i v i d u a l s w i t h a t o t a l o f 4 8 5,a c c o u n t i n g f o r 6 9.3 8%.T h e d e a t h r a t e o f l a r g e d i a m e t e r(D B H4 5 c m)i n d i v i d u a l s w a s t
17、 h e l o w e s t o f 1 6,a c c o u n t i n g f o r 2.2 9%.T h e r e w e r e 2 1 m a i n t r e e s p e c i e s a n d 1 1 8 9 t r e e s i n 1 9 9 3.I n 2 0 2 1,t h e r e w e r e 1 8 m a i n t r e e s p e c i e s a n d 1 1 5 5 t r e e s.D u-r i n g t h i s p e r i o d,3 2 4 t r e e s e n t e r e d t h
18、e b o u n d a r y a n d 3 5 3 d i e d.T h e a n n u a l e n t r y r a t e a n d m o r t a l i t y r a t e w e r e 0.9 4%a n d 1.0 3%,r e s p e c t i v e l y.T h e p o p u l a t i o n s o f 5 m a i n t r e e s p e c i e s s u c h a s P.c h i n e n s i s a n d P i t-t o s p o r o p s i s k e r r i i w
19、 e r e i n c r e a s i n g,t h e p o p u l a t i o n s o f 1 5 m a i n t r e e s p e c i e s s u c h a s D i c h a p e t a l u m g e l o-n i o i d e s a n d C i n n a m o m u m b e j o l g h o t a w e r e d e c r e a s i n g,a n d t h e p o p u l a t i o n s o f P s e u d u v a r i a i n d o c h i n
20、 e n s i s a n d S y z y g i u m l a t i l i m b u m r e m a i n e d u n c h a n g e d.T h e d i a m e t e r c l a s s s t r u c t u r e o f t h e c o mm u n i t y c h a n g e d i n s i g n i f i c a n t l y,a n d t h e s m a l l d i a m e t e r c l a s s h a d t h e l a r g e s t n u m b e r o f i
21、n d i v i d u a l s.W i t h t h e i n c r e a s e o f D B H,t h e n u m b e r o f i n d i v i d u a l s g r a d u a l l y d e c r e a s e d.T h e i n d i v i d u a l q u a n t i t y o f m a i n t r e e s p e c i e s d e c r e a s e d w i t h t h e i n c r e a s e o f d i a m e t e r c l a s s,w h i
22、l e t h e f l u c t u a t i o n o f i n d i v i d u a l q u a n t i t y o f e a c h d i a m e t e r c l a s s o f o c-c a s i o n a l s p e c i e s w a s l a r g e.T h e c l a s s s t r u c t u r e o f m a i n t r e e s p e c i e s c h a n g e d l e s s t h a n t h a t o f o c c a s i o n a l s p e-
23、c i e s i n a l l D B H c l a s s e s.【C o n c l u s i o n】P a r a s h o r e a c h i n e n s i s c o mm u n i t y h a d c e r t a i n c h a n g e s,b u t t h e c o mm u-n i t y c h a r a c t e r i s t i c s r e m a i n e d b a s i c a l l y u n c h a n g e d,t h e o v e r a l l d e v e l o p m e n t
24、 w a s r e l a t i v e l y s t a b l e,a n d t h e c o mm u n i t y w a s c l o s e t o t h e c l i m a x.K e y w o r d s:P a r a s h o r e a c h i n e n s i s f o r e s t;t r e e l a y e r;p o p u l a t i o n d y n a m i c s;c o mm u n i t y s t r u c t u r e;X i s h u a n g b a n n a 乔木层树种的组成与结构影响
25、着森林的结构、功能及演变,开展森林林冠层研究对预测森林的演变及揭示物种多样性形成机制等具有重要意义1-2。热带雨林是地球上生物多样性最丰富的生态系统类型,西双版纳保存着以龙脑香科(D i p t e r o c a r p a c e a e)乔木望天树(P a r a s h o r e a c h i n e n s i s)为优势的望天树林,是连接我国热带雨林与东南亚热带雨林的桥梁,也是我国最典型的热带雨林类型,具有极高的研究和保护价值。西双版纳自然保护区初建于1 9 5 8年,1 9 8 6年经国务院 批准为 国 家 级 自 然 保 护 区,1 9 9 3年加入了国际生物圈保护网。我国
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