2005-2020年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集.pdf

中国科学数据中国科学数据,2023,8(3)|1 ISSN 2096-2223 CN 11-6035/N 文献 CSTR：32001.14.11-6035.csd.2021.0060.zh 文献 DOI：10.11922/11-6035.csd.2021.0060.zh 数据 DOI：10.11922/sciencedb.01182 文献分类：生物学 收稿日期：2021-09-28 开放同评：2021-12-22 录用日期：2023-02-10 发表日期：2023-07-19 *论文通信作者 赵蓉：.an www.csdata.org 专题专题 中国生态系统研究网络（中国生态系统研究网络（CERN）20052020 年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集现存量动态数据集 赵蓉赵蓉1,2*，陈辉陈辉1,2，胡源，胡源1,2，邓云，邓云1,2，袁盛东，袁盛东1,2，林露湘，林露湘1,2 1.中国科学院西双版纳热带植物园，西双版纳 666100 2.中国科学院西双版纳热带生态系统研究站，西双版纳 666100 摘要：摘要：凋落物是指植物地上部分产生并归还到地表的所有有机质的总称，是链接陆地生态系统地上和地下生态过程的关键媒介。凋落物回收量和现存量包括枯枝、枯叶、落果（花）、树皮、苔藓地衣及杂物的干重。枯落叶年总产量可评价森林生产力提供数据支撑，落果（花）对森林种子雨的研究具有重要价值，凋落物各组分的比例是影响生态系统碳循环过程和养分循环的重要因素。本数据集收集了20052020 年西双版纳热带季节雨林凋落物各组分回收量和现存量动态数据。建立和共享本数据集可以为深入探讨全球水热格局变化情形下的植被结构和生态系统功能提供本底资料，为推动凋落物研究和热带季节雨林的研究提供依据。关键词：关键词：热带季节雨林；凋落物回收量；凋落物现存量；动态 数据数据库（集）库（集）基本基本信息简介信息简介 数据库（集）名称数据库（集）名称 20052020年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量数据集 数据作者数据作者 赵蓉、陈辉、胡源、邓云、袁盛东、林露湘 数据数据通通信信作者作者 赵蓉（）数据时间范围数据时间范围 20052020年 地理区域地理区域 西双版纳国家级自然保护区；东经101121，北纬215740；海拔750 m 数据量数据量 840 KB 数据格式数据格式*.xlsx 数据服务系统网址数据服务系统网址 https:/doi.org/10.11922/sciencedb.01182 基金项目基金项目 中国生态系统研究网络（CERN）中国科学院西双版纳森林生态系统定位研究站国家科技基础条件平台；国家科技部（CRERN）云南西双版纳森林生态系统国家野外科学观测研究站运行服务项目。数据库（集）组成数据库（集）组成 本数据集由1个数据文件组成，包含20052020年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据，共8320条。引引 言言 凋落物是指在生态系统内植物生长过程中主动或被动地凋落在地表的树枝、树叶、花朵、果实和树皮等，为分解者提供能量和物质，可维持生态系统功能的 20052020 年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集 www.csdata.org|2 有机质的总称1-2。凋落物一定程度上能反映森林生态系统的初级生产力，在森林生态系统的物质循环、能量流动和信息传递这三大功能中发挥着重要作用，能反映出森林生态系统的初级生产力3-4。凋落物的产生与分解是森林地表生物量和养分含量的主要决定因素，凋落物通过微生物的分解向土壤输入能量和养分，能改变土壤理化性质和生物特性4-5，影响土壤的生物学特征6、植物间关系，是链接土壤地上和地下过程的重要枢纽。凋落物在维持土壤肥力、水土保持、涵养水源以及维持森林生态系统养分平衡方面发挥着极其重要的作用。凋落物在地表能够有效的防止雨水对土壤的冲刷，减缓地表径流，还具有很强的持水能力，减少水分蒸发，保持森林地表充足的蓄水量，在维持土壤环境稳定状态和水源涵养等方面具有重要作用。森林群落凋落物的收集与测定是研究森林生态系统结构和功能的重要手段。凋落物量存在明显的年际变化，存在“大小年”，森林群落的凋落物量不会连续几年均较低（或较高），这种波动性变化可能是森林群落维持稳定生产力的一种自我调节形式7。不同的森林类型的凋落物组分比例不相同，但树叶是占有最大的比例。凋落物的凋落节律与森林类型和气候条件有关，凋落物量存在明显的季节变化。森林凋落物量的影响因素很多，主要受树种组成8-9、林龄10、林分结构、气候类型11、海拔高度12及环境因子等。全球变化水、热格局可能发生变化情形下，凋落物及其相关研究对于人们认识和了解森林生态系统结构、功能起到十分重要的作用。关于凋落物已有较多短期实验研究，但受到较多因素的影响很难系统地反映出变化规律，需要进行长期的定位观测，积累时间序列的数据才能得到更加准确的结论。中国科学院西双版纳热带生态系统研究站（简称版纳站）自加入中国生态系统研究网络（CERN）以来，在西双版纳热带季节雨林综合观测场永久样地（简称热带季节雨林）定期收集记录凋落物数据。本数据集整理了 20052020 年的热带季节雨林凋落物收回量和现存量数据，以期为深入研究热带雨季节雨林的凋落物动态研究提供本底数据，为该地区的森林保护及生态系统功能评价提供基础支撑。1 数数据采集和处理方法据采集和处理方法 1.1 数据采集数据采集 1.1.1 样地描述样地描述 热带季节雨林样地位于西双版纳国家级自然保护区，样地代码为BNFZH01ABC_01，始建于1993年，坐标为东经 101121、北纬 215740，海拔 750 m，观测场面积为 100 m100 m。地处东南亚热带北缘，具有典型的季风气候特征，年平均气温 22.7。一年中冬无严寒，夏无酷热，降水丰富，干湿两季分明，年平均降水量为 1343 mm，其中雨季（510 月）为 1065 mm，占全年的 79%；干季（11 月至次年 4 月）为 278 mm，仅占全年降水量的 21%（版纳站气象观测场 20052020 年气象观测数据）。热带季节雨林群落结构复杂，乔木层主要优势树种有番龙眼（Pometia tomentosa）、梭果玉蕊（Barringtonia fusicarpa）、白颜树（Gironniera subaequalis）、云树（Garcinia cowa）、细罗伞（Ardisia sinoaustralis）、蚁花（Mezzettiopsis creaghii）及毒鼠子（Dichapetalum gelonioides）等。西双版纳热带季节雨林综合观测场地势高低不平，坡度 1218，坡向北坡，坡位坡中。土壤类型为砖红壤，母质为白垩纪黄色砂岩。土壤剖面分层情况为：01 cm，有少量枯枝落叶，下部有半分解腐殖土；215 cm，灰棕色土，团粒状结构，强发育，多空隙，潮，疏松，多细根系，呈网络状，20052020 年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集 中国科学数据中国科学数据,2023,8(3)|3 有少量大根；1525 cm，暗棕色中壤土，没有明显团粒状结构，少量结核体，少量未风化石砾，少量虫孔和填充穴，潮，较疏松，少量根系；2565 cm，黄棕色砂壤土，块状结构，少量小石砾，少量石块，少量管状孔隙，潮，紧实，少量根系；65100 cm，明棕色中壤土，块状结构，潮，紧实，极少量细根，岩屑多。1.1.2 凋落物的收集凋落物的收集 在热带季节雨林内采用机械布点，选取固定的 40 个样方进行凋落物长期观测。依照陆地生态系统生物观测规范13，凋落物收集采用面积为 0.20 m2的方框式尼龙网收集器，用 PVC 管将收集袋四个角固定使凋落物收集框保持水平状态。每月末收集框中的全部凋落物，用于记录凋落物回收量。在每年的 3 月、6 月、9 月、12 月月末随机选择 10 个面积为 0.27 m2的圆形收集框，收集其中全部凋落物，用于记录凋落物现存量。将回收的凋落物按树枝、树叶、花朵、果实、树皮、苔藓地衣及杂物（包括碎屑、残渣等）等进行分拣，在 65下烘干至恒重后称重。1.2 数据处理数据处理 数据处理包括数据记录、核查与录入，数据质量控制与评估，数据上报，数据入库。2 数据样本描述数据样本描述 本数据集的数据储存格式为 Excel，包含两个 sheet。sheet 1 为热带季节雨林凋落物回收量月动态数据，共有 7680 条数据，包括指标如表 1 所示；sheet 2 为热带季节雨林凋落物现存量季节动态数据，共 640 条数据，包括的指标表 2 所示。表表 1 热带季节雨林凋落物回收量月动态热带季节雨林凋落物回收量月动态 Table 1 Monthly dynamics of the litterfall recovery in tropical seasonal rainforests 序号序号 字段内容字段内容 数据类型数据类型 量纲量纲 实例实例 1 序号 数字型 1 2 生态站代码 字符型 BNF 3 年 字符型 2005 4 月 字符型 1 5 日 字符型 30 6 样地代码 字符型 BNFZH01ABC_01 7 样地名称 字符型 西双版纳热带季节雨林综合观测场土壤生物采样地 1 号永久性样地 8 样地类别 字符型 综合观测场 9 级样方号 字符型 10 收集框号 字符型 1 11 收集框面积 字符型 m2 0.20 12 枯枝干重 数字型 克/框 1.45 20052020 年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集 www.csdata.org|4 序号序号 字段内容字段内容 数据类型数据类型 量纲量纲 实例实例 13 枯叶干重 数字型 克/框 2.81 14 落果（花）干重 数字型 克/框 0.00 15 树皮干重 数字型 克/框 0.00 16 苔藓地衣干重 数字型 克/框 0.00 17 杂物干重 数字型 克/框 0.58 18 备注 字符型 表表 2 热带季节雨林凋落物现存量季节动态热带季节雨林凋落物现存量季节动态 Table 2 Seasonal dynamics of the standing litterfall crop dynamics in tropical seasonal rainforests 序号序号 字段内容字段内容 数据类型数据类型 量纲量纲 实例实例 1 序号 数字型 1 2 生态站代码 字符型 BNF 3 年 字符型 2005 4 月 字符型 3 5 日 字符型 30 6 样地代码 字符型 BNFZH01ABC_01 7 样地名称 字符型 西双版纳热带季节雨林综合观测场土壤生物采样地 1 号永久性样地 8 样地类别 字符型 综合观测场 9 级样方号 字符型 10 收集框号 字符型 1 11 收集框面积 字符型 m2 0.27 12 枯枝干重 数字型 克/样方 14.53 13 枯叶干重 数字型 克/样方 110.50 14 落果（花）干重 数字型 克/样方 7.23 15 树皮干重 数字型 克/样方 0.00 16 苔藓地衣干重 数字型 克/样方 0.00 17 杂物干重 数字型 克/样方 21.97 18 总干重 数字型 克/样方 154.23 19 备注 字符型 3 数据质量控制和评估数据质量控制和评估 本数据集依照陆地生态系统生物观测指标与规范13及陆地生态系统生物观测数据质量保证与质量控制14。主要从凋落物框的放置，凋落物的收集，室内处理，数据录入、审核与保存 4 个方面进行数据质量控制和评估。凋落物框的放置：由版纳站长期野外实验及室内分析经验的技术人员及科研人员完成，减少人20052020 年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集 中国科学数据中国科学数据,2023,8(3)|5 员误差。凋落物的收集：样品收集间隔频度保持一致，在天气恶劣的情形下不超过 12 天，收集过程中确认收集编号的准确性。室内处理：严格按照实验室的操作规程，将凋落物分拣、烘干、称重。数据录入、审核与保存：纸质版数据录入计算机采取一人录入，一人核查的方式，保证数据录入的准确性。录入系统的数据经过相关专家进行审核，分析数据的可靠性。电子版数据保存于版纳站数据库，原始纸质数据存于中国科学院西双版纳热带植物园档案馆，确保纸质数据不遗失。4 数据价值数据价值 季节雨林为西双版纳热带地区的最为稳定的顶极演替群落，其森林生态服务价值高。森林凋落物的回收量和现存量可以反映出森林凋落物的季节及年变化规律以及植物生长过程中林木的新陈代谢情况。西双版纳热带季节雨林综合观测场的凋落物回收量，枯枝、枯叶干重峰值出现在每年的 4 月，其中枯枝干重在 8 月又出现 1 个小峰值；落果（花）干重的峰值出现在 8 月和 9 月，这与果实的大量成熟有关；树皮干重的峰值出现在每年的 6 月；苔藓地衣干重一年四季变化不大，维持在 0.5 g/m2。凋落物现存量，枯枝干重和枯叶干重占比最大，占总干重的 86.6%，枯枝干重 2010 年较高，20112017 年呈现平稳的趋势，枯叶干重均高于 150 g/m2，落果（花）干重 2010 年高于其他年份，20112017 年呈下降趋势；树皮干重 2012 年、2014 年两年较高。本数据集收集了西双版纳季节雨林凋落物回收量 20052020 年的连续数据，数据完整，质量可靠。致致 谢谢 本数据的获得得到中国科学院西双版纳热带生态系统研究站工作人员的支持与帮助，在此表示衷心的感谢。数据作者分工职责数据作者分工职责 赵蓉（1994），女，云南人，硕士，研究方向为环境生态学。主要承担的工作：数据整理、数据汇编与论文撰写。陈辉（1983），男，云南人，高级工程师，研究方向为生态学。主要承担工作：数据审核与评估。胡源（1995），男，云南人，学士，研究方向为生态学。主要承担工作：凋落物取样、分拣、保存，原始数据记录。邓云（1983），男，云南人，助理研究员，研究方向为生态学。主要承担工作：数据采集与质量控制。袁盛东（1987），男，云南人，工程师，研究方向为生态学。主要承担工作：数据采集与质量控制。林露湘（1978），男，云南人，研究员，研究方向为生态学。主要承担工作：项目的组织与协调。20052020 年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集 www.csdata.org|6 参考文献参考文献 1 王凤友.森林凋落量研究综述J.生态学进展,1989(2):8289.WANG F.Overview of forest litter amount research J.Advances in Ecology,1989(2):8289.2 郭继勋.植物凋落物研究概述C/中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(19332003).成都,2003:174176.GUO J X.Overview of plant litter researchC.A Collection of Abstracts from the 70th Annual Meeting of the Chinese Botanical Society(1933 2003).ChenDu,2003:174176.3 刘强,彭少麟.植物凋落物生态学M.北京:科学出版社,2010.LIU Q,PENG S L.Plant litter ecologyM.Beijing:Science Press,2010.4 郭伟,张健,黄玉梅,等.森林凋落物生态功能研究进展J.安徽农业科学,2009,37(5):19841985,1987.DOI:10.13989/ki.0517-6611.2009.05.124.GUO W,ZHANG J,HUANG Y M,et al.Research progress on ecological function of forest litterJ.Journal of Anhui Agricultural Sciences,2009,37(5):19841985,1987.DOI:10.13989/ki.0517-6611.2009.05.124.5 周存宇.凋落物在森林生态系统中的作用及其研究进展J.湖北农学院学报,2003(2):140145.ZHOU C Y.Litters roles in forest ecosystem and its research progressJ.Journal of Hubei Agricultural College,2003(2):140145.6 罗雷,何丙辉.森林凋落物的水文生态效应浅议J.水土保持科技情报,2005(5):1216.DOI:10.3969/j.issn.1673-5366.2005.05.005.LUO L,HE B H.Discussion on hydrological and ecological effects of forest litterJ.Scientific and Technical Information of Soil and Water Conservation,2005(5):1216.DOI:10.3969/j.issn.1673-5366.2005.05.005.7 张德强,叶万辉,余清发,等.鼎湖山演替系列中代表性森林凋落物研究J.生态学报,2000,20(6):938944.DOI:10.3321/j.issn:1000-0933.2000.06.006.ZHANG D Q,YE W H,YU Q F,et al.The litter-fall of representative forests of successional series in DinghushanJ.Acta Ecologica Sinica,2000,20(6):938944.DOI:10.3321/j.issn:1000-0933.2000.06.006.8 原作强,李步杭,白雪娇,等.长白山阔叶红松林凋落物组成及其季节动态J.应用生态学报,2010,21(9):21712178.DOI:10.13287/j.1001-9332.2010.0313.YUAN Z Q,LI B H,BAI X J,et al.Composition and seasonal dynamics of litter falls in a broad-leaved Korean pine(Pinus koraiensis)mixed forest in Changbai Mountains,Northeast ChinaJ.Chinese Journal of Applied Ecology,2010,21(9):21712178.DOI:10.13287/j.1001-9332.2010.0313.9 CELENTANO D,ZAHAWI R A,FINEGAN B,et al.Litterfall dynamics under different tropical forest restoration strategies in Costa ricaJ.Biotropica,2011,43(3):279287.DOI:10.1111/j.1744-7429.2010.00688.x.10 田大伦,宁晓波.不同龄组马尾松林凋落物量及养分归还量研究J.中南林学院学报,1995,15(2):163169.TIAN D L,NING X B.Studies of thd amount of litter and nutrient restitution in different age of classes Pinus massoniana plantationJ.Journal of Central South Forestry Universith,1995,15(2):163169.11 张新平,王襄平,朱彪,等.我国东北主要森林类型的凋落物产量及其影响因素J.植物生态学报,2008,32(5):10311040.DOI:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.05.008.ZHANG X P,WANG X P,ZHU B,et al.Litter fall production in relation to environmental factors in northeast Chinas forestsJ.20052020 年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集 中国科学数据中国科学数据,2023,8(3)|7 Journal of Plant Ecology(Chinese Version),2008,32(5):10311040.DOI:10.3773/j.issn.1005-264x.2008.05.008.12 唐轶琳,周本智,邓宗付,等.不同海拔高度毛竹林凋落量动态分析J.林业科学研究,2013,26(2):214219.DOI:10.13275/ki.lykxyj.2013.02.004.TANG Y L,ZHOU B Z,DENG Z F,et al.Dynamics of litterfall at different altitudes in moso bamboo plantationsJ.Forest Research,2013,26(2):214219.DOI:10.13275/ki.lykxyj.2013.02.004.13 吴冬秀,张琳,宋创业.陆地生态系统生物观测指标与规范M.北京:中国环境出版集团,2019.WU D X,ZHANG L,SONG C Y.Protocols for standard biological observation and measurement in terrestrial ecosystemsM.Beijing:China Environmental Publishing Group,2019.14 吴冬秀,韦文珊,宋创业.陆地生态系统生物观测数据质量保证与质量控制M.北京:中国环境科学出版社,2012.WU D X,WEI W S,SONG CH Y.Quality assurance and Quality Control of Terrestrial Ecosystem biological observation data M.Beijing:China Environmental Science Press,2012.论文引用格式论文引用格式 赵蓉,陈辉,胡源,等.20052020 年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集J/OL.中国科学数据,2023,8(3).(2023-07-04).DOI:10.11922/11-6035.csd.2021.0060.zh.数据引用格式数据引用格式 赵蓉,陈辉,胡源,等.20052020 年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集DS/OL.Science Data Bank,2021.(2023-06-21).DOI:10.11922/sciencedb.01182.A dataset of the litterfall recovery amount and the standing crop dynamics in the tropical seasonal rainforests of Xishuangbanna(20052020)ZHAO Rong1,2*,CHEN Hui1,2,HU Yuan1,2,DENG Yun1,2,YUAN Shengdong1,2,LIN Luxiang1,2 1.Xishuangbanna Tropical Botanical Garden,Chinese Academy of Sciences,Xishuangbanna 666100,P.R.China 2.Xishuangbanna Tropical Ecosystem Research Station,Chinese Academy of Sciences,Xishuangbanna 666100,P.R.China*Email:(ZHAO Rong)Abstract:Litterfall refers to the collective organic matter generated by the aboveground parts of plants that accumulates on the surface.It is a key medium linking the ecological processes between the aboveground and the underground in terrestrial ecosystems.Litterfall recovery and the standing crop comprise the dry 20052020 年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集年西双版纳热带季节雨林凋落物回收量和现存量动态数据集 www.csdata.org|8 weight of branches,leaves,flowers and fruits,bark,moss and lichen,and so on.The annual yield of leaf litterfall can provide data support for the assessment of forest productivity,and the falling flowers and fruits are of great value to the research of forest seed rain.The proportion of each component is an important factor affecting nutrient cycling and carbon cycling in the ecosystem.The dataset collects the litterfall recovery amount and the standing crop of the tropical seasonal rainforest in Xishuangbanna during 20052020.The establishment and sharing of this dataset can furnish fundamental data for the in-depth examination of vegetation structure and ecosystem function under the global hydrothermal pattern changes,and serve as a foundation for advancing the study of the litterfall and tropical seasonal rain forests.Keywords:tropical seasonal rain forest;litterfall recovery amount;litterfall standing crop;dynamics Dataset Profile Title A dataset of the litterfall recovery amount and the standing crop dynamics in the tropical seasonal rainforests of Xishuangbanna(20052020)Data corresponding author ZHAO Rong()Data authors ZHAO Rong,CHEN Hui,HU Yuan,DENG Yun,YUAN Shengdong,LIN Luxiang Time range 20052020 Geographical scope Xishuangbanna National Nature Reserve(101121E,215740N;the altitude of 750 m)Data volume 840 KB Data format*.xlsx Data service system Sources of funding Chinese Ecosystem Research Network(CERN)Xishuangbanna Forest Ecosystem Research Station of the National Science and Technology Infrastructure;Operation Service Project of National Scientific Observation and Research Field Station of Xishuangbanna Forest Ecosystem in Yunnan,Ministry of Science and Technology of the Peoples Republic of China.Dataset composition The dataset consists of one data file,with a total of 8,320 entries of the litterfall recovery amount and the standing crop dynamics in the tropical seasonal rainforest of Xishuangbanna from 2005 to2020.