海南岛退化热带森林植被恢复生态学研究

论文摘要

海南岛的热带森林处于亚洲雨林的北缘,是我国生物多样性最丰富的森林类型之一。然而过度的森林砍伐和不合理的土地利用已导致了森林面积的大规模减少,形成了不同恢复阶段的退化生态系统。由原始林破坏后发展起来的天然次生林已成为海南岛最重要的森林资源。以往我们对海南岛热带林的了解多来自于原始林,而对这些人为干扰过的退化植被则了解甚少。本文以海南岛霸王岭林区内不同恢复阶段的热带低地雨林刀耕火种弃耕地、热带山地雨林商业性采伐后的恢复群落以及残存的原始林为研究对象,在共计15.15 ha样地野外群落学调查的基础上,通过比较不同类型群落的组成、结构、多样性和功能群特征来探讨退化热带森林植被自然恢复的动态规律,从而为海南岛热带林的保护与恢复提供科学依据。通过研究得出以下主要结论:1.热带低地雨林刀耕火种弃耕地恢复初期（5年）群落中,以生长型为依据划分的不同功能群更新方式（实生和萌生）存在差异。乔木功能群中萌生个体数量和胸高断面积分别是实生个体的4.5倍和5倍,但灌木功能群中萌生和实生的比例接近。草本功能群盖度等级与群落中的个体总数、不同更新方式、功能群以及幼苗个体数均呈显著的负相关。不同功能群及不同物种间的萌生能力差异显著,乔木功能群的平均萌生能力显著大于灌木功能群。2.热带低地雨林刀耕火种弃耕地初期（5年）、早期（12年）、中期（25年）和后期（55年）等4个不同恢复阶段中,群落中的落叶物种数量随群落演替而逐渐减小。不同径级等级中落叶物种比例也表现出相同的变化趋势,胸径≥5cm个体的落叶物种比例高于胸径<5cm个体。演替过程中落叶树木个体密度和胸高断面积比例均呈单峰曲线变化,在群落恢复早期阶段达到最大。不同径级等级个体中的落叶树木密度和胸高断面积比例也表现出相同的变化趋势。但胸径5-9.9cm个体落叶树木比例在演替初期和早期表现出截然不同的变化趋势:个体和胸高断面积比例在演替初期接近50%,在早期阶段却降为最低,而后才缓慢增加。3.热带低地雨林刀耕火种弃耕地各演替阶段恢复群落中的木质藤本物种丰富度、密度和胸高断面积均显著低于低地雨林老龄林。木质藤本物种丰富度、密度和胸高断面积等均随演替的进程而逐渐增加,在演替中期阶段接近老龄林的50%,而此后增长出现停滞。与早期演替群落相比,后期群落和老龄林中拥有更多的胸径超过10cm的木质藤本。不同攀援方式的木质藤本个体比例在恢复过程中差异显著,但物种丰富度比例无显著差异。缠绕是木质藤本攀附支持木最主要的攀援方式,随着群落的演替,采用缠绕方式的木质藤本个体和物种比例逐渐增加,而采用搭靠和卷须方式

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 退化热带森林植被恢复生态学研究进展
• 1.2.1 各干扰类型与热带林恢复
• 1.2.1.1 大型自然干扰
• 1.2.1.2 森林采伐
• 1.2.1.3 刀耕火种
• 1.2.1.4 农业弃耕地
• 1.2.2 热带林恢复的几个主要影响因素
• 1.2.2.1 多重干扰
• 1.2.2.2 杂草和外来种入侵
• 1.2.2.3 植被类型和土壤肥力
• 1.2.2.4 残存植被
• 1.2.2.5 景观格局
• 1.2.2.6 全球气候变化
• 1.2.3 干扰与热带林中的功能群恢复
• 1.2.3.1 功能群概念及其划分
• 1.2.3.2 不同功能群与热带林恢复
• 1.2.4 中国热带森林植被恢复生态学研究现状
• 1.3 热带林植被恢复研究展望
• 1.4 本研究的目的和意义
• 第二章 研究区域概况和研究思路
• 2.1 地理位置、气候和土壤
• 2.1.1 海南岛主要自然概况
• 2.1.2 霸王岭林区概况
• 2.1.3 霸王岭林区植被类型
• 2.2 海南岛热带林退化过程及主要退化森林植被现状
• 2.2.1 热带森林植被的主要退化过程
• 2.2.2 主要退化热带森林植被的现状
• 2.3 总体研究思路
• 2.4 技术路线
• 第三章 热带低地雨林刀耕火种弃耕地初期恢复植被的群落特征
• 3.1 研究样地概况
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 群落调查
• 3.2.2 数据分析
• 3.3 结果
• 3.3.1 群落特征
• 3.3.1.1 组成结构
• 3.3.1.2 径级大小结构
• 3.3.1.3 高度大小结构
• 3.3.1.4 不同功能群及同一功能群中萌生与实生性的比较
• 3.3.2 草本功能群对乔、灌木功能群更新的影响
• 3.3.3 不同功能群及同一功能群内不同物种萌生能力的比较
• 3.4 讨论
• 3.4.1 群落组成和结构
• 3.4.2 草本植物功能群的作用
• 3.4.3 植物萌生能力差异
• 第四章 热带低地雨林刀耕火种弃耕地自然恢复过程中落叶树种比例的变化
• 4.1 研究方法
• 4.1.1 群落调查
• 4.1.2 树种落叶程度确定
• 4.2 结果
• 4.2.1 落叶物种组成和比例动态
• 4.2.2 落叶树木密度和胸高断面积比例
• 4.3 讨论
• 第五章 热带低地雨林刀耕火种弃耕地木质藤本恢复动态
• 5.1 研究方法
• 5.1.1 群落调查
• 5.1.2 数据分析
• 5.2 结果
• 5.2.1 物种组成和多度
• 5.2.2 木质藤本径级结构
• 5.2.3 木质藤本攀援方式
• 5.2.4 木质藤本与支持木关系
• 5.3 讨论
• 5.3.1 物种多样性及数量特征的动态变化
• 5.3.2 木质藤本径级结构
• 5.3.3 木质藤本攀援方式
• 5.3.4 木质藤本与支持木关系
• 第六章 不同人为干扰方式对热带低地雨林植被恢复动态的影响
• 6.1 研究方法
• 6.1.1 干扰历史
• 6.1.2 群落调查
• 6.1.3 数据分析
• 6.2 结果
• 6.2.1 物种组成
• 6.2.2 物种多样性
• 6.2.3 群落结构
• 6.2.4 刀耕火种弃耕地萌生个体演替动态
• 6.2.5 不同干扰类型下的功能群组成变化
• 6.3 讨论
• 6.3.1 干扰方式与群落恢复
• 6.3.2 景观格局与群落恢复
• 6.3.3 刀耕火种弃耕地萌生个体演替动态
• 6.3.4 不同干扰类型下的功能群组成变化
• 第七章 不同采伐方式下的热带山地雨林植被恢复
• 7.1 研究方法
• 7.1.1 群落调查
• 7.1.2 数据分析
• 7.2 结果
• 7.2.1 物种丰富度
• 7.2.2 群落结构
• 7.2.3 功能群组成
• 7.3 讨论
• 第八章 热带山地雨林遗弃木材采伐运输道植被恢复特征
• 8.1 研究方法
• 8.1.1 研究区域
• 8.1.2 数据收集
• 8.1.3 数据分析
• 8.2 结果
• 8.2.1 物种多样性
• 8.2.2 群落组成
• 8.2.3 指示种分析
• 8.2.4 群落结构
• 8.3 讨论
• 第九章 主要结论和建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 导师简介（一）
• 导师简介（二）
• 博士在读期间公开发表的学术论文
• 博士在读期间参加的科研项目