哀牢山中山湿性常绿阔叶林空心树分配格局和木质残体呼吸作用研究

论文摘要

空心树（Hollow-bearing tree）是森林生态系统的重要组成部分,它能为树洞依赖动物提供食物、栖息地、避难所、哺育地等,在维持森林动物群落的物种多样性方面起着重要作用。本研究通过在云南哀牢山国家级自然保护区徐家坝地区建立了有代表性的空心树森林调查样地6公顷,调查分析了哀牢山中山湿性常绿阔叶林空心树的数量、径级分配、树种组成以及树洞的丰度及组成,阐述了哀牢山中山湿性常绿阔叶林空心树分配规律。分别在雨季和干季采集空心树木质残体对其呼吸速率进行了测定,并比较了木质残体呼吸速率与木质密度和含水量之间的相关关系,分析了呼吸速率对温度的敏感性,并对木质残体呼吸速率与含水量、木质密度和气温进行了多元线性回归,以确定空心树木质残体分解的影响因子和限制因子。研究结果如下:1.哀牢山中山湿性常绿阔叶林空心树密度平均为92.8±11.9株/公顷,样地间存在较大的变异。活木和枯立空心树密度和形成空心树的比例都有显著差异（P<0.05）,活木和枯立木空心树密度分别为82.2±11.8株/公顷和10.7±1.1株/公顷,空心枯立木的比例（18.0±3.2%）显著高于活木（7.7±0.5）（P<0.05）。活木和枯立空心树的径级分配以20≤DBH<40 cm级别的最多（28.4%）,80≤DBH<100 cm级别的最少（3.2%）,随着胸径的增大,活木空心树所占比例也显著增大。枯立空心树径级分配也以20≤DBH<40 cm级别的最多（28.4%）,显著高于其它几个径级的（P <0.05）。空心树物种组成物种丰富,分属于15科34种,空心树分别占科和种层次的83.3%和68.0%。空心树数量科层次上以壳斗科（Fagaceae）、山茶科（Theaceae）、樟科（Lauraceae）和木兰科（Magnoliaceae）为主,与该区中山湿性常绿阔叶林优势科相一致。空心树数量种层次上以腾冲栲（Castanopsis wattii）、木果柯（Lithocarpus xylocarpus）、硬壳柯（Lithocarpus hancei）、红花木莲（Manglietia insignis）、滇润楠（Machilus yunnanensis）、南洋木荷（Schima noronhae）和舟柄茶（Hartia sinensis）为主。2.哀牢山中山湿性常绿阔叶林中树洞分配不均匀,平均密度为140.3±19.2个/公顷。树洞分配以树干中部洞口和树干基部洞口最多,这两种类型的树洞数量都显著高于树干裂缝、侧枝中部洞口、侧枝顶部洞口和树干顶部洞口（P<0.05）。树洞洞口直径的级别分配以5≤d<15 cm级别的最多,这个级别的树洞数量显著高于其它三个级别的（P<0.05）,各样地均表现为随洞口直径增大,树洞密度明显减少。3.空心树树干内层和洞内木质残体的密度显著高于树干表层的（P<0.05）,而树干内层和洞内木质残体的密度之间差异不显著（P >0.05）。空心树树干表层木质残体雨季呼吸速率显著高于树干内层和洞内的（P<0.05）,在干季,树干表层、树干内层和洞内木质残体呼吸速率之间差异不显著（P>0.05）。含水量和呼吸速率存在季节差异,在树干表层和洞内雨季的含水量和呼吸速率显著高于干季的（P<0.05）,而在树干内层季节差异不显著（P>0.05）。空心树三个部位木质残体密度与呼吸速率在雨季显著负相关（P<0.01）,三个部位的含水量和呼吸速率在雨季和干季都显著正相关（P<0.01）;木质残体的温度系数（Q10）大小顺序为:洞内（2.08）>树干表层（2.01）>树干内层（1.73）,树洞内部木质残体对温度响应最敏感。木质含水量、密度和气温的综合作用对三个部位的空心树木质残体呼吸速率的影响显著（P<0.001）。哀牢山干季空心树木质残体较低的含水量和全年温凉的气候条件可能成为该区中山湿性常绿阔叶林空心树木质残体分解重要的限制因子。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 引言
• 2 研究地概况
• 3 研究内容和方法
• 3.1 样地建立和观测
• 3.2 空心树观测
• 3.3 空心树木质残体呼吸作用测定
• 3.2.1 木质残体取样
• 3.3.2 呼吸速率测定
• 3.3.3 干重、含水量和密度的测定
• 3.3.4 呼吸速率的计算
• 3.4 数据处理和分析
• 4 结果
• 4.1 空心树密度与组成
• 4.1.1 空心树数量特征
• 4.1.2 空心树的径级分配
• 4.1.3 空心树的树种分配
• 4.2 树洞数量及组成
• 4.2.1 树洞的类型及数量特征
• 4.2.2 树洞洞口直径的级别分配
• 4.3 木质残体呼吸作用
• 4.3.1 木质残体密度的部位差异
• 4.3.2 含水量及其季节变化
• 4.3.3 呼吸速率及其季节变化
• 4.3.4 木质残体密度、含水量和呼吸速率的关系
• 4.3.5 呼吸速率与含水量、密度和气温关系模拟
• 5 讨论
• 5.1 胸径和树种对空心树分配格局的影响
• 5.2 不同森林空心树数量组成的比较
• 5.3 空心树木质残体呼吸作用的影响因素
• 5.4 空心树木质残体与其它CWD呼吸作用的比较
• 5.5 木质残体的分解对空心树形成的作用
• 5.6 对树洞依赖动物保护的暗示
• 6 结论
• 参考文献
• 论文撰写和发表
• 附录
• 致谢