不同人为干扰方式对古田山亚热带森林木质残体影响的研究

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木质残体是森林生态系统的重要组成部分,对生态系统的结构和功能有重要的影响。在人类活动的强烈干扰下,大面积森林生态系统退化为次生林或人工林。在全球气候变暖、生物多样性丧失等背景下,评价人类活动干扰对森林生态系统木质残体的影响,对于研究不同森林对气候变化的响应机制、制定科学的生物多样性保育措施有重要意义。本研究以人工林(PL)、两次干扰次生林(S2)、一次干扰次生林(S1)和原始林(PR)四种不同程度干扰的亚热带森林类型为研究对象,采用长样线法和样方法相结合的方法,对不同森林木质残体进行了详细的调查研究,旨在揭示不同程度人为干扰对森林木质残体的组成、结构特征、体积和贮量等方而的影响及其和环境因子的关系。主要研究结果如下:(1)在木质残体的输入形式上来看,人工林(PL)和两次干扰次生林(次生林II,S2)中细木质残体都以立枯木为主,一次干扰次生林(次生林I,S1)和原始林(PR)则是以倒木为主。随着干扰程度的增加,森林细木质残体的总贮量和总体积逐渐下降,依次为20.199t/ha和40.956m3/ha(PR)、15.670t/ha和36.657m3/ha(S1)、4.049t/ha和12.568m3/ha(S2)、1.342t/ha和5.415m3/ha(PL)。在粗木质残体中,原始林、一次干扰次生林和人工林中都以倒木为主,随着干扰程度的增加,贮量和体积也逐渐减少(贮量分别为12.383、15.506和0.774t/ha,体积分别为33.98、46.182和4.705m3/ba);而在两次干扰次生林中只有枯桩这一形式,说明枯桩可能是干扰程度较大的森林中一种主要的形式。(2)在木质残体的径级组成上来看,人工林和次生林II中的细木质残体主要分布在小径级2-10cm上,占了总质量的94%和76%,总体积的96%和73%,且对其径级分布起主要作用的是立枯木,而在次生林I和原始林中主要分布在5cm-20cm上,占了总质量的82%和87%,总体积的81%和85%,且对其径级分布起主要作用的是倒木。在人工林和次生林II中,粗木质残体主要分布在径级40cm-50cm,占了总质量的43%和92%;而在次生林I和原始林中,粗木质残体主要分布在径级20cm-30cm上,占了总质量的78%和67%。随着干扰程度的增加,木质残体在大径级40cm-50cm上贮量和体积有逐渐减少的趋势,从原始林到人工林质量依次为2.218、0.163、0.308和0.342t/ha,体积依次为6.661、0.415、0.081和2.251m3/ha。(3)在木质残体的分解等级分布上来看,人工林和次生林II中的细木质残体主要分布在分解等级1上,呈半U形分布,且对分解等级分布影响较大的是枯立木,而次生林I和原始林主要分布在分解等级2上,总体呈现倒U形分布,倒木对其分解等级分布起着重要作用。在粗木质残体方面,随着干扰程度的增加,分解等级越高,贮量和体积越少,尤其是在第4分解等级上,原始林的木质残体贮量和体积分别为0.451t/ha和1.152m3/ha,而其它森林类型没有该分解等级的木质残体。在第5分解等级上,从原始林到次生林Ⅱ,其贮量分别为0.423、0和0.002t/ha,体积分别为1.090、0和0.009m3/ha。(4)在木质残体的物种分布上,人工林中的木质残体的主要物种为杉木Cunninghamia lanceolata;次生林Ⅱ的木质残体主要物种为甜槠Castanopsis eyrei,马尾松Pinus massoniana,米槠Castanopsis carlesii,次生林Ⅰ主要物种为马尾松,米槠;原始林主要物种为甜槠,木荷Schima superba等,这些物种分别是对应森林中的优势种,说明木质残体的种类组成可能和不同森林所处演替阶段有关系,且种类组成在一定程度上能反映出森林中林木之问的竞争状况。(5)在木质残体贮量的环境梯度上,四种森林类型都呈现出向低海拔、缓坡的梯度上聚集,而在坡向这一环境因子上,人工林和两种次生林中木质残体的贮量趋向于南坡,而在成熟林中则主要分布在北坡,这既与森林中湿度有关也和森林的年龄有关,说明不同扰程度在一定程度上也能影响贮量的环境梯度。
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