海南尖峰岭生态站热带森林监测大样地研究工作会议纪要

作者：null 更新时间：2013-05-06

2013年4月23日，尖峰岭国家级森林生态站在广州组织召开了海南尖峰岭热带雨林大样地第二阶段工作计划暨学术会议，在总结前期大样地建设工作基础上，重点研究了大样地数据整理分析与学术论文写作计划。会议特别邀请了我院国际合作创新团队海外专家加拿大Alberta大学Fangliang He（何芳良）教授、中国林科院副院长刘世荣研究员来指导工作。尖峰岭生态站站长李意德研究员主持了会议，来自四川大学、中山大学、华南农业大学、中国林科院森环森保所和热林所的近20位研究人员参加了研讨会。

尖峰岭60公顷大样地是目前全球已建立最大的热带雨林长期监测动态样地，始建于2009年，2010年完成1500个20米×20米样方的地形测量工作；样地地面调查工作于2012年底完成，土壤、种子雨、凋落物、幼苗等取样等工作于2013年4月份完成。目前大样地各类数据正在紧锣密鼓地整理和分析之中，并逐步建库入档。

尖峰岭60公顷大样地已获得了48.5万株植物的信息，其中活的乔灌木植株44.0万株，隶属于66科105属305种，其他为藤本植物和枯立木，总物种数约为360种（不含幼苗和草本植物）。乔灌木中的优势植物包括棕榈科的高山蒲葵（Livistona saribus）、樟科的厚壳桂（Cryptocarya chinensis）、榆科的大叶白颜（Gironniera subaequalis）、樟科的油丹（Alseodaphne hainanensis）和茜草科的三角瓣花（Prismatomeris tetrandra）等。

本次会议在全面总结前期工作的基础上，主要讨论了如何利用60公顷大样地数据整理稿水平的科研论文，同时，还需要利用尖峰岭生态站已有的160个公里网格样地的面上数据和13个长期监测固定观测样地的历史动态数据，从不同的空间和时间尺度上探讨探讨热带森林生物多样性的形成、格局与维持机制等基础理论性的问题，另外，也要依托尖峰岭生态站长期生态系统定位研究与监测资料，充分利用已有的植被生态与气象、水文等环境因子监测数据，开展以大样地为平台的热带雨林生态学过程和生态系统功能的研究。

尖峰岭生态站的许涵博士代表研究团队向与会人员汇报了大样地的建设进展情况以及后续的数据资料整理与论文撰写等工作安排。尖峰岭生态站建议，现阶段大样地研究及其数据挖掘工作重点包括以下14个方面：

1、环境异质性与植物空间分布、物种多样性关系：在不同的空间尺度上，探讨影响物种分布的环境因素的差异、分解不同环境因素对物种多样性的贡献大小、利用大样地数据估计景观水平的物种出现频率等基础性的科学问题，本部分工作主要由中国林科院热林所尖峰岭生态站的许涵博士、李意德研究员及其研究生等牵头实施。

2、枯立木空间格局效应分析：主要从4个方面来开展研究，包括利用60公顷大样地中的枯立木空间分布格局，探讨植物的随机死亡格局；枯立木与幼龄树木的关系；优势物种在不同空间尺度上的集群性；在更大的空间尺度上检验Janzen-Connell假说等。此项工作由主要由中国林科院刘世荣研究员和四川大学的缪宁博士牵头实施。

3、特有植物空间分布：在尖峰岭大样地中，大约出现了50~60种海南特有植物，他们在生物多样性的维持中起到何种作用？与物种的传播型、与地形、凹凸度、坡度等生境的相关性如何？这部分的研究工作主要由华南农业大学的庄雪影教授以及其博士生盛大勇等人牵头实施。

5、植物的功能性状分析：即研究环境因子对群落水平功能性状的影响，通过物种的功能性状计算出群落水平功能性状，并利用样方坐标计算出群落水平功能性状的格局，利用群落水平功能性状矩阵和环境因子矩阵(分地形因子和土壤理化性质)进行冗余分析(RDA)，探讨环境因子对群落水平功能性状的格局的影响；同时，研究群落水平功能性状能否预测生态系统功能等科学问题。本研究工作主要由中国林科院森环森保所臧润国研究员、博士生卜文圣、丁易博士等牵头实施。

6、植物的系统发育分析：主要是利用ITS、rbcL、matK、ycf1 等4个DNA片段的构建群落种的系统发育关系，从而探讨不同尺度群落系统发育结构重建以及对种进行的鉴定；利用NRI 和NTI 所反映的群落系统发育多样性与物种多样性之间的关联，探讨不同尺度群落系统发育多样性与物种多样性之间的关系；从不同尺度群落系统发育结构与生境多态性之间的关系探讨物种—生境关联性。本内容的研究工作由中国林科院热林所的曾杰研究员、在职博士生郭俊杰、尖峰岭生态站许涵博士等牵头实施。

7、探讨物种多样性与植株密度关系：初步研究结果表明，随着空间尺度的增大，物种丰富度和立木密度之间的关联性逐渐减弱，固定的空间尺度下，群落立木密度与物种丰富度关联性随着样方个体数的变化而变化；立木密度和物种丰富度关联性基于空间尺度存在，且在40 m×40 m时是一个拐点，当尺度≤40 m×40 m时，植物群落立木密度和物种丰富度存在正相关，当尺度>40 m×40 m时，相关性消失。对于不同径级的植株，其立木密度和物种丰富度之间的关联性的变化趋势基本一致，强弱有较大区别。DBH≥2.5 cm和DBH≥7.5 cm两个径级下，其关联性较为接近，但明显高于DBH≥1.0 cm时的关联性。随着径级的上升，相应植株的立木密度和物种丰富度急剧下降，说明小径级植株对群落的构建和物种多样性的维持发挥重大的作用。在凹凸度<0的地块中，在中海拔处，其关联性最强；而在凹凸度>0的地块中，其关联性随海拔的上升而降低；大部分情况下，凹凸度变大有助于提高立木密度和物种丰富度的关联性，但在中高海拔的斜坡(15°~30°)上表现出在凹凸度<0时其关联性更强，即坡度越大，其关联性越强。本部分内容由中国林科院热林所尖峰岭生态站李意德研究员、许涵博士以及硕士生吴裕鹏等人牵头实施。

8、种子扩散时空格局：主要研究5个科学问题，即热带山地雨林种子扩散是什么样的格局？山地雨林主要植物物种的种子传播方式是那类？气候或季节是否偏好于某种扩散方式？木本植物种子生产是否存在年际或空间变异？植物群落水平上植物是否受到种子限制或定居限制？本部分研究内容主要有华南农业大学庄雪影教授、在职博士生郑明轩和硕士生梁爽等人牵头实施。

9、土壤碳储量分布格局及变化规律：主要研究大样地土壤碳库各类参数，包括土壤理化性质（特别是土壤碳含量、碳密度）等；重点大样地中研究土壤碳储量的计量模型、碳库组分、计算模型及检验等；探讨土壤碳库时空特征及分布格局，同时与热带山地雨林次生林、不同年份监测数据进行对比；探讨地形因子、生物因子对土壤特性的影响等。本部分工作主要由中国林科院尖峰岭生态站骆土寿高级工程师、硕士生郭晓伟等牵头实施，在职博士生杨怀参与，陈德祥副研究员、李意德研究员指导此项研究工作。

10、土壤微生物多样性与植物多样性：探讨大样地中地下土壤微生物种类多样性与植物多样性的关联关系；干、湿季土壤微生物多样性（物种遗传多样性、结构多样性、功能多样性）变化规律，土壤酶活性，土壤微生物C、N、P组成对土壤养分转化、循环及其组成的贡献等。本部分工作主要由中国林科院森环森保所刘世荣研究员、于浩龙博士、张于光研究员等牵头实施，尖峰岭生态站许涵博士协助。

11、土壤动物多样性与植物多样性：以土壤线虫类群为代表，探讨植物多样性、凋落物和地下土壤动物的关联关系；不同群落类型下土壤动物与土壤理化性质间的关系。本部分研究工作由华南农业大学佟富春副教授、中国林科院热林所肖以华博士等牵头实施，尖峰岭生态站许涵博士协助。