基本信息
- 项目名称：
- 百山祖常绿阔叶林生物多样性维持机理探究——从凋落物和植物功能型角度
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品以2003年构建的百山祖5ha森林生物多样性监测样地为平台，通过常绿阔叶林凋落物组成，优势种凋落物的季节动态变化和植物功能型的研究，探索群落演替和物种多样性的维持机制，为亚热带常绿阔叶林生物多样性研究提供参考资料，也为百山祖自然保护区采取更加合理的保护措施提供科学依据。
- 详细介绍：
- 常绿阔叶林是亚热带地区典型的地带性植被类型,具有很高的生态价值。百山祖所在的浙闽赣边界山地是我国17个具全球意义的生物多样性保护的关键区域之一。北坡中山至今还保存着较大面积的原生性常绿阔叶林，具有很高的研究价值。其中森林群落的更新与演替、物种多样性维持机制、生态系统服务功能等是主要的研究内容。本课题以2003年构建的百山祖5ha森林生物多样性监测样地为平台，通过常绿阔叶林凋落物组成，优势种凋落物的季节动态变化和植物功能型的研究，探索群落演替和物种多样性的维持机制，为亚热带常绿阔叶林生物多样性研究提供参考资料，也为百山祖自然保护区采取更加合理的保护措施提供科学依据。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：探索群落演替和物种多样性的维持机制。 基本思路：（1）在样地中放置种子雨收集器, 计算凋落量，分析凋落物组成及优势种的凋落节律；（2）采用典型取样法，在样地不同生境中进行取样调查，计算多物种的总体关联以及物种之间的联结性，以种间联结性的强弱为基础，结合它们对环境的响应特征，来划分乔木层植物的功能型。（3）对在样地内易危物种“宽距兰Yoania japonica”进行报道，并简述其区系意义。
科学性、先进性及独特之处
- 本研究采用近年国际上兴起的建立永久性大样地的思路，凋落物的收集采用种子收集器定期收集鉴定的方法，植物功能型数据的采集来源于2003年和2008年两次样地普查的数据，数据处理和分析方法也借鉴国内外成功的经验，因此基本能与国际的发展趋势保持一致，从而可保证研究结果的先进性。
应用价值和现实意义
- 通过凋落物量的研究，间接地揭示了该常绿阔叶林的初级生产力水平，对百山祖植物多样性的维持机制有了更多的认识。通过功能型的划分，简化了该常绿阔叶林植物群落的复杂性，明晰了优势种之间的联结性和它们演替所处的状态，为进一步研究该阔叶林乔木植物的多样性、结构和功能的相互关系以及该生态系统的维持机制奠定了基础。研究成果在我国森林自然保护区生物多样性的保护方面有一定应用价值。
学术论文摘要
- 《百山祖常绿阔叶林凋落物的特征研究》：以百山祖常绿阔叶林为研究对象，研究其凋落量及组成和叶凋落物的季节动态。结果：1）百山祖常绿阔叶林09年的凋落量为4247.47kg•hm-2•a-1，叶凋落量最多，占71.54%；2）9个优势种均具有明显的叶凋落节律，可分为三类；3) 与同纬度的常绿阔叶林样地相比，该常绿阔叶林的凋落量较少；4)叶凋落高峰受花期、果期的影响，同时也受台风天气的影响。 《百山祖北坡中山常绿阔叶林乔木层植物功能型分类》：本文用种间联结的方法，研究了样地内30个乔木层主要物种的种间联结性，并划分了该常绿阔叶林乔木层植物功能型。结果：（1）主要优势种群间具有总体上的正联结性；（2）该阔叶林优势种群间具正联结的物种处于中等水平，主导地位的9个主要优势种群之间正联结性很强；3）30个主要乔木优势种群种可划分为4组功能型。 《浙江百山祖自然保护区宽距兰的发现及其区系意义》：报道在百山祖自然保护区发现珍稀物种宽距兰的分布，并简述其区系意义。
获奖情况
- 已投稿的待发表论文： “百山祖常绿阔叶林凋落物的特征研究”一文已被《浙江大学学报（农学版）》录用，将在今年第五期发表 “百山祖北坡中山常绿阔叶林乔木层植物功能型分类”已投《植物研究》杂志编辑部 已发表论文：“浙江百山祖自然保护区宽距兰的发现及其区系意义”已在《亚热带植物科学》2010年第一期上发表。
鉴定结果
- 《浙江大学学报（农学版）》：开展百山祖常绿阔叶林凋落物特征研究具有一定的理论价值与实践意义 《亚热带植物科学》："宽距兰在百山祖自然保护区的分布新记录及其区系意义"有一定学术价值
参考文献
- 1. 刘强，彭少麟．植物凋落物生态学［Ｍ］．科学出版社，2010. 2. 刘颖，韩士杰，林鹿．长白山四种森林类型凋落物动态特征[J]．生态学杂志，2009，28(1)：7～11。 3. 李雪峰，韩士杰，李玉文等．东北地区主要森林生态系统凋落量的比较[J]．应用生态学报，2005，16(5)：783～788 4. 王伯荪，彭少麟．南亚热带常绿阔叶林种间联结测定技术研究Ι种间联结测式的探讨与修正[J]．植物生态学与地植物学丛刊，1985，9（4）：274～284． 5. 李意德，许涵，陈德祥等．从植物种群间联结性探讨生态种组与功能群划分－以尖峰岭热带低地雨林乔木层数据为例[J]．林业科学，2007，43（4）：9～16． 6. 胡楠，范玉龙，丁圣彦．伏牛山自然保护区森林生态系统乔木植物功能型分类[J]．植物生态学报，2008，32（5）：1104～1115．
同类课题研究水平概述
- 关于大样地的研究 以大型固定样地为主的森林生物多样性监测受到越来越多的关注，为人们了解生物多样性的变化及其影响，理解物种共存机制等提供了翔实的数据。以美国Smithsonian 研究院热带森林研究所(Smithsonian Tropical Research Institute)热带森林科学研究中心（Center for Tropical Research Institute）建立的热带森林监测网络最具代表性。自1980年Stephen Hubbell 和Robin Foster 决定在巴拿马的Barro Colorado岛建立第一个大型监测样地以来，陆续在15个国家和地区建立了20个固定监测样地。本作品的研究成果就是以在浙江百山祖样地所采集的数据为基础的。 关于植物凋落物研究 常绿阔叶林作为中亚热带地区的地带性植被，对维持当地的物种多样性起着非常重要的作用，对于凋落物的研究，有助于阐明常绿阔叶林生物多样性的维持机制。 中国学者在凋落物方面的研究起步较晚，20世纪80年代才起步。较早的研究有蒋有绪(1981)研究四川西部亚高山冷山林地被物的植物群落学研究，刘强等（2005），彭少麟等（2002）在亚热带的鼎湖山和热带的尖峰岭通过时空互代的方法研究了森林凋落物分解对全球变暖的响应。 关于植物功能型研究 植物功能型( plant functional types，PFTs)是基于IGBP 的核心计划GCTE(Global Change and Terrestrial Ecosystem)提出来的，是指对环境条件表现出相似反应、对主要生态过程有相似影响的植物组群。对于物种丰富且数量巨大的群落来说，将不同种类的物种按照其结构或功能进行功能型PFTs划分，在研究生态系统的结构、功能与动态时，具有十分重要的意义。我国在有关植物功能型的研究方面起步较晚，如倪健（2001）在区域尺度上，根据“生态-外貌”原则，把我国的优势植物功能型划分为38种；沈泽昊、张新时（2000）依据植物分布地形格局的不同来进行植物功能型划分。现在对于木本植物功能型的划分，有一个相对比较普遍的划分方法，即基于不同环境因子和二维联列表分析种间正负连结性，而进行的植被区划或生态种组的划分。本作品的研究就是基于此方法。
