云南西双版纳森林生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告林冠树种功能群的组成揭示了历史人为干扰对中国西南热带森林的遗产效应
作者: 西双版纳站 更新时间: 2024-05-08
人类活动干扰在热带森林中普遍存在，并影响着林冠层的物种组成。然而，过去由于缺乏定量的干扰边界和干扰强度等信息，人们对于历史干扰对热带森林林冠恢复的影响尚不清楚，且先前的研究更多针对包括林下层的所有物种，这导致对林冠物种的组成与更新过程仍缺乏深入了解。为确定人为活动干扰对现有森林林冠树种多样性组成及其更新过程的影响，中国科学院西双版纳热带植物园的邓云助理研究员在曹敏研究员指导下，以中国西南部的西双版纳热带季节雨林20公顷动态样地为主要研究区域，根据1965年的全色航空正射影像确定历史干扰斑块的范围和边界，通过多元回归树对驱动林冠层（胸径 ≥ 40 cm）树种聚类的原因进行探讨，比较了这些林冠树种在不同干扰区域之间的丰富度、多度和多样性差异。研究结果表明，1965年历史全色影像中亮度值的变异系数是驱动当代林冠层物种聚类的主要因素。在林冠种的更新过程中，各径级内不同干扰区域间的树种丰富度和多度均相似，但物种组成始终不同，表明存在树种的相互替代过程。虽然在林下层（胸径 < 20 cm）中大种子和强萌生树种的物种数占比和个体数占比在干扰和未干扰森林之间并无显著差异，但随着胸径的增加，这些不同散布和繁殖策略的功能类群树种的比例差异会变得越来越显著。
本研究结果揭示了历史干扰对当地森林冠层特定功能类群组成比例的遗产效应。林冠树种的恢复是一个多维度过程，与传统的丰富度和物种相似性等多样性指标相比，特定功能类群树种的配置比例可以更好地指示次生演替过程中具有不同适应策略的林冠树种的相互迭代的动态过程。在当地局域尺度上物种空间分布格局和群落构建机制的研究中，应重视对人为干扰历史的考证和对历史干扰遗产效应强度的评估。研究结果以“Overstory functional groups indicate the legacy of land use in a secondary tropical forest in southwestern China”为题，发表在林学一区期刊“Journal of Forestry Research”上（https://doi.org/10.1007/s11676-024-01729-3）。本项研究得到云南省基础研究专项（202301AT070356）、中国科学院热带森林生态学重点实验室开放课题、国家自然科学基金（32061123003）、NSFC-云南联合基金（U1902203）和中国科学院野外台站建设项目的共同支持。
图1 西双版纳热带季节雨林20公顷动态样地的所在位置（a），景观边界（b），1965年（c）、1981年（d）和2017年（e）全色正射影像，以及多元回归树对DBH≥40 cm冠层大树的聚类分析结果（f）
图2 不同径级下，大种子林冠种在所有林冠种中的个体数比例（a–f）和物种数比例（g–l）。MRT聚类组中，I-1和I-2为次生林，II-1和II-2为老龄林