科研进展

森环森保所揭示了干旱对海南岛热带森林次生演替过程中

地上生物量累积速率的影响

时间:2023-08-31 来源:森环森保所 拟稿人:田立新 丁易 图片:田立新 丁易 审核人:陈力 责任编辑:赵健宇 点击:

图: 海南霸王岭热带低地雨林不同因子与地上生物量及其动态的关系

热带森林在全球碳循环方面发挥着极其重要的作用。由于人口的快速增长和对农业用地的需求不断增加,热带森林正经历大面积的采伐和退化,目前全球50%以上的热带森林已经转变为热带次生林。热带次生林在缓解气候变化方面发挥着重要的碳汇功能,然而随着气候变化,年降水量降低导致的干旱可能在影响热带次生林地上生物量积累速率方面发挥越来越重要的作用。

中国林科院森环森保所植被与恢复生态学科组利用在海南霸王岭热带低地雨林建立的10个1公顷森林固定样地,包括4个演替初期次生林(YS),4个演替中期次生林(OS)以及2个没有受到明显人为干扰的老龄林(OG),对样地中所有胸径大于1cm的木本植物进行定位监测。通过对过去十年(2010-2020),每5年一次(2010、2015、2020),共计3次的调查数据,研究了海南热带老龄林和次生林的地上生物量(AGB)及其动态,包括地上生物量的生长(AGB growth)、死亡(AGB mortality)、补充(AGBrecruitment)以及净变化(∆AGB);分析了不同因素对地上生物量及其动态的影响。在第二次调查期间(2015-2020),海南霸王岭的干旱发生频率明显高于第一次调查期间(2010-2015)。这种频率的变化为我们研究干旱对地上生物量的影响提供了机会。

研究发现:(1)地上生物量(AGB)随着演替的进行逐渐增加而生产力(AGB累积速率)逐渐降低;(2)高频率干旱降低了AGB累积速率,特别是在老龄林,表明干旱是影响AGB累积速率的主导因素;(3)AGB累积速率主要由树木生长和死亡这两个种群统计学过程(demographic progress)驱动且它们的相对重要性随着演替的进行发生变化。总体而言,干旱对AGB累积速率有明显的不利影响。因此,随着全球气候变化的加剧,在研究影响热带次生林地上生物量恢复的因素时,应考虑干旱这种极端气候事件的影响。

相关研究成果以“Drought diminishes aboveground biomass accumulation rate during secondary succession in a tropical forest on Hainan Island, China”为题,发表于农林科学类TOP期刊《Forest Ecology and Management》上。论文第一作者是中国林科院森环森保所2019级硕士研究生田立新,通讯作者是丁易研究员。该研究得到了国家自然科学基金(32271616, 41671047)和中央级公益性科研院所基本科研业务项目(CAFYBB2022SY024)的共同资助。


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