2008特大冰冻灾害后大明山常绿阔叶林林冠结构动态

摘要

林冠结构是研究森林生态系统众多关键生态功能和过程的重要参数,常绿阔叶林是亚热带林区具有代表性的森林类型,对其林冠结构及动态特征的研究还很不深入.在广西大明山中山区选择了一个斜坡水平长200 m、宽160 m的典型坡面,在整个坡面建立了80个20 m×20 m的样地,将样地均匀分为5个坡段,每个坡段包含16个连续的样地,在2009-2012年的生长季测定了林冠高度(CH)、林冠体积(CV)、林冠覆盖度(CC)、林冠上/下冠盖比(HLr)和林冠叶面积指数(LAI),分析了各林冠结构指标的坡位及年际动态,揭示了亚热带常绿阔叶林的林冠结构特征及短期动态规律.研究结果表明,大明山常绿阔叶林林冠结构的一般特征是:平均CH(12.09±0.05)m,平均CV(2642.51±±278.33) m3(每400 m2样地),平均CC (59.90±3.29)％,平均HLr2.48±0.23,平均LAI 2.00±0.06.大明山常绿阔叶林的林冠结构存在多层性,上层林冠覆盖度平均为42.20％,中层为30.35％,下层为18.05％.大明山常绿阔叶林的林冠结构存在坡面和年际差异,坡面变异系数为CV(29.84％-55.89％) HLr(32.90％-53.52％)＞ LAI(22.48％-43.89％)＞CC(16.61％-25.74％)＞CH(8.26％-12.77％);年际变异系数为HLr(47.33％-57.00％)＞CV(39.70％-49.06％)＞LAI(21.58％-48.13％)＞CC(20.35％-24.15％)＞CH(9.19％-12.59％),表明CH有较强的稳定性.林冠LAI存在明显的坡面尺度效应,即向下顺坡每滑动100 m冠层LAI升高0.34.坡位对CH、HLr有显著(P=0.022)和极显著(P＜0.001)影响;年份对HLr有显著影响(P=0.013),对CV和CC有极显著影响(P＜0.001);坡位×年份对CV和LAI的交互作用显著(P=0.016,P=0.017).回归分析发现树冠面积与林木胸径呈极显著的线性关系.此研究结果表明大明山常绿阔叶林冠层高度较低、林冠体积较小、林冠覆盖度不高、上/下冠盖比和叶面积指数偏小,这与研究区域的海拔较高(934-1223 m),土层浅薄(30-45cm)以及经常受到冰冻灾害(特别是2008年的特大冰冻灾害)的影响有关,是山地常绿阔叶林树冠结构与山地环境条件长期适应的结果.