西雙版納熱帶次生林林窗不同

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1、西雙版納熱帶次生林林窗不同*熱力作用面特征分析張一平竇軍霞馬友鑫劉玉洪郭萍王進欣(中國科學院西雙版納熱帶植物園,昆明650223)摘要利用西雙版納霧涼季和干熱季熱帶次生林林窗區(qū)域小氣候要素的觀測資料,探討了晝間林窗區(qū)域不同熱力作用面的熱力特征。通過分析林窗邊緣樹表溫和林窗地表溫的變化,發(fā)現(xiàn)各個熱力作用面的熱力效應(yīng)隨季節(jié)、位置和時刻的不同有著明顯差異。在受濃霧影響的上午,林窗地面熱力作用較強;在受太陽直接輻射影響較大的中午和下午;林窗東側(cè)林緣壁面、林窗東側(cè)-東北側(cè)地面的熱力作用顯著,中午以林窗地面作用較強;而下午則以林窗邊緣墻面作用較強,部分方位林窗邊緣林墻壁面的熱力作用甚至強

2、于林窗地表面。這表明林窗邊緣林墻壁面具有不可忽視的熱力作用,是林窗區(qū)域除林冠面、林窗地表面和林內(nèi)地表面之外的又一新的熱力作用面。這一結(jié)果可為進一步研究林窗小氣候形成機制提供研究基礎(chǔ),為研究林窗更新及生物多樣性影響提供科學參考。關(guān)鍵詞熱帶次生林林窗林窗邊緣林墻壁面熱力作用面西雙版納1引言因林窗的發(fā)生而導致的環(huán)境異質(zhì)性,對林窗內(nèi)物種分布、種群動態(tài)以及物種多樣性所產(chǎn)生的影響,以及對各種森林類型的演替和更新所起的重要作用早已被廣泛關(guān)注(Bazzaz和Wayne,1994;Bongers和Popma,1988;Brokaw,1985;Canham,1990;Clark,1990a,b)

3、。但對林窗環(huán)境異質(zhì)性的研究,主要集中在各種環(huán)境要素水平方向的時空變化上(Canham,1990;Denslow,1980),對垂直方向上存在的環(huán)境異質(zhì)性問題關(guān)注較少(張一平等,1999,2000)。由于樹木具有一定高度(特別是熱帶森林),因此在林窗區(qū)域構(gòu)成了立體空間,在立體空間因太陽輻射造成的差異,將引起林窗區(qū)域的各熱力作用面(林冠面、林緣壁面、林內(nèi)地表面和林窗地表面等)表面溫度時空分布的差異,即產(chǎn)生各熱力作用面熱力效應(yīng)時空分布的不同。植物是變溫有機體,其溫度變化近似于環(huán)境溫度,植物的生理活動,特別是光合、呼吸和蒸騰作用,根吸收水分和養(yǎng)分的能力均受溫度影響;同時,溫度的變化能

4、引起環(huán)境中其他因子的改變,形成不同的小氣候微環(huán)境,最終影響植物的生長、發(fā)育。以往研究中忽視了對林窗邊緣、林墻壁面表面溫度時空變化規(guī)律的探討,忽視了林墻*云南省自然科學基金項目(98C098M)、國家自然科學基金項目(39770141)、中國科學院“九五”重大項目(KZ951-A1-104-01)和中國科學院院長基金部分研究結(jié)果。西雙版納熱帶次生林林窗不同熱力作用面特征分析253壁面與林窗區(qū)域其他熱力作用面熱力效應(yīng)的比較,這對全面認識林窗環(huán)境異質(zhì)性和深入開展林窗研究是十分不利的。本文根據(jù)1998年12月至1999年4月期間,在西雙版納地區(qū)熱帶次生林林窗小氣候觀測資料,試對林窗區(qū)

5、域各熱力作用面特別是林墻壁面的熱力特征進行初步分析,為進一步探討林窗環(huán)境異質(zhì)性、林窗更新、林窗小氣候形成機制和林窗內(nèi)生物多樣性等問題提供科學依據(jù)。2研究地概況與研究方法2.1研究地概況西雙版納位于云南省南部,終年受西南季風控制,屬熱帶季風氣候,一年中有干熱季(3~4月)、濕熱季(5~10月)和霧涼季(11~2月)之分(ZhangKeying,1966)。在霧涼季的晴天,霧濃且維持時間長,一般夜間理名言22:00后,逐漸起霧,在中午12:00時才逐漸消散;干熱季與霧涼季相比,霧生成時刻較遲,維持時間也較短,一般霧在夜間23時之后形成,而在上午10:00時左右就逐漸消散。本次觀測

6、的樣地設(shè)在中國科學院西雙版納熱帶植物園的次生演替研究長期試驗地內(nèi)(21°54'N,101°46'E,海拔580m)。是熱帶季節(jié)性雨林經(jīng)過刀耕火種后,撂荒恢復起來的次生林,林木高度多在10~16m。林冠季相變化以干熱季稀朗,濕熱季后期和霧涼季密集,群落結(jié)構(gòu)復雜,成層現(xiàn)象明顯,可劃分為喬木層、灌木層、草本層及層間植物四個層次(TanJianwei等,1998);喬木層主要有自然更新的白背桐(Mallotuspaniculatus(Lam.)Muell.-Arg.)、燈臺樹(Alstoniascholaris(Linn.)R.Br.)、云南石梓(GmelinaarboreaRoxb

7、.)、毛紫薇(LagestroemiatomentosaPresl)、榕樹(FicusmicrocarpaLinn.f.)、窄序巖豆樹(MillettialeptobotryaDunn)、潺槁木姜子(Litseaglutinosa(Lour.)C.B.Rob.)等;灌木層為狹葉楠木(Phoebelanceolata(Wall.exNees)Nees),筆管榕(FicussuperbaMiq.Var.japonicaMiq.),苦竹(Pleioblastusamarus(Keng)Kengf.)等;草本植

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