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Biomass and Leaf Area Index of Secondary Shrub in Mangroves of Qingland Harbour in Hainan Island

海南岛清澜港红树林次生灌丛生物量与叶面积指数测定*



全 文 :第 6 卷 第 6 期
1 9 9 3 年 1 2 月
林 业 科 学 研 究
FO R E S T R E S E A R CH
V o l
.
D e e
. ,
6
,
N o
.
6
1 9 9 3
海南岛清澜港红树林次生灌丛生物量
与叶面积指数测定 关
序宝文 郑德璋 郑松发
关健词 红树林 、 次生灌丛 、 生物量 、 叶面积指数
红树林是热带 、 亚热带沿海滩涂上 的宝贵植物资源 。 它是海湾河 口 地区生态系统重要 的
第一性生产者之一 , 是调节海湾河 口生态系统的重要因素〔, 」。 然而 由于滥伐和反复破坏 , 我
国红树林面积锐减 , 且大面积红树林 已演变成为次生灌丛 。 为了解红树林主要灌丛 的生产规
律和生产力状况 , 探索其恢复、 发展 的途径 , 我们于 1 9 9 。年 10 ~ n 月对海南岛清澜港红树林
的主要次生灌丛的生物量作了测定 , 现将其结果整理如下 。
1 试验地及群落概况
试验地设在海南岛清澜港红树林保护 区内 , 地处 1 9 0 2 2 尹~ 1 9 “ 3 5 ‘N , 2 20 0 4 0 ‘~ 1 1 0 0 4 5 ‘
E
, 海拔 1 4 . 8 m 。 该区属热带季风气候〔’〕。
选择该红树林区内的主要次生灌丛—榄李 (L 。。ni t韶ra ra Ce o OS a W il ld . )群落、 角果木 ( C e r fo P s ta 夕a l C . B . R o b . ) 群落和 白骨壤 ( A o fe e , : 。fa o a r fn a V ie r h . ) 群落 进 行
调查 , 这三个群落都是遭到 反复砍坏后经 .人为保护而恢复起来的 。 榄李群落高度 0 . 4一 2 . 3 二 ,
地径 1 . 5一 5 . g c m , 呈萌生团状分布 , 伴生一些卤藏 ( A Cr os tf动“。 田孟re 。。 L . ) 以 及 目
的树种红树 ( R h i二 o Pho r a a P ie “la ta B lu m e ) 和海莲 ( B r u g :“e r a s e , a n 夕ula P o ir . ) 等 ,
覆盖度6 0 % , 有较多的水域镶嵌其间 ; 林地土壤为泥沙土 , 含沙粒较多 。 角果木 群 落 高 度
0
.
3一 1 . 2 m , 地径 1 . 2一4 . 2 e m , 植株成丛状 , 伴 生 少 量 桐 花 (月e 夕ie e r a : e o r n 泣e u la *u m
B la n 。。
.
)
、 榄李等 , 覆盖度45 % , 虽然 目的树种在此典型地段未找到 , 但在其边缘地 段 则
伴生有乔木树种海漆 ( E x co ec ar l’a a g al lo ch a L . ) 和海莲 , 林地土壤为较干硬的泥 沙 土 。
白骨壤群落高度 0 . 6一 1 . 0 m , 地径 1 . 0一 5 . 3 c m , 伴生一些 目的树种杯粤海桑 ( S 。。ne ra t‘a
al ba S m
.
)
, 覆盖度65 % ; 林地土壤为细泥沙土 。
19 91e 04一29收稿 。
庄宝文助理研究员 , 郑翻珠 , 郑松发 ( 中国林 业科学 研究院热 带林业研究所 广州 弓1 肠20 ) 。
* 本文为广东省林业厅资助项 目 “红树林 研究 ” 的部分 内容 。
6 期 廖宝文等 : 海南岛清澜港红树林次生灌丛生物量与叶面积指数测定
2 研究方法
2
.
1 群落调查
每一群落选择有代表性的林段设置三块样地 , 每一样地面积为 lom x 10 m , 调查树 种、
树高 、 地径、 每丛株数 、 冠幅以及覆盖度等 。
2
.
2 生物且浦定
每一群落随机设置 4 m x 4 m 样方 6 块 , 直接收获每一样方内地上 、 地下所有植物的现存
量 。 地上部分按茎 、 枝 、 叶和果分别称其鲜重 , 并立 即从各组中抽取样品称重 ; 然后将样品
放在 80 ℃恒温下烘至恒重 , 最后再换算成单位面积地上部分生物量 。 地下部分按根颈 、 粗根
( Z c 。 以上 ) 、 中根 ( 1 ~ 2 c m ) 、 细根 ( 1 o m 以下 ) 分别称其鲜重 , 抽样烘 干 , 计 算 含
水量 , 据此算出单位面积地下部分生物量 。
对每一样方抽取一定量的样叶 , 称其鲜重, 然后采取剪纸法 仁, ’测定其叶面积 , 最后算出
样方内植物的叶面积。
3 结果与分析
3
.
1 群落生物 t 及其分配
由于各群落的凋落物大部分被潮水冲走 , 因此对各群落的凋落物现存量未作测定 。 现将
各群落调查结果分述如下 。
3
.
1
.
1 榄李群落 本群落总生物量干重为 14 . 2 9 6 t/h m 忿, 其中榄李生物量占群落 总生物量
的8 8 . 9 % , 而红树 、 卤威和海莲的生物量仅占总生物量 的1 1 . 1 % , 榄李生物量又以枝条所占
比例最大 , 其次是根系 , 再次是茎 , 叶所占比例最小 。 整个群落各器官的生物量也以枝条的
生物量为最大 ( 5 . 7 0 2 t/ h m “ ) , 占总生物量的39 . 9 % , 其余各器官生物量的排列顺 序为根
系> 茎 > 叶(表 1 ) 。
榄李群落各树种均无明显的主根 , 大部分的根系集中在。一 30 c rn 深土层 内。 据 测 定 ,
表1 橄李群落各器官生物t
种 类 茎 枝 叶 根 系 习
榄 李
海 莲
2
. 加6
1 5
.
4
0
.
364
2

5
0
.
044
0
.
3
O

074
0

5
2
.
68
18

8
5
.
4 2 5 1
.
5弓4 3 . 5 35 1 2 . 720
盯 . 9 10 . 9 24 . 7 8 8 . 9
0
.
20 9 0
.
0 6 6 0
.
3 3 6 0
.
9 75
1
.
5 0
.
5

2
.
4 6
.
9
_ 0
.
10 9 0
.
2 17 0

3 70
0

8 1

5 2
.
6
0

068 0
.
021 0

068 0

2 3 1
0
.
5 0

1 0

5 1

6
5
.
7脸 1 . 7 50 4 一 156 14 . 296
3 9

9 ! 2
.
2 2 9

1 100
注 : 各栏中横线上方值单位为 t/ 五, , , 下方值单位为写。 表 3 、 表 S 相简。
6 8 2 林 业 科 学 研 究 6 卷
根桩和粗根占全部根系生物量的46 . 8 % , 中根和细根占全部根系生物量的 53 . 2 % (表 2 ) , 而
乔木树种海桑林的中根和细根仅占全部根系生物量的1 7 . 02 % 〔, ’。从中可 以看出次生灌丛—榄李群落的中根和细根在根系总生物量中所占比例明显高于乔木树种海桑林 。
裹Z a 李群落地下娜分生物t (单位: t/ h皿 ’)
项 目 根 桩 粗 根 中 根 细 根 万
生物t
%
0
.
86 8
Z4

6
0
.
7 8 5
22
.
2
0

9 99
28

3
0
.
8 3
24

9
3

53 5
3
.
1
.
2 角果 木群落 总生物量干重为1 1 . 6 1 3 t/ h m 么 , 其中角果木生物量为 10 . 6 0 9 t/ h m 气
占总生物量的9 1 . 3 % , 而榄李和桐花的生物量仅占总生物量 的8 . 7 % 。 在角果木生物量 中 , 又
以根系生物量最大 , 为 3 . 5 89 t/ h m ’ , 其次是叶 , 为 3 . 29 4 t/ h m 名, 果的生物量最小 , 为0 . 79 3 t/
hm
. 。 整个群落各器官生物量的大小排列顺序与榄李群落不 同, 以 根 系 生 物量 最 大 , 为
3
.
89 7 t/ h m
: , 占总生物量的3 . 6 % , 其余各器官生物量的排列顺序为叶> 枝> 茎 > 果 (表3) 。
衰3 角果木群落各器官生物t
树 种
角果木
榄 李
桐 花
茎 枝 叶 果 根 系 艺
1
.
1 5 4 1

7 7 9 3
.
2 9 4 0
.
7 9 3 3
. 阳9 10 . 创3
9
.
9 15

3 2 8

4 6
.
8 30
.
9 9 1
.
3
0
.
24 8 0

2 15 0
.
0 7 6 0
.
21 5 0
.
7义
2
.
1 1
.
9 0
.
7 1

9 6
.
6
0
.
0 7 8 0

0 6 3 0

0 16 0
.
09 3 0

250
0
.
7 0
.
5 0
.
1 0

8 2
.
1
1
.
4 8 0 2

0 5 7 3
.
3 86 0
.
7 9 3 3
.
8 9 7 1 1
.
6 1 3
12
.
7 1 7

7 2 9
.
2 6
.
8 3 3
.
6 100
角果木群落各树种的主根均不明显 , 大部分根系集中于。一 40 o m 深的土层 内, 其 侧 根
却较发达 , 根幅约为冠幅的 2 倍 。 据测定 , 根桩和粗根占全部根系生物量的 5 1 . 1 % , 中根和
细根占全部根系生物量的48 . 9 % (表 4 ) 。
衰4 角果木群落地下部分生物. (单位 : t/h m 竹
项 目 根 桩 粗 根 中 根 细 根 艺
生物 t 1 . 055 0 . 7 7 9 1 . 52 ! 0 . 22 9 3 。 58 9
% 29
.
4 2 1

7 4 2
.
5 6
.
4 10 0
3
.
1
.
3 白骨攘群落 总生物量干重为9 . 6 04 t/ h m 艺, 其中白骨壤为 9 . 2 35 t/ h m , , 占总 生 物
量的 96 . 1% , 伴生树种杯粤海桑仅 占总生物量的3 . 9 % 。该群落各器官生物量 的大小排列 顺 序
与角果木群落的又有所不 同, 根系生物量最夭 , 为 3 . 3 29 t/ h m , , 占总生物量的 3 4 . 7 % , 其余
各器官生物量的排列顺序为枝 > 叶> 茎 (表 5 ) 。
白骨壤群落各树种同样无明显 的主根 , 大部分根系集 中在。一 40 c m 云深土层内。 在 该 群
落的根系中未见有粗根 , 但有较为发达的笋状呼吸根 , 其生物量为 1 . 1 49 t/ h m , , 占全 部根
6 期 廖宝文等 : 海南岛清澜港红树林次生灌丛生物量与叶面积指数测定
系生物量的35 . 3 % , 而中根和细根 占全部根系生物量的3 0 . 2 % (表 6 ) 。
表5 白骨滚群落各器官生物盆一- . . . . . . . . . . . . . .树 种 茎 枝 叶 根 系 习白骨壤 1 。 9 7 32 0 。 5 3 0 25933 . 9 9. 235% 。 1一28.7。1.2S一13.08? 一?一。一。一。0.18l一?
14

9 29

7 20

7 34

7
粤桑

杯海
表 6 (单 位: t/ 五血’)
项 目 根 桩 细 根
生物量
%

123
34

S
白骨坡群落地下部分生物皿
呼吸根 中 根
1
.
149 0

7 52
35

3 2 3
.
1
O

2书 3 。259
100
3
.
2 群落净生产t
生物量是指在一定面积上所有活生物体干物质现存的重量 , 它是有机物质多年累积的数
量指标 。 衡量林分生产力高低 , 不应以总生物量多少 , 而应以净生产量的多少为准。 净生产是
绿色植物在单位时间除去呼吸消耗外所生产的有机物质〔2 ’‘’。 各群落净生产量及其比例分 配
如表 7 。
裹了 各群落净生产 , 及其分配
. . 曰 . . . . . . . . . . . . .
群 落 茎 枝 叶 果 根 系 忿
29.1†一36”一?
揽 李 O

5 94
角果木
白骨坡
0 . 384
18

8
0

2 11
12

7
0

159
14

9
0

3 70
34

7
2

04 3
100
1

659
10 0
1

067
100
一l2.9070.8l5一39.l7†2
注 : 各栏中横线上方值单位为 t /( h m , · a) , 下方值单位为 % 。
从表 7 可知 , 3 个群落的净生产量 , 以榄李群落为最大 , 角果木群落次之 , 白骨壤群落
最小 。 榄李群落每年每公顷能生产干物质 2 . 0 43 t , 其中枝的 比例最大 , 占 39 . 9 % , 根系 占
2 9
.
1 %
, 茎占18 . 8 % , 叶占1 2 . 2 % 。 角果木群落每年每公顷能生产干物质 1 . 6 5 9 t , 其中根系
所占比例最大 , 为 3 3 . 6 % , 叶占2 9 . 2 % , 枝
占1 7 . 7 % , 茎占1 2 . 7 % , 果最小 , 占6 . 8写 。 白
骨壤群落每年每公顷能生产干物质 1 . 0 6 7七,
其 中 根 系 占 3 4 . 7% , 枝 占 2 9 . 7% , 叶 占
2 0
.
7 %
, 茎占1 4 . 9 % 。
从清澜港红树林次生灌丛和本地区红树
植物海桑〔, ’、 木榄林分 〔‘〕的生产力比较 ( 表
8 ) 看出 , 尽管它们树龄不尽相同 , 但次生
裹8 清澜港红树林平均净生产l 比较
年 龄 生物量
( t/ h m
,
)
净生产盈
[ t / ( h口 , 一 a )〕
榄李群落
角果木群落
白骨壤群落
海 桑林
木榄林
14
.
3
1 1

6
2

0
l
一 7

2 0
4 6

9
9 0

1
9

4
4. S
68 4 林 业 科 学 研 究 6 卷
灌丛—榄李群落、 角果木群落和白骨壤群落的平均净生产量是较低的, 必须进行改造 ,提高其生产力 。
3
.
3 叶面 积指数与群落生产 , 的关系
叶面积指数早 已广泛地应用于农作物分析干物质生产的研究中〔‘’, 近年来在林业上也获
得了普遍应用〔2 ’ 5 一 ”。 树叶二是树木进行光合作用制造有机物质的主要器官 , 它的发育程度和总
面积的大小对树木的生长速度和产量有极其深刻的影响。 鉴于叶面积指数的动态在产量方面
的重要作用 , 我们对各群落每个样方 的叶面积(转换为叶面积指数)及生物量作了测定(表9) ,
各群落生物且与叶面积指数(L A I) (生物量单位 : k助
. 目. . . ,份~ . . , . . . . . . . . . . . .
样 方 号
,一- . - ~ . - - - - 一- - ~ ~一‘一~ . ~ -一一一- ~一 - ~1 2 3 4 5 6一 -一 - ~一 ~ ~ .- 一 , - . ~- - .一一一 - 一 ~ 一 ~ -一一一型 项 目
表9
类 项 目
2 4
.
29 4
1
.
6 2 8
1 9
. 弱0
1
.
24 7
16
.
4 2 9
1 2
.
7 1 5
0
.
8 9 3
1 1
.
3 6 3
1
.
08 5
40275369120.
L15. 1.4.

04
1)
4305抬
49叨朋的n幻6只U“肠1加2生物量
L A I
李落榄群
角 果 木
群 落
生物量
L A I
2 6
.
16 0
1
.
7 9 6
2 7
.
7 9 5
2
.
1 9 4
白 J丹 壤
群 落
生物量
L 过I
Zt
.
4 4 4
1
.
4 9 5
1 6
,
7 6 2
l
,
3 9 2
1弓
1
1弓. 3弓6
1
.
3 0 7
1 3
.
0 9 3
1

115
9
.
4 1
0

884
‡曰巴泛
依各群落生物量与叶面积指数的关系作散点图
( 图 1 ) , 可知两者间呈线性相关 , 按最小二乘
法原理 , 求得各群落的回归方程 ( 表1 0 ) 。
从表10 可知 , 各群落的回归方程相关很显
著 ( P ( 0 . 0 1 ) 或极显著 ( P( 0 . 0 0 1 ) , 可见
至现 阶段各群落生物量随叶面积指数的增加而
上升 , 但仍未能反映出最适宜的叶面积指数 。
这 一与在杉木 〔5 〕和松 }i司混交林〔7 」中研究的林分生
物量 与叶而积指数关系的结果是一致的 。
表10 各群落生物盆 ( 不 ) 与叶面积指数
J 月 I
各群落叶面积指数与生物 量相关曲线
( L A I ) 的回归方程
性 型 回 归 方 程 相关 系数 剩余标准差
·连卜玉i ,弃 不犷 二 1 4 . 9 5 8 g L A I 一 0 . 0 56 9 0 . 9 9 2 4 ( P 《 0 . 00 1 ) 0 . 0 3 7 9
少;果 二于。{斗,弃 阿 = 12 5 9 3 SL A I 一 1 8 0 1 4 0. 962 1 ( P 《 0 . 01 ) 0 . 2 15 9
白 ·日, 」澳子徉落 才 二 17 . 2 7 4 1L A I 一 5 . 4 5 0 2 0 . 9弓弓3 ( P 《0 . 0 1 ) 0 . 17 8 2
4 结语 与建议
( 1) 通过直接收获法测定 , 海南岛清澜港红树林 的主要次生灌丛—榄李群落(7 年生 ) ,角果木群落 ( 7 年生 ) 和白骨壤群落 ( 9 年生 ) 的生物量干物质分 别 为 14 . 2 9 6 、 1 1 . 6 1 3 和
9
.
6 0 4 t / h m
Z 。
(2 ) 各群落的生物量与叶而积指数间都呈密切的线性相关关系, 在一定范围内 , 群落的
生物量随该群落叶面积指数的增加而增加 。
6 期 廖宝文等 : 海南岛清澜港红树林次生灌丛生物量与叶面积指数测定 68 5
(3) 次生灌丛榄李群落 、 角果木群落及白骨壤群落的平均净生产量分别为 2 . 0 4 3 、 1 . 6 59
和1 . 0 67 t/ (hm 、a) 二, 它们的生产力较低 , 皿待改造 。
(4 ) 榄李 、 角果木、 白骨壤各群落建议分别采用目的树种红树 、 海漆 、 杯曹海桑进行补
植改造 , 以提高各群落的生产力 。
参 考 文 做
林脂 . 中国 东南部海岸红树林的类群及其分析 . 生态学报 , 19 81 , 1 ( 3 ): 283 ~ 2 , 0.
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,”寸曰八04lj
6
B 了o m a s s a n d L e a f A r e a I o d e 、 o f S e e o o d a r夕 S hr o b in
M a n夕r o o e s o f Q fn 夕la n d H a r b o u r in H a in a n I s la n d
L i a o B a o w e n Z h e n g D e z h a n g Z h e n g S o n g fa
A bs tra c t T h e p a p e r d e a ls w i th t h e b io m a s s a n d p r o d u e 七i o n o f p r in e iPa l
s e e o n d a r y s h r u b i n m a n g r o v e o o f Q i n g la n d h a r b o u r i n H a i n a n I sla n d
.
T h e
e o m m u n i七y b i o m a s s o f L f优i 竹云之e r a r a e e 阴o s a , Ce r 玄o P s t a g a l a n d A 刀玄。e ””玄a tn a r f”a
w e r e m e a s u r e d b y h a r v e s t m e t h o d
.
T h e r e s u lt s h o w s th a t th e b i o m a s s o f
th e s e e o m m u n i t i e s 15 1 4
.
2 9 6 , 1 1
.
6 1 3 a n d 9
.
6 0 4 t / h a
, a n d th e i r m e a n n e t Pr o
-
d o e t i o n 15 2
.
0 4 3 , 1
.
6 5 9 a n d 1
.
0 6 7 t / ( 五a · a ) , r e s p e e t i v e ly . T h e b i o lo g i e a l P r o d u -
e t i v i ty o f th e e o m m u n i t i e s 15 r e s p e e t iv e ly lo w , th e r e fo r e , th e y s h o u ld b e
t r a n sf o r m e d
.
I n a d d i t i o n , th e p a P e r a n a ly s e s th e r e la t i o n b e tw e e n b i o m a s s
a n d le a f a r e a i n d e x
, a n d a 七r a n s f o r m a 七i o n s u g g e s t i o n f o r e a e h e o m m u n i ty 15
P u t f o r w a r d
.
K e y w o r d s m a n g r o v e s
, s e e o n d a r y sh r u b , b i o m a s s , le a f a r e a i n d e x
Li a o B a o , e ” , As
s玉Sta n t p t o fe SS O r , Z he n : D e z h a n g , Zh e n g S o n : fa (T h “ R e s e a r c li In s t i t u t e D f T r 0 P卜
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