采用地统计学的方法,对海南岛尖峰岭热带山地雨林原始林土壤物理性质小尺度空间异质性进行了研究,结果表明:(1)土壤各物理性质空间异质性明显,其半方差函数可以用指数模型、高斯模型和球状模型拟合,变程变化范围为10.810~48.650 m,块金值与基台值比值范围为10.2%~87.8%,表明各物理性质有不同程度的空间自相关性;土壤孔隙度和持水特性有较大的块金值,说明存在小尺度(＜10 m)的空间异质性;(2)普通克里格插值及绘制物理性质空间分布轮廓图表明,土壤各物理性质在空间分布上具有斑块性,各物理性质在不同土壤深度的空间分布有一定的一致性,地形是影响土壤物理性质空间分布格局的一个主要原因。

2001年旱季,用Li 6400便携式光合测定仪对尖峰岭热带山地雨林下层乔木中华厚壳桂主要光合生理生态因子进行了初步测定,结果显示:冠层不同部位叶片的净光合速率无明显差异;中华厚壳桂具有较低的光饱和点(800μmol·m-2·s-1)、光补偿点(15～20μmol·m-2·s-1)和最大光合速率(≤7μmolCO2·m-2·s-1)等耐荫性光合特性,并且缺乏对高光强改变的光合调节能力,但对光斑却有快速的光合响应能力;短期内高CO2浓度会使其光合速率增加,但对气孔导度和蒸腾作用却有抑制作用;在光合最适温度范围内,温度的升高将明显促进光合作用,温度升高4℃能够使其净光合速率平均提高1.6倍,但一旦超过此范围,温度的升高却将抑制光合作用的进行。在自然条件下净光合速率与光照、温度、CO2浓度及气孔导度并无明显的相关关系,而在控制条件下却呈显著的曲线相关。

土壤质量是环境质量的重要组成部分, 是指在一定的时间和空间范围内, 土壤维持生态系的生产力和动植物健康而不发生退化及其它生态问题与环境问题的能力。土壤质量指标是示从土壤生产潜力和环境管理的角度监测和评价土壤物理、化学和生物学性质、土壤过程以可表征土壤变化的其它特征, 包括土壤肥力指标和土壤环境质量指标由于人类对土壤不合理利用及环境污染, 土壤质量退化已成为全球关注的重大问题。

对海南岛尖峰岭35年生鸡毛松人工林生物量的结构与分布特点、净初级生产力和林分生长的动态变化进行了研究。结果表明,鸡毛松人工林乔木层生物量达285.53t·hm-2,其中树干为190.82t·hm-2,树皮为19.19t·hm-2,树枝为35.93t·hm-2,树叶为7.96t·hm-2,根为31.63t·hm-2,鸡毛松不同器官生物量的比例为树干∶树枝∶根∶树皮∶树叶=24.0∶4.5∶4.0∶2.4∶1.0。12～22cm径级的立木生物量占总生物量的70.9%,而8m以下的树干生物量占其总生物量的80%以上。1～25a内生物量增长迅速,年平均净生产量随年龄的增加而增大,25a后生物量增长相对较慢,进入生长的平稳期。35a鸡毛松人工林乔木层年平均净生产力可达10.34t·hm-2·a-1,最大可达13.99t·hm-2·a-1,表现出较高的生产力。

对6个桉树人工林高产无性系的苗期光合作用特性进行了测定,结果表明:尾叶桉净光合速率与光强呈显著的二次曲线相关关系,光响应的饱和点为1967.7μmol·m-2·s-1。桉树无性系具较高的净光合速率与蒸腾速率,不同无性系各项光合生理生态指标差异显著,尾×巨桉、尾×细桉等生长量较好的无性系较尾×赤桉和尾叶桉无性系的水分利用效率更高,光合能力更强。净光合速率、蒸腾速率及气孔导度三者日变化进程较为相似,而胞间CO2浓度的日变化趋势则与净光合速率相反。净光合速率、气孔导度与蒸腾作用与树高、胸径、单株材积等生长指标存在一定程度的正相关关系,可应用于优良无性系的早期选择。

通过样地调查和取样测定,运用方差分析、差异显著检验和聚类分析方法,以海南热带山地雨林原始林(0501,植被类型代码)为对照,对热带山地雨林皆伐后的天然更新林(0502) 、皆伐炼山后人工促进天然更新林(0503)和皆伐炼山后种植人工林(0504)等3种次生林的土壤物理差异和恢复程度进行了研究,结果表明: (1)热带山地雨林采伐更新造成土壤密度的增加和表层毛管孔隙度的差异,进而引起总孔隙度的变化,影响0～40 cm土层的最小持水量及20～40 cm土层的毛管持水量;皆伐天然更新措施(0502样地)的土壤质地较好,表层土粒淋洗下移较少,整个剖面土壤毛管孔隙度较高,土体发育良好,具有很强的持水保水能力;皆伐炼山措施(0503和0504样地)使表层土壤易于向下淋溶和淀积,底层毛管孔隙度降低,增加了中层土壤密度并形成明显的淀积层,影响土壤的通气透水性能,容易造成雨季地表径流和旱季底层水分难向上传输;人工造林更新措施(0504样地)造成土壤表层土粒淋洗严重,各层毛管孔隙度降低和中、底土层非毛管孔隙度的减少,中、底土层明显的板结,影响林地的通气透水性能,各种持水保水能力大大降低,容易产生地表径流和存在土壤表层砂化危险。(2)皆伐天然更新林具有与原始林相似的土壤物理性质。人工促进天然更新林土壤属黏壤土至黏土质地,表层毛管孔隙度较大,底层毛管孔隙度最小及持水量递减率明显。人工更新林土壤为砂质黏壤土至黏土,表层土粒淋溶下移和砂化现象明显,中、底土层具有明显淀积层,持水保水能力最低。(3)皆伐迹地天然更新林(0502)和人工促进天然更新林(0503)土壤物理恢复程度较接近原始林,人工更新林(0504)土壤恢复程度明显不及天然更新林,次生林的土壤总孔隙度和持水量恢复较好,土壤颗粒比例较难恢复,表层土壤密度和中层土壤粉黏比的恢复度较差,中层土壤的毛管与非毛管孔隙度之比的恢复度较表层和底层高,皆伐炼山对深层土壤的恢复影响较大。

Contiguous grid quadrates method was used to set up permanent plot to analyze the population structure and distribution pattern of Cinnamomum rigidissimum in Jianfengling, Hainan Island. The results show that the age structure of C. rigidissimum follow a pyramid form. And it is a steady increasing population with relatively more young trees. For the population distribution pattern, the number of individuals from seedling to big tree reduces step by step. And only few individuals can become big trees. At the stage of big tree, the competitiveness of C. rigidissimum enhances and mortality decreases. The number of survival individuals in the stage of super big tree are larger than those in the stage of big tree. The dynamics of population distribution pattern of C. rigidissimum changes from aggregation to random, when trees grow up gradually. For the young trees, the population distribution follows a clump pattern, which is mainly decided by the biological characteristics of themselves and the environment conditions. For the big trees, the population distribution follows a random pattern, which is mainly decided by interpopulation competition and environmental resources conditions.