采用小集水区技术、小区试验和定位观测方法,对海南岛尖峰岭热带山地雨林更新林产流规律进行了研究。经过多次降雨径流过程的分析,得出该林地的产流形式主要为蓄满产流,并存在三种典型的暴雨径流水文过程类型。该森林植被可消减洪峰流量、推延洪峰期、增加早期水量,其水文响应较小,具较好的水文生态效益。

对海南岛尖峰岭地区热带珍贵树种母生、海南石梓人工林下种植经济作物益智、咖啡的复合农林业系统的生态和经济效益研究表明:复合系统能显著促进主林层乔木的生长,胸径生长速度比对照地高出43%～134%,材积生长高出18%～81%,生物量高出5%～86%;生物量净积累量9.53～15.23t·hm-2·a-1,为对照地的1.6～5.1倍;系统的光能利用率为0.78%～1.26%,为对照样地的1.94～5.04倍;同时系统具有较高的经济效益,林下种植益智后的产值可达1.8～3万元·hm-2·a-1,为对照地的5.26～9.82倍,投入产出比为1:2.93～1:4.17。

本文用能量平衡-波文比法在海南岛尖峰岭地区对热带森林的蒸散进行三年早季和雨季49d的测定,测定数据用逐步回归法建立多元回归方程,把降雨量作为因变量置于回归方程中,引进新参数AWE表示可供蒸散的水分,计算出森林全年蒸散量,并用Penman-Monteith方程作对比,分别计算出森林每日蒸散值。其结果是:用EBBR法测定和计算的森林全年蒸散值分别为534.7mm(1983年)、520.7mm(1984年)和564.0mm(1985年),分别占年降雨量的30.4%、30.2%和44.9%。而用Penman-Monteith方程计算的森林全年蒸散值分别为721.1mm(1983年)、714.8mm(1984年)和728.4mm(1985年),分别占年降雨量的41.0%、41.5%和58.0%。用这两种方法计算的日平均蒸散的最小值分别是0.36mm和0.49mm,日平均蒸散的最大值分别为2.55mm和3.14 mm。

采用了小集水区技术和定位观测方法,研究分析了降雨、穿透水、树干流及径流的各化学物质含量和迁移变化特征。指出:降雨和穿透水是热带山地次生雨林生态系统的主要化学物质输入源;次生雨林不仅具有较强的养分截获和生态调节功能,而且具有较强的化学过滤、吸贮功能;且建立了穿透水、干流和总径流的各化学元素含量与降雨特征因子的多元线性关系。

根据5a定位观测,对尖峰岭热带山地雨林更新林生态系统的水文化学循环规律的数据分析表明,年均降雨量为2668.3mm,其中总径流量占46.7%,蒸散量53.3%,冠层截留量14.0%.N、P、K、Ca、Mg的年均降雨输入量为78.4kg/(hm2·a),总径流输出56.7kg/(hm2·a),净积累21.6kg/(hm2·a);Si、有机C、Al、Mn的年均降雨输入量为25.0kg/(hm2·a),总径流输出为112.3kg/(hm2·a),净损失87.3kg/(hm2·a),更新林系统仅处于更新进展过程中,同时证实了冠层对降水化学的淋溶效应,净淋溶系数达4.11;提出了降雨、林内净降雨、总径流的各水化学物含量与其相应水量的回归模式。

本文测定并分析了海南尖峰岭地区30年生的热带乡土树种海南木莲人工林生物量及其估算模型,论述了生物量及其养分分配规律。指出:海南木莲各器官及整株生物量模型以幂函数模型W=a(D2H)b比较理想;全林分的总生物量为144.066t/hm2,其中地上部分生物量89.935t/hm2.乔木层生物量占78.81%,林下植物层占21.19%;在乔木层中,树干、树叶、树枝、树皮和树根所占的比例分别是54.127%、2.354%、7.762%、9.370%和26.388%;乔木层中,各器官的养分含量,除Ca外,都是叶比其它器官(枝、皮、干、根)的养分含量高许多,N、P、K、Ca、Mg5个常量养分元素在海南木莲人工林生物体中的总贮量分别为557.754,24.330,599.908,275.557,64.103kg/hm2,各养分贮量在各器官中分布,除P外,从小到大为树叶、树枝、树皮、树干、树根。

以海南岛尖峰岭热带林生态系统定位研究站多年来的研究作为基本数据,用两种方法(生物量法和蓄积量法)计算了海南岛和用一种方法(蓄积量法)计算了云南南部热带森林的C素库总量。结果表明,海南热带天然林(含原始林和天然更新林)的C素库总量为0.719～0.734亿t,云南南部的热带天然林的C素库总量在0.653亿t以上。因此我国热带林目前的C总量在1.372～1.387亿t以上。

采用定位观测和多流域检测的方法,研究分析了尖峰岭热带林集水区水质及水质生态效应,41个检测集水区径流7.01≤pH5≤3.0cm/L占90%,TDS≥11.1mg/L占98%,随海拔高度增加而减小,4项检测值为I类水质标准;热带山地雨林系统对雨水中水质项的有效功能为:径流中DO、pH、TDS、Mn浓度增加,BOD5、总N、总P浓度降低,热带原始山地雨林系统具有良好的水质净化效益。故实施原始林保护及扩大,对源头水保护、净化、林区居民身心健康是非常有益的。

物候观察是一个长期而繁琐的工作,要积累大量植物体生长发育资料,为农林业服务。此项工作只有持之以恒,才能达到目的。我国用物候知识指导农时虽历史悠久,但未形成观测网络。近20年来国内建立了个别观察站,配合气象资料做了一定工作,但进展缓慢。仅北京的林业院校、科学院进行了较详细的物候观察记载,并指导生产。我们在海南岛尖峰岭林区设置试验点,做了18种乔木的物候期记载工作,1981年以后由所树木园统一记载,现仅将1976-1980年观察资料进行初步总结。