小興安嶺闊葉紅松林不同大小林隙光照時(shí)空分布特征1)

劉少?zèng)_ 段文標(biāo) 陳立新

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

小興安嶺闊葉紅松林不同大小林隙光照時(shí)空分布特征1)

劉少?zèng)_ 段文標(biāo) 陳立新

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

以小興安嶺闊葉紅松林林隙為研究對(duì)象，在對(duì)其形狀和大小進(jìn)行量化的基礎(chǔ)上，對(duì)林隙內(nèi)及其附近林分的光量子通量密度(DPPF)進(jìn)行了連續(xù)的定位觀測(cè)，分析了其時(shí)空分異特征。結(jié)果表明：3個(gè)不同大小林隙的面積分別為G1(528.13 m2)、G2(295.17 m2)、G3(83 m2)，形狀指數(shù)分別為1.524、1.455、2.146。每個(gè)林隙中心及林隙邊緣各點(diǎn)光量子通量密度均為單峰型的日變化，呈南—北、東—西方向上的不對(duì)稱分布。各時(shí)刻光量子通量密度的大小順序分別為DPPF G1>DPPF G2>DPPF G3。3個(gè)不同大小林隙光量子通量密度最大值出現(xiàn)的時(shí)間和空間均存在差異。各林隙中心月平均光量子通量密度與林外光量子通量密度的比例分別為59.46%、35.34%、17.71%，林內(nèi)和林隙有顯著的季節(jié)性變化。林隙光量子通量密度在時(shí)間和空間上的變化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，由于林隙面積、形狀和所處地理位置等的不同，各地觀測(cè)結(jié)果不盡一致，探討其時(shí)空分布特征需要進(jìn)行長(zhǎng)期深入連續(xù)的觀測(cè)。

闊葉紅松林；林隙；光量子通量密度

After quantifing the shape and size of different size forest gaps in the mixed broad-leaved Korean pine forest in Xiaoxing’an Mountains and measuring the photosynthetic photon flux densities (DPPF) in and around gaps, we studied the spatial and temporal distribution characteristics ofDPPF. The area was G1 (528.13 m2), G2 (295.17 m2), and G3 (83 m2). The shape indexes were 1.524, 1.455 and 2.146, respectively. The diurnal variations ofDPPFat the center edge of the three gaps presented a single peak curve,DPPFdistribution was dissymmetry in the orientations of south-north and east-west. The value order ofDPPFat each corresponding moment was G1>G2>G3. The maximumDPPFof spatial and temporal appeared variation in different position in three gaps. The mean monthlyDPPFof the center to the outside of G1, G2 and G3 were 59.46%, 35.34% and 17.71%, respectively. There was pronounced seasonal variation ofDPPFin the forest and gaps sites. Spatial and temporal variation ofDPPFwas complex process, affected by the gap size, shape and topography, and the gap location. Therefore, we should take further long-term search and continuous observation on the spatial and temporal distribution characteristics of light.

林隙作為森林生態(tài)系統(tǒng)最重要的小尺度干擾類型，其環(huán)境因子的變化對(duì)森林的發(fā)展產(chǎn)生重要的影響[1]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)不同森林類型、不同大小的林隙進(jìn)行了研究，一致認(rèn)為林隙的產(chǎn)生導(dǎo)致林隙內(nèi)光照增加，熱力特征的改變進(jìn)而影響土壤理化性質(zhì)、有機(jī)物的分解和土壤微生物活性等，最終影響林窗及其周邊生態(tài)過(guò)程的變化[2-8]。國(guó)外對(duì)林隙的小氣候狀況進(jìn)行了廣泛的研究，James等[9]研究了馬來(lái)西亞最北部熱帶龍腦香科樹林隙光環(huán)境的季節(jié)和空間的變化。Dai[10]應(yīng)用光指數(shù)模型探討了光對(duì)森林更新的影響；Freitas等[11]研究了新西蘭北部溫帶雨林林隙內(nèi)和林隙間小氣候的差異；Ritter等[2]研究了丹麥山毛櫸林林隙形成后光、溫度和土壤水分的狀況；Raymond等[12]探索了耐蔭的硬木和白松混交林內(nèi)土壤水分、光、更新和生長(zhǎng)的空間格局；臧潤(rùn)國(guó)等[13]分析了林隙面積、坡向和坡度對(duì)光照、土壤溫度的影響。國(guó)內(nèi)外林隙光環(huán)境研究主要針對(duì)熱帶、亞熱帶、溫帶和西南亞高山地帶的天然林和次生林林隙。大部分對(duì)單一林隙內(nèi)的小氣候狀況進(jìn)行了持續(xù)觀測(cè)，集中在林隙初期冠層的透射率、光照分布等；部分學(xué)者對(duì)次生林不同大小林隙內(nèi)不同方位接收的太陽(yáng)輻射及其分布的季節(jié)變化、不同大小林隙光照異質(zhì)性進(jìn)行了研究[1，6-8，14-16]。近年來(lái)，對(duì)于我國(guó)東北東部地區(qū)的地帶性頂極植被類型—闊葉紅松林的研究，主要集中在分布規(guī)律、土壤特性、水文特征及生物學(xué)特征等方面[17]。對(duì)于闊葉紅松林林隙內(nèi)粗木質(zhì)殘?bào)w分布、種子庫(kù)和微環(huán)境因子的研究取得了一定的成果。本文進(jìn)一步揭示了闊葉紅松林不同大小林隙內(nèi)光環(huán)境因子的時(shí)空分異規(guī)律，旨在為本地區(qū)制定闊葉紅松林健康經(jīng)營(yíng)措施提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于黑龍江省伊春市帶嶺區(qū)涼水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(47°6′49″～47°16′10″N，128°47′8″～128°57′19″E)，地處歐亞大陸的東緣，具有明顯的溫帶大陸性季風(fēng)氣候特征，冬長(zhǎng)夏短，低溫寡照。年平均氣溫-0.3 ℃，年平均最高氣溫7.5 ℃，年平均最低氣溫-6.6 ℃。年平均降水量676 mm，全年降水時(shí)間120～150 d，積雪期130～150 d，年相對(duì)濕度78%～96%，年平均蒸發(fā)量805 mm。年日照時(shí)間1 850 h。年平均地溫1.2 ℃，凍土約2.0 m。河流結(jié)冰期長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月，無(wú)霜期100～120 d。地帶性土壤為暗棕壤，非地帶性土壤為草甸土、沼澤土和泥炭土。地帶性植被是以紅松(Pinuskoraiensis)為主的針闊混交林，屬溫帶針闊葉混交林地帶北部亞地帶植被，森林覆蓋率達(dá)98%。從整個(gè)闊葉紅松林的分布來(lái)看，該地區(qū)屬典型闊葉紅松林亞區(qū)，是典型的地帶性頂極群落類型。

2 研究方法

本試驗(yàn)選擇闊葉紅松林3個(gè)不同大小林隙設(shè)置樣地，在每個(gè)樣方內(nèi)，對(duì)于喬木層主要記載喬木的種類、株數(shù)量、胸徑、樹高等，對(duì)于灌木記載灌木的種類、高度、數(shù)量和蓋度等。另外還記錄了樣地的海拔、坡向、坡度等環(huán)境因子。

2.1 林隙形狀和面積測(cè)定方法

在每個(gè)林隙中心安置羅盤儀，從北面開始測(cè)量沿8個(gè)羅盤方向(0°、45°、90°、…、315°)到林冠邊緣垂直投影點(diǎn)的平行于坡面的距離和角度，最后換算為水平的距離。沿林冠垂直投影點(diǎn)每隔1 m定點(diǎn)，實(shí)際測(cè)定林隙的周長(zhǎng)。將裝配魚眼鏡頭(Nikon FC-E8，f=8～24 mm)的數(shù)碼相機(jī)(Nikon Coolpix 995，f=7～32 mm)固定在三角架上，分別在3個(gè)林隙中心拍攝一張垂直向上的半球面影像。利用WinSCANOPY Pro 2006a和Photoshop cs分析照片和提取林隙輪廓。

林隙面積的測(cè)定方法較多，可歸納為幾種：橢圓法，等角多邊形法，三角形法，平面相片法，航片法。但由于各自的缺陷，沒(méi)有一種方法被廣泛采用，目前，等角八邊形法仍然是估計(jì)林隙面積的主導(dǎo)方法[1，18]。等角多邊形的計(jì)算公式：

式中：Li+1等于L1林隙中心到林隙林冠邊緣的距離；A林隙面積。

林隙形狀指數(shù)計(jì)算公式：

式中：IS為林隙形狀指數(shù)；P為林隙周長(zhǎng)(m)；A為林隙面積(m2)。

2.2 光照測(cè)定

在闊葉紅樹林林隙內(nèi)設(shè)置HOBO自動(dòng)氣象站，在林隙中心和沿林隙中心的東、西、南和北4個(gè)方位的實(shí)際林隙、擴(kuò)展林隙及林內(nèi)距離地面垂直高度1.2m處的13個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。

安裝光量子通量密度傳感器，并以林隙附近的開闊地作為對(duì)照。觀測(cè)點(diǎn)位置如圖1。將HOBO自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)采集器的取樣間隔設(shè)定為10s，存儲(chǔ)間隔設(shè)定為120s。各林隙每月觀測(cè)3d(晴天)作為該林隙的重復(fù)，統(tǒng)計(jì)時(shí)間為每天07：00—17：00，觀測(cè)時(shí)段為5—10月。林隙內(nèi)各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)具體位置見圖1。

E1.東實(shí)際林隙；E2.東擴(kuò)展林隙；S1.南實(shí)際林隙；S2.南擴(kuò)展林隙；C.林隙中心；W1.西實(shí)際林隙；W2.西擴(kuò)展林隙；N1.北實(shí)際林隙；N2.北擴(kuò)展林隙。

圖1 光量子傳感器在林隙中位置設(shè)置

2.3 數(shù)據(jù)處理

對(duì)每日記錄的光量子通量密度(photosyntheticphotonfluxdensity，PPFD)按每小時(shí)進(jìn)行劃分，對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)每小時(shí)內(nèi)的30個(gè)120s自動(dòng)記錄的數(shù)據(jù)取平均值。將每月晴天記錄的PPFD數(shù)據(jù)，每天從07：00—17：00時(shí)段內(nèi)所有的數(shù)據(jù)取均值。采用SPSS18.0和Sigma10.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和制圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 林隙大小、形狀和形狀指數(shù)

林隙大小是林隙最重要的特征，不僅反映林隙內(nèi)微環(huán)境因子的變動(dòng)，而且還可提供提供林隙內(nèi)更新所能利用的空間資源。林隙形狀是決定林隙環(huán)境與非林隙環(huán)境差異的一個(gè)重要指標(biāo)，也是計(jì)算林隙干擾規(guī)模和強(qiáng)度的重要參數(shù)。一般認(rèn)為，林隙形狀越不規(guī)則或越復(fù)雜，邊緣上的環(huán)境因子變化越明顯，同時(shí)由于樹木對(duì)地上(光)與地下(水)的競(jìng)爭(zhēng)，林隙內(nèi)的邊緣效應(yīng)就越明顯。OhmanandLamas于2005年在描述減少森林破碎化應(yīng)用中引用了形狀指數(shù)，該形狀指數(shù)完全可以應(yīng)用于描述林隙形狀，而且受林隙面積大小的影響很小。從林隙的水平投影看，林隙都是不規(guī)則的；而從空間看，林隙更像是一個(gè)倒圓錐體[18-19]。3種林隙輪廓的提取結(jié)果見圖2。對(duì)3種林隙的調(diào)查結(jié)果見表1。3種林隙的面積分別為528.13、295.17、83m2，林隙形狀指數(shù)分別為1.524、1.455、2.146。林隙1和2的形成方式有枯立、干中折斷、干基折斷和根拔4種方式，由于根拔在林隙中形成倒坑和土丘，林隙3形成方式為枯立和干中折斷兩種方式。

G1、G2和G3分別表示林隙1、林隙2和林隙3。

樣地坡度/(°)坡向樹高/m面積/m2形狀指數(shù)形成方式主要物種G115NW21.2528.131.5249棵枯立、干中折斷、干基折斷、根拔紅松、大青楊、刺五加、夾迷、忍冬、楓樺、紫椴花楷槭、暴馬丁香G216NW20.5295.171.4555棵枯立、干中折斷、干基根斷、根拔紅松、春榆、刺五加、夾迷、忍冬、楓樺、紫椴、暴馬丁香、珍珠梅G318NE19.383.002.1462棵枯立、干中折斷紅松、刺五加、青楷槭、暴馬丁香、山高粱、毛榛子

3.2 不同林隙PPFD日變化

圖3為林隙光量子通量密度日變化曲線圖。林隙中心的光量子通量密度南北和東西方向日變化均呈不對(duì)稱的單峰型曲線，各時(shí)刻光量子通量密度的大小順序分別為DPPF G1>DPPF G2>DPPF G3。3個(gè)林隙中心的光量子通量密度在11：00—13：00達(dá)到峰值。觀測(cè)結(jié)果與其他地方觀測(cè)結(jié)果不盡相同[7]，這主要是由于不同地方林隙形狀、面積、林隙形成木的數(shù)量、樹高、冠幅大小、坡度、坡向、風(fēng)速和風(fēng)向等綜合因子的差異引起的。從林隙中心的光量子通量密度變化趨勢(shì)來(lái)看，G3的光量子通量密度波動(dòng)比較大，這主要是由該林隙面積較小以及林隙形狀指數(shù)較大引起的。

在南北方向上，G1中光量子通量密度的日變化均呈單峰型曲線，PPFD最大值出現(xiàn)在林隙中心偏北部(N1)，在10：00—12：00達(dá)到最大值，16：00以后各點(diǎn)的PPFD基本趨于相同。林隙邊緣(N2)變化劇烈。同一時(shí)刻G2各點(diǎn)的光量子通量密度都比比G1對(duì)應(yīng)點(diǎn)小，林隙中心及北部明顯高于南部，但G2各點(diǎn)的光照持續(xù)時(shí)間比G1要短，在13：00以后各點(diǎn)PPFD急劇下降。G3中光量子通量密度值均較低，中心偏北各點(diǎn)的光照呈單峰型，其余各點(diǎn)均沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì)，最大值出現(xiàn)的時(shí)間在10：00，其位置為林隙中心偏北。

在東西方向上，G1的光量子通量密度在10：00以前，西部比東部高，且西部變化劇烈，10：00以后東部比西部高，呈現(xiàn)不對(duì)稱的單峰型。G2的光量子通量密度在11：00以前，西部比東部和中心都高，峰值出現(xiàn)在林隙中心。13：00以后各點(diǎn)變化幅度平緩，趨于相同。G3東部各時(shí)刻之間水平波動(dòng)較小，中心點(diǎn)明顯比東、西各點(diǎn)都高。

整體來(lái)看，從林隙中心到林隙邊緣，各林隙光量子通量密度分布均為不對(duì)稱單峰型，G1和G2的光量子通量密度的最大值并非在林隙中心，其位置均為林隙中心偏北位置。多重比較表明，G3與G1、G2中心各時(shí)刻PPFD差異顯著(P<0.05)。北部、西部和東部，G1和G3差異顯著(P<0.05)；南部，G1和G2、G3差異均顯著(P<0.05)。由表1、2可知，林隙坡度、坡向、邊緣木高度和冠幅厚度等微環(huán)境不同，各方位光量子通量密度最大值出現(xiàn)的時(shí)間也不同，在南北方向上G1和G2出現(xiàn)峰值的時(shí)間均在12：00左右，東西方向，3個(gè)林隙西部最大值出現(xiàn)的時(shí)間比東部早。G1中心光量子通量密度發(fā)生變化的時(shí)間比G2早，東部比G2發(fā)生變化的時(shí)間晚，這可能是由于林隙面積和形狀與太陽(yáng)高度角變化的一致性引起的。G1由于冠空隙面積較大，輻射接受面較大，因而其光量子通量密度的最大值出現(xiàn)時(shí)間與太陽(yáng)高度角最大值出現(xiàn)的時(shí)間一致。在G3中，各點(diǎn)光量子通量密度出現(xiàn)最大值的時(shí)間跨度較大，是由于面積較小，形狀指數(shù)不規(guī)則，對(duì)各點(diǎn)光照的影響較大的緣故。

表2 不同林隙各方位光量子通量密度最大值的時(shí)間區(qū)域

3.3 林隙不同位置PPFD月變化

由圖4可知，由于各林隙形狀的不同，不同林隙的光照月變化不同，各林隙內(nèi)不同位置的光量子通量密度最大值出現(xiàn)的時(shí)間不同，G1中心的光量子通量密度在7月份最大，南北方向上，S1點(diǎn)6月份較高，N2點(diǎn)8月份較高。東西方向上，E1點(diǎn)6月份較高，而W1點(diǎn)在8月份較高。G1內(nèi)不同位置的光量子通量密度月均最大值在林隙中心、偏北和偏西處出現(xiàn)波動(dòng)。整體來(lái)看，林隙在南北方向上獲得的光照明顯比東西方向林隙要多。因此，林隙南北方向上的光量子通量密度變化也比東西方向上明顯。G2中心光量子通量密度在6月份最大，南北方向上，N2點(diǎn)變化明顯。東西方向，W1在6—8月份變化不明顯。G3中心的光量子通量密度在6月份最大。差異顯著(P<0.05)。

G1a、G1b、G2a、G2b、G3a、G3b分別表示林隙1、2、3沿林隙中心、南北和東西方向上的觀測(cè)點(diǎn)。

南北方向，N1點(diǎn)各月份均較高，S2點(diǎn)10月份較9月份高。東西方向，西部比東部略高，10月份比9月份高。出現(xiàn)這些變化是因?yàn)?月份是植物生長(zhǎng)的末期，林冠郁閉程度較高，而樹木在10月份進(jìn)入落葉期，因此，隨林冠厚度的減少其透光度增加，光量子通量密度也增加。整體來(lái)看，3個(gè)不同大小的林隙各月份林緣各點(diǎn)的光量子通量密度值小于林隙內(nèi)部各點(diǎn)的光量子通量密度，在空間上，南北方向的光量子通量密度總量高于東西方向。各月份林隙中心的光量子通量密度大小排列順序基本為DPPF G1>DPPF G2>DPPF G3，對(duì)本地區(qū)其他不同大小林隙光照的研究也得出了相同的結(jié)果[20]。3個(gè)不同大小林隙月平均光量子通量密度方差分析表明，其林隙中心的光量子通量密度值顯著差異(P<0.05)。北部和南部各點(diǎn)，G3與G1、G2差異顯著(P<0.05)。東部和西部，G1和G3。

通過(guò)對(duì)3種林隙及對(duì)照地光量子通量密度同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，得到林隙內(nèi)不同方位的光量子通量密度占全光照的百分比。各林隙中心月平均光量子通量密度占林外光量子通量密度的百分比分別為59.46%、35.34%、17.71%，均高于其他方位觀測(cè)點(diǎn)的值(表3)。3個(gè)不同大小林隙各方向上月平均光量子通量密度占林外光量子通量密度百分比的峰值出現(xiàn)位置有所不同，G1、G2出現(xiàn)在北部，G3出現(xiàn)在西部，這與林隙面積、林冠郁閉度、邊緣木高度及林隙方向等因子有關(guān)。本項(xiàng)觀測(cè)與對(duì)遼東山區(qū)次生林和山毛櫸林光照觀測(cè)結(jié)果不盡相同[16，21]。

G1a、G1b、G2a、G2b、G3a、G3b分別表示林隙1、2、3沿林隙中心、南北和東西方向上的觀測(cè)點(diǎn)。

表3 不同林隙內(nèi)各方位光量子通量密度平均值占全光照比例 %

注：C/F表示林隙中心點(diǎn)光強(qiáng)與林內(nèi)光強(qiáng)之比。

4 結(jié)論與討論

通過(guò)對(duì)林隙內(nèi)光照空間分布格局的分析發(fā)現(xiàn)，林隙中心光量子通量密度日變化均呈不對(duì)稱單峰型，各時(shí)刻光量子通量密度的大小順序分別為DPPF G1>DPPF G2>DPPF G3，與對(duì)長(zhǎng)白山云冷杉林林隙觀測(cè)結(jié)果一致，說(shuō)明林隙中心光照變化與林隙面積有關(guān)[22]。G1、G2、G3中心的光量子通量密度到達(dá)峰值在11：00—13：00。張一平等[5]對(duì)西雙版納熱帶次生林林隙內(nèi)的光照觀測(cè)研究表明，受太陽(yáng)高度和林隙邊緣木的影響，林隙內(nèi)的光照強(qiáng)度在不同季節(jié)、不同時(shí)間存在明顯的時(shí)空差異及空間不對(duì)稱性。林隙內(nèi)的高值區(qū)域不是出現(xiàn)在林隙中央而是林隙某一側(cè)，并且在不同季節(jié)、1d內(nèi)的不同時(shí)間光照高值區(qū)域會(huì)出現(xiàn)推移的現(xiàn)象[7]。關(guān)德新等認(rèn)為，溫帶次生林林隙光照在7—8月，長(zhǎng)白山闊葉紅松林林冠透射率的日平均值低且平穩(wěn)，光照高值區(qū)不明顯，林隙西北側(cè)光照梯度較大[23]。這主要是由于不同地方林隙形狀、面積、林隙形成木的數(shù)量、樹高、冠幅大小、坡度、坡向、風(fēng)速和風(fēng)向等綜合因子引起的。由于各林隙形狀和方向的不同，不同林隙的光照月變化不同，各林隙內(nèi)不同位置的光量子通量密度最大值出現(xiàn)的時(shí)間不同。

從林隙中心光量子變化趨勢(shì)來(lái)看，林隙3的光量子強(qiáng)度波動(dòng)比較大，這主要是由該林隙面積較小以及林隙形狀指數(shù)較大引起的。整體來(lái)看，從林隙中心到林隙邊緣，各林隙光量子通量密度分布均為不對(duì)稱單峰型，G1、G2的光量子通量密度的最大值并非在林隙中心，其位置均為林隙中心偏北位置。不同學(xué)者對(duì)于各地林隙觀測(cè)的結(jié)果不盡相同。宋新章對(duì)長(zhǎng)白山闊葉紅松林采伐林隙內(nèi)的地上光照觀測(cè)結(jié)果表明，林隙內(nèi)各部位地上光照存在較大差異，林隙的北緣最高，林隙內(nèi)的地上光照在不同部位間存在巨大差異[24]。龍翠玲對(duì)中亞熱帶喀斯特常綠落葉闊葉混交林不同年齡、不同大小的林隙輻射能的觀測(cè)結(jié)果表明，不同林隙部位輻射值不同，同一月份中，總輻射呈現(xiàn)東面>西面、南面>北面的規(guī)律，最大值出現(xiàn)在東面，而林隙中心位居第二。各部位的日輻射總量7月最大，10月較小。同一月份總輻射、直射輻射、散射輻射的林隙水平梯度變化明顯，表現(xiàn)出由林隙中心、林隙近中心、林隙邊緣至非林隙林隙遞減的變化趨勢(shì)，體現(xiàn)了林緣林冠層郁閉度對(duì)光能環(huán)境的影響[25-26]。臧潤(rùn)國(guó)等[13]在海南島熱帶山地雨林林隙內(nèi)的測(cè)定結(jié)果表明，林隙內(nèi)不同部位在不同時(shí)刻接受到得光照強(qiáng)度存在很大的差異，一天之中林隙中心接受的關(guān)照最多，其次是北部和東部，南側(cè)的受光量最低[14]。這主要是由于不同地方林隙形狀、面積、林隙形成木的數(shù)量、樹高、冠幅大小、坡度、坡向、風(fēng)速和風(fēng)向等綜合因子引起的。

James[9]對(duì)熱帶林隙光照的研究中指出：林內(nèi)、小林隙、大林隙的周平均光量子通量密度占空曠地的比例分別為1.9%、8.3%、37%。James指出成熟林、常綠林、低山熱帶雨林只有0.4%～3.8%的光量子通量密度透射到地面。Canham等[20]比較了5類溫帶森林和熱帶森林林冠下和林隙中的光照狀況，認(rèn)為光斑可能提供37%～68%的季節(jié)光合有效輻射。Chazdon等[21]在對(duì)美洲哥斯達(dá)黎加熱帶雨林林下光量子監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)，一般林下光合有效輻射是全光照的1%～2%，而在200m2的林窗中心為9%，在400m2的林窗中心則是20%～35%；在相似的森林中的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，林窗中央的全部入射輻射為全光照的9%～23%；林窗邊緣的輻射是全光照的3%～11%，而林下占全光照的0.14%～2%。本項(xiàng)研究結(jié)果表明，3中林隙中心及其他觀測(cè)點(diǎn)的平均光量子通量密度值與全光照的比值均高于熱帶雨林，這是因?yàn)槭芫暥群蜌夂虻挠绊?，不同林型林隙光照時(shí)長(zhǎng)、強(qiáng)度具有明顯的差異，從而引起更新樹種種類和數(shù)量及物種組成發(fā)生變化，例如非耐陰樹種侵入、需光種子萌發(fā)，幼苗幼樹迅速生長(zhǎng)等。

闊葉紅松林是我國(guó)東北東部地區(qū)的地帶性頂極植被類型，但是由于過(guò)度采伐，原生植被僅分布于幾個(gè)保護(hù)區(qū)和國(guó)家森林公園。通過(guò)對(duì)不同大小、不同形成方式以及不同更新階段的林隙內(nèi)光照空間變異特征的長(zhǎng)期跟蹤觀測(cè)，探求不同季節(jié)林隙內(nèi)生態(tài)因子間的作用規(guī)律，可為闊葉紅松林健康、可持續(xù)發(fā)展的保護(hù)措施提供依據(jù)。

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Spatiotemporal Distribution Characteristics of Light in Different Size Gaps in the Mixed Broad-leaved Korean Pine Forest in Xiaoxing’an Mountains/

Liu Shaochong, Duan Wenbiao, Chen Lixin

(Northeast Forestry University, 150040 Harbin, P. R. China)//Journal of Northeast Forestry University.-2014,42(8).-46～51

Mixed broad-leaved Korean pine forest; Forest gap; Photosynthetic photon flux densities (DPPF)

1) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(DL13BA05)；國(guó)家自然科學(xué)基金(31270666)。

劉少?zèng)_，男，1978年10月生，東北林業(yè)大學(xué)博物館，館員。

2012年12月20日。

S718.3

責(zé)任編輯：潘 華。