1992–2015年鼎湖山季風(fēng)常綠闊葉林喬木物種組成數(shù)據(jù)集

鄒順，耿衛(wèi)欣，張倩媚，周國逸，劉世忠，褚國偉

1. 中國科學(xué)院華南植物園，廣州 510650

2. 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049

數(shù)據(jù)庫(集)基本信息簡介

數(shù)據(jù)庫（集）組成數(shù)據(jù)集由1個數(shù)據(jù)文件組成，數(shù)據(jù)量6 0 6條，包含1 9 9 2年、1 9 9 4年、1 9 9 9年、2 0 0 4年、2 0 0 8年、2 0 1 0年和2 0 1 5年共7次鼎湖山季風(fēng)常綠闊葉林樣地（投影面積1 h m 2）群落調(diào)查的物種組成、多度、生物量和重要值信息。

引 言

固定樣地監(jiān)測是獲取森林群落動態(tài)特征數(shù)據(jù)的主要方法之一，是生態(tài)學(xué)研究的重要平臺。由于森林固定樣地具有建設(shè)與監(jiān)測的規(guī)范性和調(diào)查連續(xù)性等特點，使其調(diào)查結(jié)果能夠在長時間和廣闊的空間范圍進(jìn)行對比研究。生態(tài)學(xué)研究者在世界各地建立了森林固定監(jiān)測樣地，其中尤以巴拿馬 BCI（Barro Colorado Island，Panama）森林大型固定監(jiān)測樣地最具代表性。以這些森林固定監(jiān)測樣地為基礎(chǔ)，形成了各個國家、地區(qū)和全球尺度的森林生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，例如中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)（CERN）、美國長期生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)（US-LTER）、熱帶森林生物多樣性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)（ForestGEO）、歐洲長期生態(tài)學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)（LTER-Europe）、國際長期生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)（ILTER）等[1]。

中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)著國家生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測、科研和示范任務(wù)。根據(jù)統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)觀測體系，通過對不同區(qū)域典型生態(tài)系統(tǒng)水、土、氣、生等關(guān)鍵要素的長期定位監(jiān)測，產(chǎn)生了大量的長期生態(tài)觀測數(shù)據(jù)。其中，森林群落物種組成是CERN陸地生態(tài)系統(tǒng)生物要素長期定位觀測的重要內(nèi)容，群落物種組成長期觀測數(shù)據(jù)分析有利于揭示群落動態(tài)規(guī)律及其影響因素[2]。

季風(fēng)常綠闊葉林（Monsoon evergreen broad-leaved forest，簡稱季風(fēng)林）是中國南亞熱帶地區(qū)的地帶性植被，該類型森林面積廣闊，物種多樣性高。同時，該地區(qū)受氣候變化和氮沉降影響嚴(yán)重，季風(fēng)林群落物種組成、結(jié)構(gòu)和多樣性在發(fā)生趨勢性變化，但對該季風(fēng)林群落的長期監(jiān)測研究較少[3-5]。鼎湖山森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究站（簡稱鼎湖山站）是 CERN和聯(lián)合國教科文組織/人與生物圈計劃（UNESCO/MAB）的站點之一，依照CERN監(jiān)測規(guī)范以及ForestGEO標(biāo)準(zhǔn)，開展森林群落的長期定位觀測、數(shù)據(jù)匯交、質(zhì)控以及科研與示范工作。本數(shù)據(jù)整理了鼎湖山站1992–2015年季風(fēng)林永久樣地7次群落調(diào)查數(shù)據(jù)[6]，以期為深入探究環(huán)境變化對森林群落多樣性、群落結(jié)構(gòu)、碳固存等相關(guān)議題提供本底資料，為該地區(qū)的森林經(jīng)營管理及生態(tài)系統(tǒng)功能評價提供基礎(chǔ)支撐。

1 數(shù)據(jù)采集和處理方法

1.1 數(shù)據(jù)采集樣地描述

鼎湖山國家級自然保護(hù)區(qū)（23.16○–23.19○N，112.51○–112.56○E）位于廣東省肇慶市鼎湖區(qū)，總占地面積1155 hm2，主要地形為丘陵和低山，最高處海拔1000.3 m。該地區(qū)屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候，年降水量為1714 mm，年平均濕度為76%，4–9月為濕季，10月到次年3月為旱季，濕季降水量約占80%。年平均氣溫為22.5℃，最冷月（1月）和最熱月（7月）平均氣溫分別為13.8 ℃和28.8 ℃。地質(zhì)基礎(chǔ)主要為泥盆紀(jì)砂巖、砂頁巖、頁巖和石英砂巖，地帶性土壤為南亞熱帶赤紅壤。該群落終年常綠，郁閉度約95%。

鼎湖山自然保護(hù)區(qū)的季風(fēng)林主要分布于核心區(qū)三寶峰，海拔100–490 m，具有400多年的保護(hù)歷史，屬于演替頂極階段。該群落終年常綠，郁閉度約95%。喬木層郁閉度約80%，主要物種為錐（Castanopsis chinensis）、木荷（Schima superba）、黃果厚殼桂（Cryptocarya concinna）、厚殼桂（Cryptocarya chinensis）、白顏樹（Gironniera subaequalis）、鼎湖血桐（Macaranga sampsonii）、香楠（Aidia canthioides）等。1992年在海拔230–350 m建立1 hm2季風(fēng)林永久樣地，用于生物觀測，無人為干擾和破壞[6-7]。表1為樣地基本信息。

表1 樣地基本信息（2015年）

1.2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來自于季風(fēng)林永久樣地的野外調(diào)查。依照陸地生態(tài)系統(tǒng)生物觀測規(guī)范以及ForestGEO標(biāo)準(zhǔn)[2]，設(shè)立固定樣地。樣地采用全站儀將10000 m2劃分為25個20 m×20 m的大樣方，每個大樣方用插值法細(xì)分為4個10 m×10 m的中等樣方，每個中等樣方細(xì)劃為4個5 m×5 m的小樣方。在1992–2015年間，共進(jìn)行了7次群落調(diào)查，調(diào)查依次在1992年、1994年、1999年、2004年、2008年、2010年和2015年進(jìn)行。對樣地內(nèi)所有胸徑1.0 cm及以上的木本植物個體，采用胸徑尺進(jìn)行每木調(diào)查，掛牌、刷漆并定位，記錄物種名、胸徑、高度、坐標(biāo)及生長狀況等信息[6-7]。

1.3 數(shù)據(jù)加工、處理方法與過程

本數(shù)據(jù)集的構(gòu)建過程主要包括：野外樣地調(diào)查、數(shù)據(jù)整理與錄入、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與評估、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)集的形成與入庫[8]。具體的構(gòu)建過程見圖1。

本數(shù)據(jù)集是將原始數(shù)據(jù)按物種分類統(tǒng)計多度（abundance）、生物量（biomass）及重要值（importance value）。其中，每個個體生物量由生物量方程估算[9]，并進(jìn)而計算各物種的生物量。重要值=相對多度+相對顯著度+相對頻度)/3，重要值能夠表征物種在群落中的優(yōu)勢程度[10]。

圖1 數(shù)據(jù)構(gòu)建流程

2 數(shù)據(jù)樣本描述

鼎湖山季風(fēng)常林喬木物種組成數(shù)據(jù)集包含的指標(biāo)見表2。

表2 喬木物種組成指標(biāo)示例

3 數(shù)據(jù)質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

本數(shù)據(jù)集來源于野外樣地的實測調(diào)查。從調(diào)查前期準(zhǔn)備、調(diào)查過程中到調(diào)查完成后，整個過程對數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行控制。同時，采用相關(guān)專家審核驗證的方法，以確保數(shù)據(jù)相對準(zhǔn)確性、有效性和完整性。

調(diào)查前的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：規(guī)范的樣地建設(shè)；對所有調(diào)查人員集中技術(shù)培訓(xùn)，確保調(diào)查規(guī)范的一致性，盡可能減少人為誤差。

調(diào)查過程中的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：調(diào)查開始時，在樹木的胸徑處用油漆進(jìn)行標(biāo)記，并采用統(tǒng)一型號的胸徑尺測量；樹種名參照《中國植物志》，對于不能當(dāng)場確定的樹種名稱，采集標(biāo)本和照片在室內(nèi)進(jìn)行鑒定；調(diào)查人和記錄人完成小樣方調(diào)查時，當(dāng)即對原始記錄表進(jìn)行核查，并與前一次調(diào)查結(jié)果比對，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，確保調(diào)查的準(zhǔn)確性和完整性。

調(diào)查完成后的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：調(diào)查完成后，調(diào)查人和記錄人完成對樣方數(shù)據(jù)的進(jìn)一步核查，并補(bǔ)充相關(guān)信息。主要內(nèi)容包括調(diào)查人和記錄人信息的填寫、數(shù)據(jù)記錄完善、相關(guān)情況說明的填寫、物種異名更正、補(bǔ)充拉丁名等；紙質(zhì)版數(shù)據(jù)錄入電腦后，對電子版進(jìn)行比對檢查，以確保數(shù)據(jù)輸入無誤；最后統(tǒng)計形成的物種組成數(shù)據(jù)集由相關(guān)研究人員對數(shù)據(jù)的有效性、完整性等進(jìn)行評估和反饋；野外紙質(zhì)原始數(shù)據(jù)集妥善保存并備份，以備將來核查[2,8]。

4 數(shù)據(jù)價值

森林群落物種組成數(shù)據(jù)是植被生態(tài)學(xué)研究者快速了解某一區(qū)域植被結(jié)構(gòu)的主要方式，可為該地區(qū)的森林保護(hù)和生物多樣性的關(guān)聯(lián)提供基礎(chǔ)信息。季風(fēng)林是中國南亞熱帶地區(qū)的地帶性植被，該類型森林面積廣闊，物種多樣性高，但對該森林群落結(jié)構(gòu)動態(tài)的長期監(jiān)測研究較少。本研究公開發(fā)表1992–2015年季風(fēng)林物種組成、多度、生物量和重要值數(shù)據(jù)，建立了方便查詢的數(shù)據(jù)集，可為研究該地區(qū)的森林群落動態(tài)和不同類型森林群落特征的比較以及相關(guān)植被專著的編寫提供素材。這也是在本地區(qū)開展植被研究的基礎(chǔ)文獻(xiàn)。

本數(shù)據(jù)集可應(yīng)用于氣候、生態(tài)、多樣性保護(hù)、林業(yè)生產(chǎn)等相關(guān)領(lǐng)域，也可以考慮在不同的典型區(qū)域、典型陸地生態(tài)系統(tǒng)之間開展多臺站數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)分析，結(jié)合數(shù)據(jù)中心長期定位觀測到的生物、土壤、氣候等相關(guān)數(shù)據(jù)[10]，分析森林群落結(jié)構(gòu)、動態(tài)變化及其影響因素。使用本數(shù)據(jù)集和其他森林群落調(diào)查數(shù)據(jù)比較時需要注意樣方面積的差異。

5 數(shù)據(jù)使用方法和建議

本數(shù)據(jù)集可登錄Science Data Bank在線服務(wù)網(wǎng)址系統(tǒng)后，通過鏈接（http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/705）下載數(shù)據(jù)。也可登錄廣東鼎湖山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站數(shù)據(jù)資源服務(wù)網(wǎng)后通過鏈接（http://dhf.cern.ac.cn/meta/detail/FAY01JFLQM）獲取數(shù)據(jù)服務(wù)，或在首頁點擊“資源服務(wù)”下的“數(shù)據(jù)服務(wù)”，然后進(jìn)入相應(yīng)頁面下載數(shù)據(jù)。