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[成果]
1700240381
广西
S71
应用技术
农业科学研究与试验发展
公布年份:2017
成果简介:生物多样性保护已成为全球生态研究关注的焦点之一,物种丰富度模型则为生物多样性研究的其中一个重要内容,但是研究者还不清楚各种丰富度模型在南亚热带森林和热带雨林的表现是否不同、哪一种模型更优并能更精确地计算出区域的物种数量?该研究拟以国内首批大样地之一的鼎湖山常绿阔叶林20公顷样地及其卫星样地为研究平台,以模型拟合和服务器并行运算为手段,通过8-11年连续的样地实验,研究丰富度模型在南亚热带常绿阔叶林的预测效果,并与热带雨林的进行比较。旨在阐明:南亚热带常绿阔叶林的群落发展趋势和规律,为森林可持续发展与生物多样性保护提供科学依据。基于从热带雨林到南亚热带常绿阔叶林,再到周边四个卫星样地这一系列完整的样地系统,评估丰富度模型从热带到南亚热带的预测效果,为低成本和高效率地获取一个地区物种数提供理论依据及解决方案,为南亚热带森林丰富度模型领域的研究做出原创性贡献。项目成果如下:南亚热带常绿阔叶林群落结构的时空变化及丰富度的尺度规律方面:群落结构是群落构建的基础,而尺度效应广泛存在于多样性格局之中,该课题组在南亚热带森林群落中对该两方面进行了深入研究。研究分析了鼎湖山20公顷大型固定样地的乔木、灌木和草本层的丰富度随尺度变化的趋势,并于群落径级结构方面,拟合各个尺度的乔木径级分布曲线。而后从不同群落格局和时空尺度上进行探索丰富度在不同时空尺度上的差异性和共性,发现的问题为以后的进一步研究拓展了线索和方法。丰富度模型在南亚热带常绿阔叶林的预测评估与对比方面:群落中物种丰富度的预测的关键是取样的代表性,预测值的可靠度直接取决于研究的取样面积(尺度)占整个群落的比例。该研究通过对鼎湖山大型固定样地的实测数据,对物种丰富度模型的预测进行了对比研究,研究的结果表明:五个非参数丰富度模型无偏性较好,三个种—个体参数模型在所有取样尺度上都表现为对丰富度的低估,但预测值随着取样尺度的增加而趋近真值,有些参数模型表现优于非参数模型。这方面的研究明确了哪种丰富度模型对于鼎湖山南亚热带森林更适合,更能精确地计算出目标区域的物种数量。后续工作需要思考如何踏查更多不同气候带的大型固定样地,完善多地区的物种数据,结合优化的丰富度模型,进一步揭示森林群落发展趋势和规律。提出新的取样效率指数,对参数模型和非参数模型进行丰富度预测效率的比较方面:该研究提出一个新指标-取样效率指数来评估以上物种丰富度预测模型(包括参数模型和非参数模型)的拟合效果优劣,其值越小表明预测越高效。取样效率指数定义为:模型外推得到的丰富度值首次处于丰富度真值95%-105%以内时,所对应的取样尺度占到整个样地总多度T的百分比。取样效率指数可以作为野外调查的指导依据,亦可在已比较过取样效率指数的区域中决定不同丰富度模型的最小取样尺度。同时在了解群落结构的基础上,取样效率指数也可以作为选择有效预测模型的标准之一。对新取样效率新指标的细化研究,使得丰富度模型评估在南亚热带森林中的作用更加明朗,为后续的研究奠定了坚实的基础。