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東喀麥隆地區熱帶森林中植物區系組成和結構參數的演變

作者:常發呆的小劉
東喀麥隆地區熱帶森林中植物區系組成和結構參數的演變

文|小劉

編輯|小劉

前言

中非熱帶森林的可持續管理,已被确定為改善熱帶森林不可持續伐木做法的重要途徑。

它受國際承諾和森林政策的限制,和森林政策在法律檔案層面得到闡明,要求特許經營者管理措施源于文獻和科學試驗,其中大部分集中于重建被開發的地區。

使用De Madron 定義的公式,确定剛果盆地國家的開采林的重建。

該公式考慮了開發物種的一些結構參數(開發的最小直徑、平均年生長量)。此外,還考慮了其他幾個參數,如砍伐損害和死亡率,但研究人員對此并未就此達成共識。

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該公式的中心名額是輪換,它代表森林中被開發的潛力至少恢複 50% 的假設周期。它在中非國家之間從 20 到 30 年不等,适用于一個物種或一組物種。

喀麥隆選擇了 30 年的輪換期,當地管理人員在主要物種中至少選擇了 20 個物種。

長期補充資源的需求是森林管理的一個主要問題。木材的産量大幅度減少,由于利潤不夠,森林特許權有被所有權公司放棄的風險。然後可以将地塊轉變為農業區,進而消除它所實作的大部分功能。

除了這種物種重建之外,森林的保護和可持續管理還需要更好地了解它們的異質性、其組成的環境驅動因素以及它們對氣候變化的脆弱。

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喀麥隆熱帶雨林

從實施可持續森林管理的角度來看,重構公式的有效性、多樣性指數和其他參數(如密度、斷面面積和直徑結構)的維護仍然存在問題。

根據當地條件對同一森林的不同地點之間的森林結構,和多樣性的變異性進行的研究很少,而且記錄也很少。然而,這些參數對于确定森林生态系統動态名額至關重要,是森林生态系統發展的重要基礎。

此外還必須加上物種的空間結構,這是了解生态過程和森林生态系統功能的關鍵參數之一。

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首先選取的材料

選取的地方是一片商業生産林,分别于 2003 年和 2020 年在喀麥隆東部地區 進行了兩次管理清查,這個地方氣候屬熱帶氣候,有兩個旱季(6 月初至 7 月底和 11 月中旬至 3 月中旬)和兩個雨季(3 月中旬至 6 月初和 8 月至 11 月中旬)。

年平均降水量為1367±208毫米,月平均氣溫為 23.9˚C ± 0.7˚C,平均相對濕度為 76.4% ± 2.2%。

地塊的起伏相對不均勻,極端高度在 506 至 801 米之間變化,有一些沼澤,有時非常廣闊。地表主要遇到的土壤為鐵素體型,來源于變質烴源岩蝕變。

植物群位于幾内亞-剛果地區,由有梧桐科和榆科 的半落葉茂密濕潤森林組成。

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在這一片雨林區域,命名了三個地點:

● Ame:這是在第一次管理清單(2003 年)之後和第二次(2020 年)之前至少 10 年開發的場地分組年度采伐區;

● NonAme:在第一次管理盤點之前被利用;

● NonExpl:自從生産林被授予特許權後,沒有進行過開采。

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研究區域的位置和管理庫存裝置的介紹

經過複雜的資料篩查和選擇

每個地塊由 250 米長和 20 米寬(即 0.5 公頃)組成,位于等距線上,其中所有胸高直徑(DHP)超過 20 厘米的樹木都已清點。

對于每棵樹,都确定了樹種,并使用卷尺測量了胸徑。然後在一張提供資訊以識别該品系的表格上,在每一行上添加所識别物種的通用名稱、相應的代碼、胸徑等級,在某些情況下還添加了表明樹木品質的代碼。

一旦根據行号計算出此資訊,就會與所有已知物種的資料庫建立連結,以添加學名、屬、科、組和最小管理采伐直徑 (DMA)。根據行号,已添加不同站點及其總面積和調查面積。

如此構成的兩個資料庫在清查年份(2003或2023)的第一欄中被精确地組合在一起,DBH 類别和 DMA 之間的比較使得可以為每個物種添加狀态(對于至少具有 DMA 或否的物種可利用)。

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以種群中每個分類單元的數量表示的植物區系組成,它與分類單元中代表的個體數量無關,該組成是為每個管理清單階段、所有地點和每個地點單獨确定的,包括所有物種或僅主要物種。

并采用所有個體 (TI) 或僅可利用個體,即 DBH 大于或等于 DBH 的個體等于 DMA (IE)。這也是一個突出分類單元元素的問題,這些元素位于清單的一個階段,但不在另一個階段。

它是根據三個站點(Ame、NonAme 和 NonExpl)計算的。它是根據以下公式計算的:

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斷面面積(m 2 /ha)為樹幹基部所占面積與立地面積之比的累加總和。它是根據以下公式計算的:

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其中:G: 斷面面積;π:3.14;i : 胸徑等級(1 級包括 20 至 30 厘米的莖……13 級包括 140 至 150 厘米的莖……);N i :第i類個體的數量;dm i:類别的中值直徑(dm 1 = 25 ... dm 13 = 145 ...)。

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植物區系組成

在每個地點觀察兩個清單的所有清單物種和主要物種的區系組成,根據物種、屬和科對清查的個體進行分組。

資料顯示,2003年第一次普查面積277公頃,共計61科311種210屬36615人,501公頃普查面積58科314種223屬61647人。 2020年第二次清查期間,主要種數第一次清查時為15科34屬43種,第二次清查時為16科35屬。

這種具體的組成在三個地點的水準上觀察時并不完全相同,無論是所有物種還是主要物種。

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第一次清查(2003 年)期間調查的面積為 Ame 站點 94.5 公頃,NonAme 站點 27.5 公頃和 NonExpl 站點 155 公頃。

第二次清查(2020 年)分别為 166 公頃、48.5 公頃和 286.5 公頃。

這三個站點中沒有一個包含每個清單中發現的所有種類,對于所有個體和可利用個體,第一次和第二次清單之間的物種數量在“NonExpl”站點中更高。

“NonAme”站點中的物種數量較少。

在所有三個地點中最具代表性的屬是番荔枝。榆科和Combretaceae也是所有地點中代表最多的五個屬,但頻率不同。

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不同地點清查的物種的植物區系組成。

根據所有物種和主要物種列出的個體、科、屬和物種的數量。

TI = 所有個人

百分比是主要物種占所有物種的比例。

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在三個地點清查的物種的個體、科、屬和物種的數量。

對于所有個體,在 A站點,第一個清單中發現了 Erythropalaceae 科,但第二個清單中沒有。

在植物網站上,在第二份清單中發現了菊科、金銀花科和楊柳科,但在第一份清單中沒有。

在 N 站點上,五加科和報春花科在第一個清單中找到,但在第二個清單中找不到。

由于森林管理問題是可持續利用,是以必須特别注意可供利用的主要樹種。

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農場不同地點主要物種的區系組成

圖中顯示,在第一次和第二次清查期間,記錄的主要物種數量在 N站點(分别為 41 和 40)較高,其次是 Ame 站點(39 和 36),最後是 No 站點(28 和 34)。

兩個清單中記錄的最重要的物種出現在所有研究地點。

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農場不同地點主要物種的區系組成。

結構參數

計算所有個體的密度時,考慮了所有 DBH 大于或等于 20 cm 的個體,和所謂的可利用個體。即那些 DBH 大于或等于 DMA 的個體,它們如圖所示。

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第一次清查的結果顯示所有個體的平均密度為 132 莖/公頃,可利用個體為 21 莖/公頃 (≥DMA)。

在第二次清單的架構内,可開發個體減少 3 株/公頃,顯着 ( P < 0.05) 9 株/公頃。

在 Amé 和 NonAme 站點觀察到第一次和第二次清單之間的密度顯着下降( P < 0.05),最重要的差異記錄在 Ame 站點,有 24 個莖/公頃,其中 7 個莖/公頃由可利用的個體代表。

這種減少代表 NonAme 站點中的 20 莖/公頃,其中 1 莖/公頃用于可開發。

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第一次清查期間主要樹種的總密度為 23 株/公頃,與第二次清查(20 株/公頃)有非常明顯的差異( P < 0.05)。

這種明顯差異 ( P < 0.05) 在 Ame 和 No 站點級别觀察到,但在 NonExpl 站點級别沒有,通過檢視同一組中的可利用個體,兩個清單的結果之間僅在 Ame 站點級别存在明顯差異 ( P < 0.05)。

根據喀麥隆 2007 年至 2018 年開發資料的分析,有 17 個物種被确定為森林特許權中開發最多的物種,在這些物種中,我們的研究地點沒有發現三個物種。

有本氏本百葉草。它們在租界和Lophira中沒有發現。(Azobé) 被發現在租界,但不在研究地點,剩餘 14 個物種,和清單中主要代表的另外兩個主要物種中,屬于被開發最多的物種,數量也最多。

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基地面積

基地面積與立木的體積直接相關,是以它的增量是木材生産的量度。

它在理論上是一個無機關的數字(兩個表面的比率),但實際上結果以 m 2 /ha 表示。

圖中顯示了兩個清單之間基礎面積的變化。

在 2003 年第一次清查期間,發現的所有物種的基礎面積為 269 m 2 /ha,在 2020 年第二次清查期間減少到 225 m 2 /ha,它在第一次和第二次清單之間減少,并根據研究區域而變化。

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值得注意的是,所有清查物種和主要物種的 Ame 站點的斷面面積分别減少了 30% 和 35%。NonAme 網站也存在這種差異(分别為 12% 和 13%),開發最多的物種最能說明基礎面積的影響。圖中顯示了根據開發最多的物種,兩個管理清單之間不同地點的基礎面積的演變。

2003 年至 2020 年清查期間,利用最多的物種的斷面面積分别占主要物種的 68%和 69%,占全部清查物種的 26%。在所研究的地塊中,主要開發的物種大多很豐富。

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兩個清單之間基礎面積的變化。

2003 年至 2020 年斷面面積有所下降,然而,大豆 紫檀、非洲紫檀 、的産量有所增加。

資料和地理位置存在的關系

該地塊的清單資料與植物地理描述一緻,事實上,所遇到的森林構造被确定為茂密的半落葉濕潤森林。

就清單個體的物種數量而言,五個最具代表性的科(55%)由番荔枝科(13 屬)、豆科(48 屬)、大戟科(19 屬)、梧桐科(11 屬)和夾竹桃科(6屬)。

在主要物種中, 紫檀、非洲紫檀是最重要的,占第一次清查記錄的個體的 30%,第二次清查中占 31%。

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茂密熱帶森林的基本特征之一是代表物種數量衆多,這種多樣性的結果是給定物種的個體通常僅以非常低的密度出現。此外,根據喀麥隆法規,隻有17%的庫存莖被提議作為主要樹種開發,其中隻有25%是可開發的。這一結果表明我們的森林生态系統中現有物種的價值非常的低下。

第一次和第二次清查在同一地點進行,但調查樣地的位置不同,表明調查計劃的布局有可能捕獲物種或丢失物種。

事實上,在 2003 年清單資料中确定的 311 個物種中,有 82 個在 2020 年的清單資料中沒有發現。

31 屬和 3 科(酸木科、梧桐科、金樹科)也是如此,相反,在 2020 年清單資料中确定的 314 個物種中,有 85 個在 2003 年的清單資料中沒有發現,44 屬和 2 科(紅木科、報春花科)也是如此。

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茂密熱帶森林的基本特征和種類

三個地點的具體多樣性分析表明,物種的多樣性因地點而異。

事實上,在第一次管理清查之後,Ame 站點上的物種數量 (258) 低于 No 站點上的物種數量 (273)。

後者自研究地塊配置設定以來一直未被開發,這種差異也可以通過 1969 年至 1995 年間在許可砍伐期間對森林的先前開發來證明。

同一研究地點兩個清單之間物種的減少和/或增加,可能是由于清單布局定位的差異,這也可以通過減少開發區可用潛力的開發過程來證明。

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1% 的調查結果并未提供一個地點的完整植物群組成,根據所使用的抽樣計劃的裝置,有些類群可能會出現或消失,密度根據開發與否的區域而不同。

物種密度在第一次清查中從 140 到 127 株/公頃不等,在第二次清查中從 129 到 111 株/公頃不等,具體取決于研究區域。

該密度低于 DynAfFor 網絡項目研究發現的密度,該項目僅涵蓋剛果盆地森林中 323 至 674 株/公頃的大部分。

這相當于中非熱帶森林中發現的每公頃 100 種物種,低于亞馬遜森林的每公頃近 300 種物種。

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同一特許區和同一類型森林中的物種,豐富度的分布非常不成比例。

實際上,“Amé”區域(140 株/公頃)的密度較高,其次是 NonAme 區域(132 株/公頃),而“NonExpl”區域(127 株/公頃)的密度較低。

這種分布變化可以揭示這樣一個事實,即營運公司在地塊和臨時協定期間,偏愛最富饒的地區進行開采。

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結尾

兩個階段之間的植物區系組成顯示所研究地點的變化,這不能歸因于攜帶地塊的線路定位的修改。

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在沒有經曆過任何砍伐的地點,在一個階段發現的 80 多種物種在另一個階段沒有遇到,是以,作為管理計劃的基礎,此清查以降低的比率(0.5% 至 1%)進行,并不能為所有資源的識别提供任何保證,制定年度管理決策以改善森林的可持續管理是可取的。

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