天天看点

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

作者:常发呆的小刘
东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

文|小刘

编辑|小刘

前言

中非热带森林的可持续管理,已被确定为改善热带森林不可持续伐木做法的重要途径。

它受国际承诺和森林政策的约束,和森林政策在法律文件层面得到阐明,要求特许经营者管理措施源于文献和科学试验,其中大部分集中于重建被开发的地区。

使用De Madron 定义的公式,确定刚果盆地国家的开采林的重建。

该公式考虑了开发物种的一些结构参数(开发的最小直径、平均年生长量)。此外,还考虑了其他几个参数,如砍伐损害和死亡率,但研究人员对此并未就此达成共识。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

该公式的中心指标是轮换,它代表森林中被开发的潜力至少恢复 50% 的假设周期。它在中非国家之间从 20 到 30 年不等,适用于一个物种或一组物种。

喀麦隆选择了 30 年的轮换期,当地管理人员在主要物种中至少选择了 20 个物种。

长期补充资源的需求是森林管理的一个主要问题。木材的产量大幅度减少,由于利润不够,森林特许权有被所有权公司放弃的风险。然后可以将地块转变为农业区,从而消除它所实现的大部分功能。

除了这种物种重建之外,森林的保护和可持续管理还需要更好地了解它们的异质性、其组成的环境驱动因素以及它们对气候变化的脆弱。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

喀麦隆热带雨林

从实施可持续森林管理的角度来看,重构公式的有效性、多样性指数和其他参数(如密度、断面面积和直径结构)的维护仍然存在问题。

根据当地条件对同一森林的不同地点之间的森林结构,和多样性的变异性进行的研究很少,而且记录也很少。然而,这些参数对于确定森林生态系统动态指标至关重要,是森林生态系统发展的重要基础。

此外还必须加上物种的空间结构,这是了解生态过程和森林生态系统功能的关键参数之一。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

首先选取的材料

选取的地方是一片商业生产林,分别于 2003 年和 2020 年在喀麦隆东部地区 进行了两次管理清查,这个地方气候属热带气候,有两个旱季(6 月初至 7 月底和 11 月中旬至 3 月中旬)和两个雨季(3 月中旬至 6 月初和 8 月至 11 月中旬)。

年平均降水量为1367±208毫米,月平均气温为 23.9˚C ± 0.7˚C,平均相对湿度为 76.4% ± 2.2%。

地块的起伏相对不均匀,极端高度在 506 至 801 米之间变化,有一些沼泽,有时非常广阔。地表主要遇到的土壤为铁素体型,来源于变质烃源岩蚀变。

植物群位于几内亚-刚果地区,由有梧桐科和榆科 的半落叶茂密湿润森林组成。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

在这一片雨林区域,命名了三个地点:

● Ame:这是在第一次管理清单(2003 年)之后和第二次(2020 年)之前至少 10 年开发的场地分组年度采伐区;

● NonAme:在第一次管理盘点之前被利用;

● NonExpl:自从生产林被授予特许权后,没有进行过开采。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

研究区域的位置和管理库存设备的介绍

经过复杂的数据筛查和选择

每个地块由 250 米长和 20 米宽(即 0.5 公顷)组成,位于等距线上,其中所有胸高直径(DHP)超过 20 厘米的树木都已清点。

对于每棵树,都确定了树种,并使用卷尺测量了胸径。然后在一张提供信息以识别该品系的表格上,在每一行上添加所识别物种的通用名称、相应的代码、胸径等级,在某些情况下还添加了表明树木质量的代码。

一旦根据行号计算出此信息,就会与所有已知物种的数据库建立链接,以添加学名、属、科、组和最小管理采伐直径 (DMA)。根据行号,已添加不同站点及其总面积和调查面积。

如此构成的两个数据库在清查年份(2003或2023)的第一栏中被精确地组合在一起,DBH 类别和 DMA 之间的比较使得可以为每个物种添加状态(对于至少具有 DMA 或否的物种可利用)。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

以种群中每个分类单元的数量表示的植物区系组成,它与分类单元中代表的个体数量无关,该组成是为每个管理清单阶段、所有地点和每个地点单独确定的,包括所有物种或仅主要物种。

并采用所有个体 (TI) 或仅可利用个体,即 DBH 大于或等于 DBH 的个体等于 DMA (IE)。这也是一个突出分类单元元素的问题,这些元素位于清单的一个阶段,但不在另一个阶段。

它是根据三个站点(Ame、NonAme 和 NonExpl)计算的。它是根据以下公式计算的:

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

断面面积(m 2 /ha)为树干基部所占面积与立地面积之比的累加总和。它是根据以下公式计算的:

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

其中:G: 断面面积;π:3.14;i : 胸径等级(1 级包括 20 至 30 厘米的茎……13 级包括 140 至 150 厘米的茎……);N i :第i类个体的数量;dm i:类别的中值直径(dm 1 = 25 ... dm 13 = 145 ...)。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

植物区系组成

在每个地点观察两个清单的所有清单物种和主要物种的区系组成,根据物种、属和科对清查的个体进行分组。

数据显示,2003年第一次普查面积277公顷,共计61科311种210属36615人,501公顷普查面积58科314种223属61647人。 2020年第二次清查期间,主要种数第一次清查时为15科34属43种,第二次清查时为16科35属。

这种具体的组成在三个地点的水平上观察时并不完全相同,无论是所有物种还是主要物种。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

第一次清查(2003 年)期间调查的面积为 Ame 站点 94.5 公顷,NonAme 站点 27.5 公顷和 NonExpl 站点 155 公顷。

第二次清查(2020 年)分别为 166 公顷、48.5 公顷和 286.5 公顷。

这三个站点中没有一个包含每个清单中发现的所有种类,对于所有个体和可利用个体,第一次和第二次清单之间的物种数量在“NonExpl”站点中更高。

“NonAme”站点中的物种数量较少。

在所有三个地点中最具代表性的属是番荔枝。榆科和Combretaceae也是所有地点中代表最多的五个属,但频率不同。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

不同地点清查的物种的植物区系组成。

根据所有物种和主要物种列出的个体、科、属和物种的数量。

TI = 所有个人

百分比是主要物种占所有物种的比例。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

在三个地点清查的物种的个体、科、属和物种的数量。

对于所有个体,在 A站点,第一个清单中发现了 Erythropalaceae 科,但第二个清单中没有。

在植物网站上,在第二份清单中发现了菊科、金银花科和杨柳科,但在第一份清单中没有。

在 N 站点上,五加科和报春花科在第一个清单中找到,但在第二个清单中找不到。

由于森林管理问题是可持续利用,因此必须特别注意可供利用的主要树种。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

农场不同地点主要物种的区系组成

图中显示,在第一次和第二次清查期间,记录的主要物种数量在 N站点(分别为 41 和 40)较高,其次是 Ame 站点(39 和 36),最后是 No 站点(28 和 34)。

两个清单中记录的最重要的物种出现在所有研究地点。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

农场不同地点主要物种的区系组成。

结构参数

计算所有个体的密度时,考虑了所有 DBH 大于或等于 20 cm 的个体,和所谓的可利用个体。即那些 DBH 大于或等于 DMA 的个体,它们如图所示。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

第一次清查的结果显示所有个体的平均密度为 132 茎/公顷,可利用个体为 21 茎/公顷 (≥DMA)。

在第二次清单的框架内,可开发个体减少 3 株/公顷,显着 ( P < 0.05) 9 株/公顷。

在 Amé 和 NonAme 站点观察到第一次和第二次清单之间的密度显着下降( P < 0.05),最重要的差异记录在 Ame 站点,有 24 个茎/公顷,其中 7 个茎/公顷由可利用的个体代表。

这种减少代表 NonAme 站点中的 20 茎/公顷,其中 1 茎/公顷用于可开发。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

第一次清查期间主要树种的总密度为 23 株/公顷,与第二次清查(20 株/公顷)有非常明显的差异( P < 0.05)。

这种明显差异 ( P < 0.05) 在 Ame 和 No 站点级别观察到,但在 NonExpl 站点级别没有,通过查看同一组中的可利用个体,两个清单的结果之间仅在 Ame 站点级别存在明显差异 ( P < 0.05)。

根据喀麦隆 2007 年至 2018 年开发数据的分析,有 17 个物种被确定为森林特许权中开发最多的物种,在这些物种中,我们的研究地点没有发现三个物种。

有本氏本百叶草。它们在租界和Lophira中没有发现。(Azobé) 被发现在租界,但不在研究地点,剩余 14 个物种,和清单中主要代表的另外两个主要物种中,属于被开发最多的物种,数量也最多。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

基地面积

基地面积与立木的体积直接相关,因此它的增量是木材生产的量度。

它在理论上是一个无单位的数字(两个表面的比率),但实际上结果以 m 2 /ha 表示。

图中显示了两个清单之间基础面积的变化。

在 2003 年第一次清查期间,发现的所有物种的基础面积为 269 m 2 /ha,在 2020 年第二次清查期间减少到 225 m 2 /ha,它在第一次和第二次清单之间减少,并根据研究区域而变化。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

值得注意的是,所有清查物种和主要物种的 Ame 站点的断面面积分别减少了 30% 和 35%。NonAme 网站也存在这种差异(分别为 12% 和 13%),开发最多的物种最能说明基础面积的影响。图中显示了根据开发最多的物种,两个管理清单之间不同地点的基础面积的演变。

2003 年至 2020 年清查期间,利用最多的物种的断面面积分别占主要物种的 68%和 69%,占全部清查物种的 26%。在所研究的地块中,主要开发的物种大多很丰富。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

两个清单之间基础面积的变化。

2003 年至 2020 年断面面积有所下降,然而,大豆 紫檀、非洲紫檀 、的产量有所增加。

数据和地理位置存在的关系

该地块的清单数据与植物地理描述一致,事实上,所遇到的森林构造被确定为茂密的半落叶湿润森林。

就清单个体的物种数量而言,五个最具代表性的科(55%)由番荔枝科(13 属)、豆科(48 属)、大戟科(19 属)、梧桐科(11 属)和夹竹桃科(6属)。

在主要物种中, 紫檀、非洲紫檀是最重要的,占第一次清查记录的个体的 30%,第二次清查中占 31%。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

茂密热带森林的基本特征之一是代表物种数量众多,这种多样性的结果是给定物种的个体通常仅以非常低的密度出现。此外,根据喀麦隆法规,只有17%的库存茎被提议作为主要树种开发,其中只有25%是可开发的。这一结果表明我们的森林生态系统中现有物种的价值非常的低下。

第一次和第二次清查在同一地点进行,但调查样地的位置不同,表明调查计划的布局有可能捕获物种或丢失物种。

事实上,在 2003 年清单数据中确定的 311 个物种中,有 82 个在 2020 年的清单数据中没有发现。

31 属和 3 科(酸木科、梧桐科、金树科)也是如此,相反,在 2020 年清单数据中确定的 314 个物种中,有 85 个在 2003 年的清单数据中没有发现,44 属和 2 科(红木科、报春花科)也是如此。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

茂密热带森林的基本特征和种类

三个地点的具体多样性分析表明,物种的多样性因地点而异。

事实上,在第一次管理清查之后,Ame 站点上的物种数量 (258) 低于 No 站点上的物种数量 (273)。

后者自研究地块分配以来一直未被开发,这种差异也可以通过 1969 年至 1995 年间在许可砍伐期间对森林的先前开发来证明。

同一研究地点两个清单之间物种的减少和/或增加,可能是由于清单布局定位的差异,这也可以通过减少开发区可用潜力的开发过程来证明。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

1% 的调查结果并未提供一个地点的完整植物群组成,根据所使用的抽样计划的设备,有些类群可能会出现或消失,密度根据开发与否的区域而不同。

物种密度在第一次清查中从 140 到 127 株/公顷不等,在第二次清查中从 129 到 111 株/公顷不等,具体取决于研究区域。

该密度低于 DynAfFor 网络项目研究发现的密度,该项目仅涵盖刚果盆地森林中 323 至 674 株/公顷的大部分。

这相当于中非热带森林中发现的每公顷 100 种物种,低于亚马逊森林的每公顷近 300 种物种。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

同一特许区和同一类型森林中的物种,丰富度的分布非常不成比例。

实际上,“Amé”区域(140 株/公顷)的密度较高,其次是 NonAme 区域(132 株/公顷),而“NonExpl”区域(127 株/公顷)的密度较低。

这种分布变化可以揭示这样一个事实,即运营公司在地块和临时协议期间,偏爱最富饶的地区进行开采。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

结尾

两个阶段之间的植物区系组成显示所研究地点的变化,这不能归因于携带地块的线路定位的修改。

东喀麦隆地区热带森林中植物区系组成和结构参数的演变

在没有经历过任何砍伐的地点,在一个阶段发现的 80 多种物种在另一个阶段没有遇到,因此,作为管理计划的基础,此清查以降低的比率(0.5% 至 1%)进行,并不能为所有资源的识别提供任何保证,制定年度管理决策以改善森林的可持续管理是可取的。

继续阅读