樹洞在活空心樹內(nèi)發(fā)展緩慢但顯著影響森林生物量估計(jì)
空心樹廣泛生長(zhǎng)于全球森林尤其是老林中，由于它們能夠?yàn)閯?dòng)物提供筑巢和繁殖后代的場(chǎng)所而被認(rèn)為是森林的重要結(jié)構(gòu)。空心樹是由微生物進(jìn)入樹干或大枝的破損處，分解內(nèi)部心材后形成的。分解作用能導(dǎo)致樹干內(nèi)形成樹洞甚至空管，從而造成碳儲(chǔ)量損失并影響森林碳收支。樹洞內(nèi)木質(zhì)分解速率控制了樹洞的擴(kuò)張速率與供給，還可影響樹干的碳損失。然而，直到目前為止人們還不清楚樹洞木質(zhì)的分解速率究竟是多少？
版納植物園土壤生態(tài)組鄭征副研究員及張樹斌等，在我國(guó)西南哀牢山亞熱帶山地森林中，首次測(cè)定了活樹樹洞分解木的呼吸速率、水分含量及木質(zhì)密度，并由此計(jì)算出樹洞的擴(kuò)展速率和巢位洞形成的時(shí)間。同時(shí)通過確定樹干中樹洞體積占比與樹木胸徑的回歸關(guān)系，利用森林調(diào)查數(shù)據(jù)估計(jì)了樹洞造成的生物量損失。另外，還比較了樹洞分解木與倒木和枯立木在呼吸速率和含水量方面的差異。研究發(fā)現(xiàn)樹洞內(nèi)木質(zhì)分解速率比倒木約低50%，原因與其相對(duì)較低的含水量有關(guān)，因此可以利用倒木的分解速率來估計(jì)樹洞的分解速率。樹洞在水平方向的輻射擴(kuò)展速率平均為2 mm/年，略低于森林中樹干莖粗生長(zhǎng)速率，但樹洞在垂直方向的擴(kuò)展速率是水平方向的8倍。在這一分解速率下，大約需要50-100年時(shí)間才能夠形成大小尺度足夠供中華蜜蜂（Apis cerana cerana）筑巢的樹洞。由于棲息于這一森林中的啄木鳥只能開鑿小尺度的樹洞，對(duì)于需要大尺度洞巢的動(dòng)物而言，只能依靠緩慢的分解作用來提供洞巢。研究還揭示樹洞分解可造成樹干8%的生物量損失，影響利用生物量模型對(duì)森林生物量的估計(jì)。因此在進(jìn)行老林生物量估計(jì)時(shí)，需要考慮樹洞的影響。
本研究結(jié)果即將以Hollows in living trees develop slowly but considerably influence the estimate of forest biomass為題發(fā)表于Functional Ecology (2015, doi: 10.1111/1365-2435.12566)。
本研究得到中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)項(xiàng)目（XDA05050206）和中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物“一三五”項(xiàng)目 (XTBG-T01)的資助，同時(shí)感謝西雙版納熱帶植物園森林生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)科學(xué)院哀牢山亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)研究站對(duì)本研究的支持。
研究人員在哀牢山森林取樣調(diào)查
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