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长白山阔叶红松林种子雨及幼苗时空动态研究

陈香茗  
【摘要】:种子扩散是森林生态系统自我繁衍和修复的主要手段。幼苗是植物生活史中对环境条件反映最为敏感的时期,对于种群的稳定和群落的演替具有重要影响。本文以长白山不同群落(次生杨桦林、次生针阔混交林、原始阔叶红松林)为研究平台,检测了四年的种子雨散布情况,并对不同群落内幼苗进行测量,以此为基础及幼苗长期动态观测数据为基础,从种群和群落尺度上,研究了长白山不同群落演替阶段植物群落种子雨、幼苗更新动态,解释了长白山群落在不同演替阶段之间的差异,并对植物种群的发展方向作出预测。 种子雨研究时间从2006到2009年,共收集到17种乔木植物种子,其中次生杨桦林收集到种类最多,阔叶红松林最少。收集到的种子主来来自于,紫椴、水曲柳、蒙古栎和槭树等。四年中收集到的种子数量都比较大,种子雨密度最大的年份为2009年,最小的年份为2008年。次生针阔混交林中种子雨密度最大,次生杨桦林中种子密度其次,原始阔叶红松林最小。水曲柳,紫椴和槭树的种子在不同群落中都占据很大的比例。种子雨扩散一般会出现一个峰值,在不同的年际间,种子雨的降雨期峰值有所不同,但是整体的种子扩散时间段是基本一致的。在同一个年际间,不同群落中种子雨掉落的趋势是一致的。峰值也大多集中在同一个时间段里。从种子雨的空间分布来看,种子雨的分布范围十分广泛,几乎遍布整个样地。从几个重要树种的种子雨扩散研究发现,能远远离母树的种子很少,大多数的种子都聚集在母树周围。只有部分有翅的种子,如水曲柳,槭树的种子,借助风来传播,能传播到相对较远的地方。借助重力传播的种子,扩散能力较弱,如蒙古栎、紫椴等,种子大多聚集在母树周围。 研究期间调查到24种幼苗,其中次生杨桦林的幼苗种类最多,次生针阔混交林次之,趋于顶级群落的阔叶红松林中的幼苗种类最少。幼苗物种组成与种实基本一致,物种组成以水曲柳、紫椴和槭树为主。水曲柳幼苗在次生针阔混交林、次生杨桦林和阔叶红松林三个群落类型的幼苗都以水曲柳占主要优势,所占比例分别达到41%、86%、75%。其中阔叶树种幼苗数量较多,虽然收集不到红松的种子,但是在次生针阔混交林和次生杨桦林中均调查到红松幼苗,说明红松更新良好。幼苗的空间分布研究表明在不同群落类型中,阔叶树种的幼苗分布,都存在普遍的规律,即,在小尺度上都呈现出聚集分布,随着尺度的增加,聚集程度逐渐减弱,之后变为随机分布。对于针叶树种的幼苗分布则多趋向于均匀分布。从幼苗与成树之间关系来看,小尺度上幼苗与成树的分布多表现出正关联关系,即幼苗多分布在成树周围,其中水曲柳,紫椴及各种槭树表现明显,而对于针叶树种臭松和红松来说,幼苗与成树的关系则在小尺度上表现为负关联,即幼苗不大量分布在成树周围。幼苗与种子的分布密度在研究区域中并没有明显的相关关系。种子雨初次散布的区域与幼苗最终萌发的区域并不一定一致,这与种子的在再扩散和休眠有很大关系。


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