安徽大别山海拔梯度上常绿阔叶林木本植物幼苗生长特征

【摘要】：温度是决定常绿阔叶林分布的重要因素。在亚热带北缘,温度在海拔梯度上变化显著,低温限制被认为是常绿阔叶林海拔分布上线的重要成因。其中幼苗作为木本植物生活史周期中对环境最为敏感的阶段,其更新状态直接决定了常绿阔叶林海拔上限群落的发展趋势。本研究选取位于中国东部常绿阔叶林北缘的大别山,以分布在海拔592-1200m的常绿阔叶林为对象,测定其中常见61种木本植物幼苗(H2m)的各年枝条长度和叶性状,比较木本植物幼苗生长速度随海拔梯度的变化格局,分析其生长速度与个体大小、叶性状和环境之间的关系,对比物种枝条年际生长间相关性的海拔差异,揭示其在低温环境下的生长适应策略,为我国东部常绿阔叶林分布前缘群落幼苗更新格局的形成提供机理解释。主要研究结果如下:1)常绿阔叶林的主要优势树种小叶青冈(Cyclobalanopsis gracilis)与黄丹木姜子(Litsea elongate)幼苗的生长速度(当年生枝长)随着海拔上升呈现下降趋势,在低海拔具有最大的生长速度;常见伴生种崖花海桐(Pittosporum illicioides)、小叶白辛树(Pterostyrax corymbosus)和山胡椒(Lindera glauca)幼苗的生长速度在各海拔梯度间没有显著差异,大果山胡椒(Lindera praecox)幼苗在高海拔的生长速度显著大于中、低海拔。2)常绿阔叶林常见木本植物幼苗的生长速度与植株高度和基径存在显著正相关关系,与郁闭度存在显著负相关关系,即植株越大、林冠郁闭度越低,生长速度越快。针对上述6个主要树种的广义线性模型分析表明:3种常绿阔叶树种的生长速度与郁闭度显著负相关,其中小叶青冈和黄丹木姜子这两种乔木树种还与株高显著正相关,海拔对生长速度的影响仅在小叶青冈中、低海拔梯度间存在;在3种落叶阔叶树种中,小叶白辛树和山胡椒的生长速度与植株大小、郁闭度和海拔均无显著关联,而大果山胡椒个体越大、林冠郁闭度越低、所处海拔越高生长越快。3)无论是在生活型水平上还是在物种水平上,枝条年际生长存在正相关关系,并且其相关性程度为常绿乔木常绿灌木;标准化主轴分析表明,小叶青冈和黄丹木姜子枝条年际生长在各海拔梯度上均呈现等速关系,并且其斜率和截距没有显著差异,表明在不同海拔梯度上其枝条年际生长间的关系没有显著变化,生长策略没有发生变化,不具备主动存储碳水化合物的特性。4)幼苗其当年生枝长或当年生枝质量与比叶面积(SLA)呈显著负相关,与叶数量和总叶面积显著正相关;当分别针对常绿和落叶阔叶两种生活型时,仅与总叶面积存在显著的正相关关系。小叶青冈、黄丹木姜子和崖花海桐3个常绿阔叶树种的SLA、单叶面积、单位小枝质量/体积叶稠密度、单位小枝体积叶面积在各海拔梯度上均不存在显著差异,高海拔小叶青冈单位小枝质量叶面积显著小于中低海拔,黄丹木姜子和崖花海桐单位小枝质量叶面积在海拔上差异不显著。综上所述,大别山常绿阔叶林常绿优势树种幼苗随海拔的升高,其生长速度变化不明显,并且年际间生长关系也保持一致,其叶性状及枝叶关系并未发生改变,表明海拔梯度上温度的变化并未对常绿阔叶树种幼苗的生长产生影响,推测目前常绿阔叶林海拔分布上线的低温环境对于常绿阔叶树种幼苗的生长没有明显的限制。