四川盆周西缘彭州天台山不同恢复阶段次生阔叶林种子雨分布特征

【摘要】：种子雨是植物生活史当中的必要环节,影响物种的共存和森林物种多样性的维持。为探究四川盆周西缘山地不同恢复阶段次生阔叶林种子雨特征,及其与土壤种子库、地上植被的关系,深入分析四川盆周西缘山地次生林自然更新的内在规律,以四川盆地西缘山地彭州天台山次生阔叶林的前期、前中期、中期3个恢复阶段森林为研究对象,采用小样地支撑法设置二级样地,并在小样地中设置1×1m2的种子雨收集器,于2013～2014年8～11月,2015年5～11月,分15次进行种子雨收集,并于2013年～2015年的11月3次对土壤种子库进行收集,经统计分析得到以下初步结论：(1)种子雨物种数随恢复过程呈减少趋势。3个恢复阶段种子雨共收集物种13科25种,其中蔷薇科(Rosaceae)最多,占种子雨总量的50.8%。前期收集到的种子属于11科23种,前中期种子隶属于12科21种,而中期仅8科14种。乔木物种各阶段均大于灌木物种数。各物种间具有轮动变化特点。(2)种子雨密度随恢复过程呈先抑后扬的变化。种子雨密度共1549.02±9.57粒/m2,前期种子雨量最大,但各恢复阶段种子雨量差距小,在34～40粒/m2范围内。各恢复阶段乔木种子雨量远远大于灌木种子雨量,乔木种子雨量分别占各阶段种子雨总量的94.52%、93.34%、92.38%。(3)不同恢复阶段种子雨高峰期不同。除2015年前中期和2013年中期种子雨高峰期为双峰模式外,种子雨时间动态呈现单峰变化,高峰期为8月或10月。这是由于复杂的群落结构中,各物种下落高峰期、雨量差别较大及物种本身的大小年现象共同作用造成的。(4)种子雨物种多样性随恢复过程而降低。各恢复阶段中Pielou指数、Shannon-Wiener指数及Simpson指数在群落梯度上的分布趋势基本一致,且指数总体呈现乔木略高于灌木的特点。乔木物种多样性高些灌木物种。种子雨对灌木层更新和演替的贡献非常小,这种差异多于地上植被的结实量的差异有关。(5)种子雨年际变化明显。2015年种子雨量远远大于2013、2014年,且8月种子雨累积量最高。各恢复阶段间年际变化趋势不同,但都变化明显。株木Swida macrophylla (Wall.)Sojak、稠李Padus racemosa (Lam.)Gilib.和灯台树Bothrocaryum controversum (Hemsl.)Pojark三个优势种,占总种子雨量的81.23%,均表现出明显的大小年现象,但各种群大年时间、周期不一致。(6)种子雨多为聚集分布。恢复中期聚集程度最高,聚集指数高达86.98561。绝大多数物种的种实主要聚集在母树周围,仅有少量种子能够散布出去。槭树科(Aceraceae)等物种通过风媒传播的树种具有较强的散布能力,各恢复阶段少量出现均匀分布。(7)各恢复期种子雨与土壤种子库相似性差异明显。Sorensen相似指数由0-1,各时间相似性跨度较大,由极不相似到极相似。恢复中期相似性较稳定。而各恢复期种子雨与地上植被物种相似性逐渐降低,但各阶段中种子雨与地上植被物种相似性随时间逐渐升高。乔木层种子雨与土壤种子库和地上植被的相似性均高于灌木层。(8)各恢复阶段种子雨时间分布模型呈三次曲线,拟合效果良好。