论文部分内容阅读
川西亚高山针叶林是四川森林的主体，是长江上游重要的生态屏障。云杉作为亚高山针叶林人工更新的主要树种，已经在该地区形成了大面积的人工纯林。目前，许多云杉人工林分已经进入更新成熟龄，而这些人工林的持续更新却成为日益凸现的问题。探讨这些云杉人工林的自我更新潜力及云杉种子种群更新特点，可为培育后续森林资源提供科学依据。
本文以川西米亚罗亚高山60a云杉人工林为研究对象，并以该区域内相对稳定的植被群落——天然林为对照，采用种子收集器、土壤种子库筛选、室内外种子萌发实验及野外幼苗调查等方法，从异质性微生境的角度研究了种子雨下落之后，不同微生境对种子库、种子萌发、幼苗建立及分布这一前期更新过程的影响，得出如下结果：
1、通过对川西亚高山60a云杉人工林和天然林6年内种子雨雨量、形态特征、散步动态等的持续观测和综合比较可以发现，云杉林结实特点由于林木自身的特征存在着巨大的变动，2002年和2006年两个种子结实大年内，60a人工林种子雨强度分别达到1088.2±52.3粒/m2和704.3±48.9粒/m2，远大于天然林579.9±28.9粒/m2和507.5±30.7粒/m2；且云杉林结实质量优于天然林。60a人工林结实量大，种子质量也最好，相对天然林来说对种群的天然更新以及群落的演替都有最大的贡献潜力。应该说，在川西亚高山云杉人工林的天然更新过程中，种源不是影响天然更新的因素。在种子结实大年里，达到更新成熟的云杉人工林有着优于该地区相对稳定植被群落——天然林的种源优势。至少在种子结实大年，种子供应不是该区域人工林天然更新的限制因子。
2、相对于天然林种子库，人工林种子库在种子萌发前能够有较多的有活力种子。虽然这其中有种子雨输入量有差别的因素存在，但两种林分种子库对种子的保存率的不同才是造成这种差异的主要因素。在人工林中，不同地被类型形成的微生境显著地影响了种子库中种子的密度、垂直分布。有地被物存在的微生境能够将种子雨的大部分截留在地被层中，成为幼苗出现的主要场所；同时不同的地被物对种子的保存情况存在显著的差异，苔藓和凋落物层能都较好地保持其中的种子，到种子萌发前，这两种种子库类型能分别为天然更新提供366.1粒/m2和302粒/m2的有效种子。从这点来看，林下地被物上的种子库能够为天然更新萌发阶段提供数量可观的物质基础。
3、种子的萌发和幼苗的定居是天然更新过程中种子库向幼苗库转化的关键环节。总的说来，米亚罗人工林区60a云杉人工林种子向幼苗的转化率十分低下，凋落物、苔藓、草本、裸地四种主要地被物以及天然林内种子/幼苗的转化率分别仅为2.22％、2.14％、0.57％、0.67％、1.05％。这种低的转化率成为云杉林天然更新的限制性因子。但在现有更新条件下，微生境对这一环节仍然显示出十分显著的影响，表现为凋落物和苔藓对现有更新的新幼苗的保存率高于其它类型及天然林。苔藓和凋落物在种子萌发，幼苗保存，以及幼苗分布上都要优于其它地被物类型；另外，微地形对天然更新过程的影响也很显著，凹立地上更适宜于种子的汇集、萌发和定居。