宝天曼自然保护区栎类种子雨、种子库、幼苗更新策略研究

摘要

宝天曼自然保护区是我国北亚热带和暖温带的气候分区线和中国动物区划古北界和东洋界的分界线，植物区系南北过渡、东西交汇，兼容并存，其生态地位十分突出。栎林植物是宝天曼自然保护区内的优势物种，对宝天曼自然保护区的栎林更新研究，可以为保护区多样性保护和持续经营提供理论依据。
　　 森林植物的更新方式主要分为5种，即种子雨(seed rain)、土壤种子库(soil seed bank)、幼苗库(seeding bank)、幼树库(sapling bank)及萌生苗库(sprout bank)。
　　 本研究采用样地调查法，在宝天曼自然保护区实验区内，以锐齿栎林、栓皮栎林、短柄枹林三种优势种群落类型作为研究对象，对林内物种组成、种子雨、种子库、幼苗库进行定量研究，并对三种栎林的种子进行了萌发和出苗试验，结果如下：
　　 1)研究区三种栎林的垂直分布明显，锐齿栎林布在高海拔地区，栓皮栎林分布在海拔相对较低的地区，中间分布着栓皮栎、短柄枹和锐齿栎共存的混交林，但短柄枹占优势。本文锐齿栎林均为位于海拔1440左右的纯林，盖度在95％以上；栓皮栎海拔在1000米左右，盖度85％以上；短柄枹林海拔在1200左右，盖度95％以上。
　　 2)物种组成结果表明，8个样地中胸径≧1 cm的木本植物分别为RCL-1，173；RCL-2，187；RCL-3，123：SPL-1，73；SPL-2，94；DBB-1，80；DBB-2，103；DBB-3，115。优势物种的重要值分别为，锐齿栎，46.73、锐齿栎，45.50、锐齿栎，49.74、栓皮栎，44.10、栓皮栎，40.64、短柄枹，57.36、短柄枹，68.52、短柄枹，38.92。
　　 3)种子雨的研究结果显示，共收集种子4444粒。其中完好种子1527粒，占全部种子的34.36％，虫蛀种子534粒，12.02％，败育种子928粒，20.88％，壳斗1455，占32.74％。共收集锐齿栎种子1827粒，其中完好种子593粒，占所有锐齿栎种子的32.4％，虫蛀种子274粒，占14.9％，败育种子441粒，占24.1％，壳斗519粒，占28.4％；收集栓皮栎种子174粒，其中完好种子54粒，占所有栓皮栎种子的31.0％，虫蛀种子36粒，占20.7％，败育种子36粒，占20.7％，壳斗48粒，占27.6％；收集短柄枹种子2443粒，其中完好种子880粒，占所有短柄枹种子的36.0％，虫蛀种子224粒，占9.2％，败育种子451粒，占18.5％，壳斗888粒，占36.3％。
　　 对8个样地的种子雨强度作图分析，除了栓皮栎样地的种子雨强度表现为前期较小，中期较强，后期减少，锐齿栎和短柄枹6个样地均表现出种子雨前期较大，至中期缓慢减少，到后期骤减的趋势。对锐齿栎、栓皮栎、短柄枹三种栎林的种子雨动态分析，三种栎林收到的种子数量短柄枹最多，锐齿栎次之，栓皮栎最少。对比不同性状的种子，除虫蛀种子数量表现为锐齿栎高于短柄枹，败育种子数量表现为锐齿栎和短柄枹数量相当外，其他均表现出于总的种子数量相同的特征，即短柄枹高于锐齿栎，高于栓皮栎。
　　 4)种子库研究结果表明，锐齿栎林和短柄枹林落叶层均发现大量的种子存在，土层0-2cm只有短柄枹林中存在有少许的种子分布，而在2cm以下均为发现任何种子和残片。栓皮栎落叶层只是发现少许的种子存在。三种栎林的种子雨产量与土壤种子库存留的种子或残片总数之间存在显著性差异，均有较大的比例的种子(锐齿栎，96％、栓皮栎，95％、短柄枹94％)，被动物搬运到它处取食或埋藏起来。这说明栎林在土壤种子库中的主要影响因子是动物取食和搬运作用。
　　 5)幼苗更新研究结果显示，锐齿栎样地内，位于中坡位的RCL-1，RCL-2样地的锐齿栎幼苗数量明显大于位于下坡位的RCL-3样地；栓皮栎样地内未见实生苗存在，只有两棵萌生苗存在；短柄枹林样地内，位于上坡位的DBB-1的短柄枹幼苗数量明显大于位于中坡位的DBB-2和DBB-3样地。
　　 对8个样地幼苗样方内的幼苗跟踪调查，发现，锐齿栎三个样方的幼苗存活率分别为36.36％，20.51％，50.00％；栓皮栎两棵萌生苗均已存活；短柄枹三个样方的幼苗存活率分别为7.32％，31.58％，3.70％。分析短柄枹林的幼苗存活率之所以差异较大，主要原因应是动物干扰，在DBB-1，DBB-2样地附近见有野猪窝存在，幼苗为其所食。DBB-2附近有步道，由于人为干扰存在，动物少见，破坏较小。
　　 6)种子萌发成苗试验发现，三种栎林的种子萌发率均达到了100％。虫蛀种子依然存在发芽的能力。