琅琊山落叶阔叶林更新特点及其特有树种光合特性研究

摘要

在我国，石灰岩地区面积约占陆地面积的1/7，这些地区总体土层浅薄，土壤含钙量大，有效水供应不足，导致造林难度加大，水土流失严重。因而，选择适合石灰岩地区立地的造林树种，探索切实可行的造林模式，是当今林业急需解决的一大课题。安徽东部地区11.5％的丘岭为石灰岩山地，植被类型以侧柏、麻栎低效林为主，部分岩石裸露面积大的地段甚至逆行演替为次生荒山灌丛。但是，形成鲜明对比的是，在琅琊山国家森林公园内，植被保护较好，分布着以榆科树种为主要建群种的茂盛的落叶阔叶林。以壳斗科(Fagaceae)、榆科（Ulmaceae）、槭树科(Aceraceae)等为优势的落叶阔叶林是我国暖温带地区典型的地带性森林群落类型。皖东琅琊山是我国暖温带天然次生落叶阔叶林保存最完好的地区之一，但有关其群落结构及更新特点的系统研究很少，对其特有树种琅琊榆和醉翁榆光合特性的研究也并不多见。
　　 本文以琅琊山典型次生落叶阔叶林为研究对象，对其林分结构特征、林下更新状况进行了调查，结果表明，四块样地共出现树种8种(胸径＞3.0 cm)，分属5科7属，以槭树科和榆树科为主。群落垂直结构简单，灌木层和草本不甚明显。乔木层中的五角枫、榉树、化香3个树种居绝对优势地位，琅琊山落叶阔叶林的树种多样性较低；琅琊山典型阔叶林的更新株主要包括，五角枫的幼苗、幼树，青檀、榉树、琅琊榆的更新幼树，栾树的更新幼苗。麻栎、化香等树种天然更新困难。其中五角枫和青檀的更新个体不仅数量多，而且分布广泛，尤其是五角枫的更新幼苗和幼树量多面广，其它树种则主要以幼树更新为主。特有树种琅琊榆的更新株基本集中在海拔较高南天门附近。
　　 通过分析土壤理化性质和土壤种子库对林下更新的影响，得出以下结论，琅琊山典型阔叶林中青檀的更新株与土壤中有机质的含量呈显著负相关：榉树与硝态N的含量相关性显著；栾树与pH(H2O)呈显著正相关，与铵态N的含量呈极显著正相关；琅琊榆与EC和海拔呈显著正相关；五角枫的更新与土壤理化性质相关性不明显。另外，琅琊山典型阔叶林中五角枫、化香、青檀、榉树等种子库较大。其中五角枫、青檀、榉树的种子量与林下更新状况一致。化香种子虽然量多，但无法更新。土壤种子库主要对五角枫、榉树的更新具有一定的影响，对其他树种更新的影响不大。
　　 通过对典型次生阔叶林和麻栎纯林进行对比研究发现，典型阔叶林下更新株较多的树种包括五角枫、青檀、榉树、栾树等，且主要以幼树更新为主。除栾树外，琅琊山典型次生阔叶林的更新种与组成主林层优势树种的类型一致；麻栎纯林内更新种主要以三角枫、槲栎、朴树的幼树更新为主，其中部分三角枫和槲栎已经进入主林层，具有一定的竞争性。两种林分类型中麻栎、化香天然更新困难，主要与光照条件、种子质量和数量、土壤理化性质密切相关。
　　 本文利用Li-6400便携式光合测定系统对琅琊山特有珍稀树种—琅琊榆、醉翁榆进行光合生理指标的测定。结果表明：在天气晴好的条件下，夏季及秋季，琅琊榆、醉翁榆的幼树和大树的光合生理指标日变化趋势基本相同。其中Pn、Gs、Tr的日变化曲线呈“双峰”型，即从早晨开始上升，中午进入光合“午休”，曲线下降，“午休“之后曲线上升到另一峰值，之后随时间不断降至最低；Ci的日变化曲线呈“凹峰”型，胞间CO2浓度先迅速降低到一定程度后保持稳定状态。