梵净山栲树群落的种子雨、种子库及更新

梵净山栲树 (Castanopsis fargesii)群落种子雨丰富 ,对群落更新发展有用的成熟有效种子 2 6 8.9粒·m- 2 。优势种及其它主要种类均有种子产生 ,为维持现存群落的稳定提供了重要基础。种子库中活力种子丰富 ,其数量达 375 4.3粒· m- 2 ,分属 30种植物 ,其中木本植物种子 18种 ,草本植物种子 12种。种子库中有现存植物种子 13种 ,群落演替前期各阶段产生的种子 17种。在种子库中 ,现存群落的优势种和其它主要树种均有活力种子存在 ,群落更新潜力好。在种子库中 ,现存植物产生的种子绝大多数分布于枯枝落叶层 ,只有少部分 (3种 )可分布到土壤层 ,演替前期各阶段产生的种子全部分布在土壤层中。随土壤深度增加 ,种子的种类和物种多样性指数均逐渐减小。从枯枝落叶层向下 ,种子库与现存群落的相似性逐渐减小。在天然情况下 ,种子库中优势种及其它主要种类的种子大量萌发出苗 ,现存群落更新良好 ,稳定性强。     

辽东山区长白落叶松(Larix olgensis)种子雨和种子库

长白落叶松是东北地区主要的用材树种,其种子雨和种子库研究鲜见报道。在辽东山区用收集器收集的种子分析了长白落叶松种子雨组成、质量和扩散距离,每隔2个月调查1次种子库数量,并结合靛蓝染色法测定每次种子的活力来分析土壤种子库动态。结果表明,辽东山区的长白落叶松种子雨从8月中旬开始,9月末到10月初达到高峰期,11月初结束。在起始期,种子雨以干瘪的不完整种子为主,而从高峰期开始,种子雨以完整种子为主。整个长白落叶松种子雨中不完整种子约占种子雨总量的45％,这些不完整种子由被动物取食、空粒和病虫害危害种子组成。完整种子的平均生活力为56．4％,即有活力的种子仅占整个种子雨的30％。种子雨集中在母树周围,在林缘1次扩散距离一般不超过1．5倍树高。种子雨到达地面之后,主要分布在枯枝落叶层,土壤0—5em层有少量分布,土壤5em以下没有种子分布;土壤种子库的种子主要在翌年雪融化后开始萌发、被取食、搬运以及腐烂,其中腐烂种子数占45．4％,动物取食为30．0％。种子库的种子数量和活力在冬季没有明显变化,而在翌年,种子数量和活力明显减少,4、6月和8月份种子数量分别为（506．3±35．56）粒m^-2,（267．1±17．47）粒m^-2和（143．6±9．83）粒m^-2,对应的活力分别为47．8％±4．68％,19．4％±3．39％和0％,这表明长白落叶松种子不能在地面形成连续的种子库。     

辽东山区长白落叶松（Larix olgensis）种子雨和种子库

长白落叶松是东北地区主要的用材树种,其种子雨和种子库研究鲜见报道。在辽东山区用收集器收集的种子分析了长白落叶松种子雨组成、质量和扩散距离,每隔2个月调查1次种子库数量,并结合靛蓝染色法测定每次种子的活力来分析土壤种子库动态。结果表明,辽东山区的长白落叶松种子雨从8月中旬开始,9月末到10月初达到高峰期,11月初结束。在起始期,种子雨以干瘪的不完整种子为主,而从高峰期开始,种子雨以完整种子为主。整个长白落叶松种子雨中不完整种子约占种子雨总量的45%,这些不完整种子由被动物取食、空粒和病虫害危害种子组成。完整种子的平均生活力为56.4%,即有活力的种子仅占整个种子雨的30%。种子雨集中在母树周围,在林缘1次扩散距离一般不超过1.5倍树高。种子雨到达地面之后,主要分布在枯枝落叶层,土壤0~5 cm层有少量分布,土壤5 cm以下没有种子分布;土壤种子库的种子主要在翌年雪融化后开始萌发、被取食、搬运以及腐烂,其中腐烂种子数占45.4%,动物取食为30.0%。种子库的种子数量和活力在冬季没有明显变化,而在翌年,种子数量和活力明显减少,4、6月和8月份种子数量分别为(506.3±35.56) 粒  m^-2,(267.1±17.47)粒  m^-2 和(143.6±9.83)粒  m^-2,对应的活力分别为47.8%±4.68 %,19.4%±3.39 %和0 %,这表明长白落叶松种子不能在地面形成连续的种子库。     

山西文峪河上游河岸林的土壤种子库与树种更新特征

以山西文峪河上游13种典型的河岸林为研究对象,通过土壤种子库和树种更新研究,分析群落种子库与林下更新随演替进展的变化趋势,以及该区河岸树种的繁殖对策。结果表明：13种群落的土壤种子库密度间于1290±103～3950±154粒/m2,63.5%的种子留存于0～5 cm的层次;种子库包含49种植物,以多年生草本为主,存在耐干扰种和湿地植物的种子;处于相同或相邻演替阶段的群落,种子库相似性较高;随演替进展,种子库密度、丰度、Shannon-Wiener指数及种子库与地上植被的相似性均呈降低趋势;处于演替后期的青杄Picea wilsonii林存在丰富的＂青杄幼苗库＂;先锋种白桦Betula platyphylla的种子存在于演替各阶段的群落中,储量丰富,其更新主要依赖于风媒种子,并存在少量萌蘖;青杄、白杄P.meyeri、华北落叶松Larix principis-rupprechtii、油松Pi-nus tabulaeformis和辽东栎Quercus liaotongensis的种子库损耗严重,没有或仅存少量种子,其中云杉和油松的更新幼苗幼树多,属持久幼苗库更新;华北落叶松幼苗幼树少,且仅出现于林缘或林窗等开阔地,属植被空隙中季节性更新;辽东栎主要依赖丰富的幼苗库进行更新,同时存在一定的萌蘖;青杨Populus cathayana以大量风媒种子更新结合营养扩展。     

毛红椿天然林种子雨、种子库与天然更新

2008-2011年,调查江西九连山国家级自然保护区毛红椿天然林的种子雨、种子库及林下幼苗数量.结果表明:在毛红椿天然林,种子雨散布时间为10月下旬至12月下旬.2010年不同样地的种子雨强度为虾公塘气象观测站(320.3±23.5粒·m-2)＞虾公塘保护站(284.7±24.2粒·m-2)＞大丘田保护站(251.6±24.7粒·m-2),分别以222.0、34.3和22.6粒·m-2完好种子供土壤萌发更新;毛红椿种子储量取决于结实量、鸟类取食和种子活力等因素,鸟类取食是其种子储量大幅下降的首要因素;由于种子不耐储藏以及大量腐烂,种子有效贮藏期不足1个月.12月天然林种子库平均萌发数≤2株·m-2,次年1月土壤种子库种子量最少,为6.7～11.8粒·m-2,平均仅萌发0.4～0.6株·m-2,与林下实生幼苗分布极少相吻合.毛红椿种子雨储备、种子库种子活力保存及幼苗建成等因素影响其天然更新.     

川西亚高山65年人工云杉林种子雨、种子库和幼苗定居研究

川西亚高山人工针叶林已成为亚高山森林的重要组成部分, 它们是否具有持续的自然更新能力, 是决定川西亚高山针叶林群落演替方向和维持该区针叶林大面积存在的基础。以川西米亚罗亚高山人工云杉(Picea asperata)林(65 a)为研究对象, 对种子雨量年际变化、土壤种子库动态、种子萌发和幼苗定居等更新过程的关键环节进行了连续7年(2002-2008年)的野外观测, 以研究人工云杉林更新潜力及影响其更新的限制因素。结果表明: 该区云杉林种子雨一般从每年的10月初开始下落, 一直到翌年的1月底或2月初结束; 云杉种子散落存在明显的大小年现象, 种子散落周期为4年, 且大小年之间种子产量差异极大; 云杉种子从下落到土壤到种子完全失去活力不到1年时间, 属于Thompson和Grime定义的第II类土壤种子库类型。腐烂死亡和动物取食是土壤种子库损耗的主要因素, 而种子通过萌发真正转化为幼苗的比例非常低, 仅占2002年下落种子总量的3.6%。种子萌发后, 环境筛的作用导致云杉幼苗大量死亡, 尤其是在种子萌发后的一个生长季节内, 其死亡率高达78%。凋落物和苔藓是构成人工云杉林下地表的两种主要地被物类型, 二者占所有调查幼苗数量的93%左右; 两种地被物类型上0-2 cm层幼苗存活率最高, 分别占存活幼苗总数的76.07%和86.72%, 随地被物厚度增加, 幼苗存活率呈明显下降趋势, 而幼苗死亡率呈明显升高的趋势, 表明林下地被物厚度也是影响云杉幼苗定居的重要因素。两种地被物对幼苗生长的影响不同, 除株高之外, 分布在苔藓上的云杉幼苗生长参数(地径、分枝数、干重以及干重年增长率)明显高于分布于凋落物上的幼苗, 表明苔藓地被物更有利于云杉幼苗定居。尽管该区大量云杉种子下落, 但由于种子的高损耗率、幼苗的低输出率以及萌发幼苗的高死亡率, 使得人工云杉林下种子通过萌发转为实生幼苗的数量非常少, 最终真正能补充到云杉种群的个体数量非常有限。     

不同年龄香果树种子雨和种子库及其更新特征

对宝天曼自然保护区香果树种子雨、土壤种子库进行了观测,并进行不同微生境播种实验,研究其种子萌发及幼苗生长动态。结果表明:(1)不同龄级香果树种子雨持续时间及其高峰期有所不同,种子雨强度存在极显著差异。(2)20~50龄级香果树的种子饱满率、土壤种子库中种子密度均显著低于其他龄级,但其不同类型种子的水平和垂直分布规律一致;大约80%的香果树种子在其萌发前消失,剩余种子中以霉烂种子密度最高(9.81粒·m-2),饱满种子密度最低(1.94粒·m-2)。(3)野外育苗实验表明,不同龄级香果树所产饱满种子的萌发率及幼苗存活率差异不显著,其种子萌发率约为16.93%,但仅有3.86%的幼苗寿命超过5个月;不同微生境对香果树幼苗存活率产生显著影响,林窗是其最适宜微生境。研究认为,人工采集香果树种子,于次年4月份在原生境下播种;清理母树冠下和冠缘的地被物,增加林缘空地地被物覆盖度,以减少香果树种子的损失,改善香果树种子萌发和幼苗生长的光照条件,以利于幼苗根系的生长,促进香果树的自然更新。     

海南霸王岭陆均松种子雨和土壤种子库特征

为了解陆均松(Dacrydium pierrei)的自然更新能力,对海南霸王岭陆均松进行为期3年的种子雨、种子库及幼苗幼树观测,并分析其与环境因子的关系。结果表明,陆均松种子雨和种子库有效种子数量太少并存在季节性差异;其结实存在大小年现象;种子雨的扩散密度随着距母树距离的增加而逐渐减少;土壤种子库种子数量在枯枝落叶层所占比例最大,但有活力种子数量极少。幼苗幼树适宜生存的海拔范围为800~1 400 m,经度、纬度、坡度与幼苗幼树分布有明显相关性。因此,选择适宜季节采摘种子,提高种源数量和质量,清除林下枯枝落叶,增加种子萌发能力等以减少陆均松更新的限制条件的人工抚育措施应适当考虑。     

庞泉沟自然保护区华北落叶松土壤种子库的研究

采用样地内小样方取样,物理方法分离,室内测量,试验,分析的方法,对庞泉沟国家级自然保护区内,华北落叶松４个林型的林下土壤种子数量,质量及分布进行了研究。分析了影响林下土壤种子数量的因素,提供了华北落叶松土壤种子库的基本背景。     

秦岭中段不同坡向锐齿栎种子雨、土壤种子库与幼苗更新

以秦岭中段不同坡向(阳坡、半阳坡、半阴坡及阴坡)锐齿栎天然林为对象,对锐齿栎种子雨、种子库的数量、质量动态以及幼苗发育过程进行研究.结果表明: 锐齿栎种子雨一般从8月中旬开始,9月中下旬到10月上旬达到高峰期,11月中上旬结束;不同坡向的种子雨降落历程、发生时间和组成不同;半阳坡种子雨强度最大,为134.13粒·m^-2,其余大小依次为阳坡、半阴坡、阴坡;阳坡种子雨降落时间最早、持续时间最长,高峰期持续时间也最长,阴坡种子雨降落时间最晚、持续时间最短,高峰期持续时间也最短;种子活力及成熟种子占其种子雨的比例大小顺序为半阳坡>阳坡>半阴坡>阴坡.从种子雨降落结束到翌年8月,各坡向土壤种子库总储量大小顺序均为半阳坡>阳坡>半阴坡>阴坡;各坡向的土壤种子库中成熟、未成熟、被啃食种子数量和种子活力均随时间变化呈递减趋势,而霉烂种子数量增加;各坡向土壤种子库中的种子均主要集中在枯落物层,其次为0~2 cm土层,而在2~5 cm土层中只有极少量种子存在.4种坡向中锐齿栎幼苗的密度差异显著,半阳坡幼苗最多,其余依次是阳坡、半阴坡和阴坡.半阳坡更适合锐齿栎种子的萌发和幼苗生长.     

秦岭地区华北落叶松人工林地土壤养分和酶活性变化

以秦岭地区不同林龄(5年生、10年生、20年生、30年生和40年生)华北落叶松人工林为研究对象,采用野外调查采样和室内分析相结合的方法,研究了不同林龄华北落叶松人工林地土壤剖面p H值、有机质养分和酶活性的变化。结果表明:土壤p H值随着林龄有降低趋势,随着土层深度的增加有升高趋势。土壤有机质和土壤速效氮、速效磷和速效钾在近熟龄期显著高于幼龄期。土壤中的磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性随着林龄都呈"高—低—高"的趋势,幼龄期的土壤蔗糖酶活性显著高于近熟龄的,而磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶活性是近熟龄期的显著高于中幼龄。土壤速效养分和酶活性都随着土层深度的增加有显著的降低。相关分析表明磷酸酶活性与有机质、速效氮、速效磷、速效钾和脲酶活性呈极显著的正相关性(P0.01),脲酶与有机质、速效氮和速效钾呈极显著正相关。蔗糖酶与过氧化氢酶活性显著负相关(P0.05),与p H值有一定的正相关性。秦岭地区华北落叶松人工林进入近熟林之后土壤肥力有一定的恢复,而在中幼龄阶段土壤养分比较缺乏,尤其是氮磷。     

塞罕坝华北落叶松人工林天然更新影响因子

为了探讨影响塞罕坝地区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林天然更新的关键因子,基于两个龄级(Ⅲ龄级,20—30a、Ⅳ龄级,30—40a)共计18块(50m×50m)华北落叶松人工林标准地的调查资料,采用冗余度分析法(RDA)对标准地中不同高度等级华北落叶松更新苗密度与环境因子之间的关系进行了分析,并运用偏冗余度分析法(partial RDA)对影响林分更新的土壤-枯落物因子、林分结构因子进行了定量分解。结果表明:(1)土壤-枯落物因子是影响该地区华北落叶松人工林林分更新的关键因子。(2)Ⅲ龄级林分更新主要影响因子有林分密度、土壤有机质含量、土壤速效磷、土壤碱解氮含量和枯落物厚度;Ⅳ龄级林分更新主要影响因子有枯落物厚度、土壤全钾、林分密度、土壤p H值和基面积。两个龄级林分更新都表现出高个体数,低成活率的现象,枯落物厚度是造成这种现象的主要因素。(3)Ⅲ龄级林分更新苗在早期生长中受土壤-枯落物因子限制比较大,而后林分结构因子逐渐成为主要的限制性因子;在Ⅳ龄级林分中,除基面积外的林分结构因子与5个高度等级更新苗密度呈正相关。     

间伐和改变凋落物输入对华北落叶松人工林土壤呼吸的影响

作为森林生态系统的第二大碳通量,土壤呼吸在全球碳循环和气候变化中发挥着重要作用。通过探究土壤呼吸对间伐和改变凋落物的响应规律以及响应之间的联系,能够为准确评价森林碳循环提供依据。针对不同强度(对照、轻度、中度、重度)间伐后的华北落叶松人工林,2016年5月至10月采用LI-8100土壤碳通量测量系统对其原状、凋落物去除、凋落物加倍的土壤呼吸进行观测。结果表明:土壤呼吸在生长季的8月份达到最高值,呈现出明显的季节动态。不同林分间伐处理下,中度间伐显著促进了土壤呼吸,使平均土壤呼吸速率升高了15.66%,轻度间伐和重度间伐对土壤呼吸的影响不显著;不同凋落物处理下,去除凋落物使平均土壤呼吸速率降低了40.16%,加倍凋落物使平均土壤呼吸速率升高了16.06%。中度间伐使土壤呼吸生长季通量增加了55.06 g C/m~2;去除凋落物使土壤呼吸生长季通量减少了153.48 g C/m~2,加倍凋落物使土壤呼吸生长季通量增加了79.87 g C/m~2。土壤呼吸速率与土壤温度呈显著指数相关,而与土壤湿度无显著相关。不同林分间伐处理下,土壤呼吸的温度敏感性指数(Q10)为2.36—3.46,轻度间伐下Q10值最高;凋落物去除和加倍均降低了土壤呼吸的温度敏感性。土壤温湿度对土壤呼吸存在着显著影响,能够解释土壤呼吸28.7%—62.3%的季节变化。研究结果表明间伐和凋落物处理对华北落叶松人工林土壤CO_2释放的影响表现出一定的交互作用,中度间伐和加倍凋落物的交互作用对土壤呼吸的促进作用显著大于单一因子。可见,间伐作业通过改变土壤微环境和凋落物量,对土壤呼吸以及森林生态系统碳循环产生着重要影响。     

濒危植物南方红豆杉种子雨和土壤种子库特征

对福建南平大坪村样地和福州旗山样地濒危植物南方红豆杉种子雨动态进行了2a的观测,并在种子雨结束后不久的3月份和种子雨开始降落之前的9月份进行土壤种子库取样。南方红豆杉种子雨持续3个多月,高峰期从11月中旬开始到12月下旬结束,约40d,种子雨绝大部分降落在树冠范围内,种子雨中成熟种子占85%以上,2007年和2008年种子雨强度差异不显著(P0.05)。南方红豆杉土壤种子库主要集中在树冠范围内,在种子雨刚结束的3月份,土壤种子库主要分布在枯枝落叶层,且密度显著大于其它两层(P0.05),9月份第2次取样,枯枝落叶层种子库密度明显减少,当年种子雨仅有3%可补充到土壤种子库中,南方红豆杉种子雨中绝大多数种子受到动物取食、人为因素和环境因素的影响而损失掉无法进入土壤种子库。     

The soil seed bank and understorey regeneration in Eucalyptus regnans forest,Victoria

Abstract The soil seed bank and its relation to the extant vegetation in a Eucalyptus regnans F. Muell. forest in the Central Highlands of Victoria were examined. The average seed density was 430 germinable seeds m^?2 to a depth of 2 cm. There was a polynomial regression relationship between the density and species richness of seeds in soil and forest age (0. 6–54 years). Species richness was not significantly different among soil depths (0- 2 , 2- 5 , 5–10 and 10–20 cm) in the forest stand of 54 years old. More seeds germinated from the 5–10 cm depth than from the other depths. Forbs accounted for 73% of the total germinable seeds and there was no germination of E. regnans. The number of species, particularly woody plant species, germinating from the soil seed bank were significantly lower than in the extant vegetation. However, almost all species present in the soil seed bank were present in the vegetation. The soil seed bank provides an important source for the rapid regeneration of understorey vegetation following clear-cutting and slash-burning in the E. regnans forest. The rapid understorey establishment may play an important role in protecting soil from erosion, in nutrient conservation, replacement and redistribution. The soil seed bank may also be a necessary source of maintaining genetic diversity in the forest over the long term.     

Seed bank versus seed rain in the regeneration of a tropical pioneer tree

Summary We used the tropical pioneer tree, Cecropia obtusifolia to evaluate the relative importance of different sources of seeds in the regeneration of species that depend on ephemeral sites. We studied seed production in a population established in a 5 ha plot, and dispersal, dormancy and seed predation in two recent treefall gaps (<1 year-old), two building or successional forest patches (10–15 since disturbed), and two mature forest patches (>35 years since disturbed) for a one year period at Los Tuxtlas (Mexico). Flowers and fruits were counted at monthly intervals. Annual fecundity per tree ranged from 1.4×10⁴ to 1.4×10⁷ seeds. Seeds were continuously available on the trees and on the ground. Average annual seed rain per m² (as measured by 0.5×0.5 m seed traps) varied from 184 to 1925 among the six sites. Distance to nearest seed source and patch type explained more than 60% of the seed rain variation among sites. Soil seed density, estimated by counting seeds from ten samples (78.5 cm²×10 cm deep) collected from each site in October and January, ranged among the six sites from 269 to 4485 seeds per m² in January and from 204 to 5073 in October. Soil seed viabilities were much lower (17.1% in October and 5.1% in January) than those of rain seeds (48.26%). Annual survivorships of 2.2% were estimated for seeds artificially sown on the soil surface of a gap and a mature patch, and 3.75% in a building patch. In two other experiments seed removal rates ranged from 27% to 98% in 4 days. Removal rates were significantly higher in gap and mature patches than in building patches. Ants (Paratrechina vividula) and grasshopper nymphs (Hygronemobius. sp.) were the main predators. We draw three main conclusions from our data: (1) Pathogens and predators determine low survivorship of C. obtusifolia's seeds in the soil and a rapid turnover rate (1.07 to 1.02 years) of its seed bank; (2) a continuous and copious seed production and an abundant and extensive seed rain replenish the soil seed pool in patches with different disturbance ages at least up to 86 m from nearest source; (3) more than 90% of the seeds contributing to C. obtusifolia seedling recruitment in gaps are less than one year-old. We discuss our results in the context of previous similar studies for tropical forests.