黄土高原子午岭油松林的种子雨和土壤种子库动态

对黄土高原区子午岭不同林龄(18a、29a、40a、54a)油松(Pinus tabulaeformis carr.)人工林及天然林(约75a)的种子雨和土壤种子库进行了研究.结果表明,该区油松种子雨一般从每年9月初开始,一直到11月底结束,种子雨降落历程与林龄大小有关,种子雨发生时间和降落高峰期有所不同.不同林龄的油松种子雨强度不同,种子雨总量大小顺序为:40a人工林((489 9±8.64)粒· m-2)＞29a人工林((346.8±7.45)粒· m-2)＞54a人工林((327.1±8.13)粒· m-2)＞天然林((146.9±5.25)粒· m-2)＞18a人工林((78.1±2.72)粒· m-2).种子雨总量随林龄的增加而增加,约40a时达到高峰,种子雨活力也以40a时最高.不同林龄油松林土壤种子库存在显著差异,其中18a人工林种子库最小,40a人工林种子库最大.从种子雨降落到次年4月,5种林分土壤种子库总量下降了42.34%～53.59%,空粒种子增加了26.72%～48.69%;从4月到8月份种子腐烂率由10.28%～13 62%增加到57.25%～63.28%.动物的搬运、取食和种子腐烂死亡是种子库损耗的主要因素.土壤种子库中的油松种子主要集中在枯枝落叶层,其次为0～2cm层,2～10cm层种子最少.到8月中旬,土壤中98.26%的油松种子都已丧失活性.不同林分下油松幼苗的密度差异较大,40a人工林下幼苗最多,其余依次为29a人工林、54a人工林和天然林,18a人工林下的实生苗极少,幼苗死亡率极高.在一定龄级范围内,人工林结实能力和更新潜力随林龄增加而增加,40a时更新潜力最大.虽然有大量种子下落,但由于种子大量损耗和幼苗死亡,通过环境筛作用而最终可以成熟的个体数量十分有限.     

天山中部天山云杉林土壤种子库年际变化

通过定点采样,采用萌发法对天山中部天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)近熟林(101-120a)和成熟林(121-160a) 2004-2011年(8a)土壤种子库物种组成、种子密度的年际变化和不同间隔年限土壤种子库物种组成的相似性进行了分析.结果表明:(1)土壤种子库中共萌发鉴定出种子植物87种,隶属29科70属,其中乔木种子植物2种,灌木种子植物2种,草本种子植物83种,土壤种子库中草本植物种子密度远远大于木本植物种子密度;8个采样年份土壤种子库恒有种仅有6种;(2)土壤种子库种子密度及其中天山云杉种子密度存在巨大的年际变动,且不具有同步性;土壤种子库种子密度最大(2009年)值为(953.75±66.12)粒/m2,最小(2008年)值为(186.50±20.37)粒/m2,其中天山云杉种子密度最高(2006年)达到(584.50±53.58)粒/m2,最低(2005年)仅有(0.25±0.26)粒/m2;(3)天山云杉林土壤种子库年际间物种组成的相似性不高,Czekanowski相似系数均值仅为0.344,并随间隔年限的增加呈现减小—增大—减小的变化趋势.天山云杉林土壤种子库物种组成和种子密度稳定性差,年际间相差悬殊,物种组成的相似性不高,种子库中天山云杉种子密度主要受其种子库采样前一年天山云杉结实丰歉的影响,属间断型.土壤种子库年际变化特征可为天山森林的更新恢复和可持续经营提供科学依据.     

西双版纳白背桐次生林土壤种子库、种子雨研究

 本文讨论了西双版纳常见的次生林白背桐(Mallotus paniculatus )林的土壤种子库和种子雨的组成及动态。结果表明该林地的种子雨年输入量为745粒/m2,土壤种子库储量在雨季末期为3345±438粒/m2,旱季末期为4555±554粒/m2,种子雨的输入高峰出现在旱季,导致旱季末期土壤种子库储量大于雨季末期。森林破碎化导致的隔离效应阻碍了种子的传播途径,使土壤种子库储量下降,种子雨和土壤种子库中鸟类传播的种子比例增大。传播成熟林树种的大型动物到达不了该样地,植被的演替受到了阻碍。     

文峪河上游华北落叶松林的种子雨、种子库与幼苗更新

华北落叶松林下更新不良,为探究其制约因素,开展了山西省文峪河上游5个华北落叶松林分的种子雨、土壤种子库和幼苗更新的研究。结果表明:(1)华北落叶松种子主要集中于9—10月散落。2011年为华北落叶松种子丰年:种子产量高,种子雨密度达(961.93±377.40)粒/m2;种子质量高,完整种子占(89.31±16.13)%。2012年为种子平年,种子产量低,种子雨密度为(252.73±115.12)粒/m2。华北落叶松种子雨主要源于毗邻树木,华北落叶松纯林和落叶松云杉林的种子雨密度显著高于其他3个针阔混交林。(2)土壤种子库主要由上年种子雨组成,2012年4月的土壤种子库密度为(695.18±297.23)粒/m2,完整种子占(59.73±9.56)%。种子自然萌发前,约(78.98±24.76)粒/m2具发芽力,基本可满足更新需要。但种子活力保持期少于2 a,只能形成短期持久土壤种子库。(3)华北落叶松更新不良,种子年后仍难以实现幼苗建成,当年生幼苗的出现频度平均为1.6%,且林下难以存活。幼苗发生与种子储量关联性不强,种源条件不是制约华北落叶松更新的主要因素。     

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。     

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.     

洮河上游紫果云杉群落土壤种子库特征及其与地上植被的关系

该研究以甘肃洮河国家级自然保护区大峪沟林区(TH)、冶力关林区(YLG)、尕海 则岔国家级自然保护区则岔林区(GZ)的紫果云杉(Picea purpurea)天然林群落为研究对象,通过样地调查与萌发实验,分析洮河上游紫果云杉群落土壤种子库特征,以揭示洮河上游紫果云杉群落土壤种子库特征及与地上植被的关系,为紫果云杉群落恢复和管理提供依据。结果表明：(1)3个林区土壤种子库共萌发27科45属50种植物,种子库密度在958~1 129粒/m²之间,草本植物是构成研究区土壤种子库的主体。(2)3个林区紫果云杉群落土壤种子库垂直结构明显,物种数及种子密度随土层的加深呈减少趋势。(3)3个林区地上植被物种数大于土壤种子库物种数,相似性系数在0.15~0.23之间,表现为极不相似性;土壤种子库的多样性指数除Pielou指数高于地上植被外,Margalef指数、Shannon Wiener指数、Simpson指数均低于地上植被。研究认为,洮河上游紫果云杉群落土壤种子库以草本植物为主,乔木和灌木的储量较小,特别是建群种紫果云杉的储量较小;地上植被和土壤种子库之间相互的贡献力较低,仅依靠紫果云杉林土壤种子库进行自然恢复,远不能缓解现阶段紫果云杉林退化的问题,因此需开展人工育苗、造林等措施来促进紫果云杉的更新与发展。     

都江堰地区三种壳斗科植物的种子库及其影响因素研究

于2000年9月～12月,在都江堰地区对原生林和次生林中3种优势壳斗科(Fagaceae)植物的种子雨和土壤种子库进行了研究,并提出基于种子雨和土壤种子库测定的种子虫蛀率、种子存活率、脊椎动物捕食率和种子发霉率的估计方法.结果表明①种子雨持续时间较长,3种壳斗科植物种子雨的高峰期在原生林和次生林中略有差异;②3种壳斗科植物的种子产量很低,种子雨散落的平均密度不大.在原生林,栓皮栎(Quercu.svariabilis)、抱树(Q serrata)和栲树(Castanopsis fargesu)种子下落的平均密度分别为2 3±3.85个/n2,6.5±17.43个/m2和1.9±5.21个/m2;而在次生林则分别为2.4±3 47个/m2,6.5±13.55个/m2和0 3±1.35个/m2;③土壤种子库中,栓皮栎在原生林中没有存留完好的种子,而在次生林的落叶层中存留有少量完好的种子(0 15±0.37个/m2); 树在原生林和次生林中都存留有少量完好的种子(分别为0.20±0.70个/m2和0.10±0.31个/m2)和少量萌发种子(分别为0.50±1.82个/m2和0.20±0 89个/m2);但在土壤中未发现有栲树的种子.绝大部分的种子存留在落叶层,而存留在0～2 cm和2～10 cm土层中的种子极少;④定量测定了发霉、虫蛀和脊椎动物捕食对2种壳斗科植物种子命运的影响,发现脊椎动物捕食是影响种子库的主要因子;虫蛀率虽增加种子的发霉率,但同时也减少脊椎动物捕食率;种子较大的栓皮栎种子的存活率低于种子较小的树种子的存活率.     

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。     

秦岭北坡不同生境栓皮栎种子雨和土壤种子库动态

为了阐明栓皮栎种子雨和种子库动态,以秦岭北坡林下、林窗、林缘3种生境栓皮栎天然林为对象,采用离地和地面收集种子的方法,连续定位观测了栓皮栎种子雨、种子库的数量、质量动态,以及幼苗发育过程.结果表明:栓皮栎种子雨从8月中旬开始,9月中旬到10月上旬达到高峰期,11月上旬结束;3种生境种子雨降落历程、发生时间和组成不同;林下种子雨强度最大,为(39.55±5.56)粒·m-2,林窗种子雨降落时间最早,持续时间最长,种子活力最高,而林缘成熟种子占其种子雨的比例最大,达58.7％.从种子雨降落结束到翌年8月,土壤种子库总储量均以林下最大,林缘最小;各生境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,而霉烂种子数量则相反.各生境的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,2～5 cm土层中只有极少量种子存在.3种生境中栓皮栎幼苗的密度差异显著,林窗幼苗最多,林缘次之,林下最少.说明林窗更适合栓皮栎种子的萌发和幼苗生长.在栓皮栎林的经营中,通过适当间伐、增加林窗数量,可以促进栓皮栎林的天然更新.     

Seed rain and soil seed bank of Picea asperata Mast. in subalpine coniferous forest of western Sichuan,China

Abstract

Dragon spruce (Picea asperata Mast.) is widely planted on clear-cuts from natural subalpine coniferous forests in western Sichuan. To assess the natural regeneration potential of this species in spruce plantations of different ages, field studies on the seed rain, seed bank, and seedling recruitment were conducted in 20-year, 30-year, and 60-year plantations, and in a retained natural forest ca. 150 years old for comparison. Moreover, a series of temperature and light regimes were also designed in March 2003 to test germination/dormancy responses of the P. asperata seeds to different conditions. In the plantations considered, both the densities of seed rain and soil seed bank increased with increasing stand age, whereas they were both low beneath the natural forest partially due to low adult density of P. asperata adult trees. P. asperata has a transient seed bank, and ca. 60% of seeds were found in the litter layer. Seed decay and seed predation were the two most important factors affecting soil seed bank dynamics, which caused a number of seed losses from the soil. Only a small fraction germinated and produced seedlings, and the indices of the losses from the seed bank via germination in the 30-year plantation, 60-year plantation and natural forest were 4.75, 5.10, and 2.80%, respectively. High seedling mortality was observed after seedling emergence, and most of the germinated seedlings died out within one growing season. The P. asperata seeds showed a high percent germination and no significant differences under most light and temperature regimes except for full sunlight or temperature below 5°C. In conclusion, despite a substantial number of seed produced, the high depletion of soil seed, the low seedling output, and high seedling mortality may obscure the natural regeneration potential of this tree species.     

放牧和围封条件下克氏针茅草原土壤种子库的比较

 应用幼苗萌发法对比研究了我国北方农牧交错区克氏针茅（Stipa krylovii）草原在放牧和围封条件下土壤种子库的差异。围封样地的土壤种子库中记录有16个物种,其中禾草类6种,非禾草类10种;若以生活型划分,则全部为多年生植物;若以单子叶或双子叶植物 划分,则单子叶植物9种,双子叶植物7种。放牧样地的土壤种子库中记录有13个物种,其中禾草类4种,非禾草类9种;多年生植物12种,一二年生植物1种;单子叶植物5种,双子叶植物8种。放牧样地土壤种子库的密度为(3 664±1 087)粒•m－2,围封样地土壤种子 库的密度是(5 139±1 848)粒•m-2,差异显著。采用Sorensen指数计算土壤种子库与地上植被的物种相似性,围封样地和放牧样地分别是0.711 1和0.611 1。两个地点的全部种子中,81.0%属于冷蒿（Artemisia frigida）、克氏针茅、星毛委陵菜（Potentilla acaulis）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）和砂韭（Allium bidentatum）5种优势植物,16.2% 属于二裂委陵菜（P. bifurca）、菊叶委陵菜（P. tanacetifolia）、猪毛蒿（A. scoparia） 、冰草（Agropyron cristatum）和羊草（Leymus chinensis）5种常见植物,而其余9种植物的种子数只占2.8%。此外,通常作为优良牧草的豆科植物的种子数仅占0.6%。上述结果表明 ,在放牧条件下由于土壤种子库中一些重要物种的缺失或数量很少以及极不均匀的分布,可能会降低退化克氏针茅草原的自然恢复速度。我们建议采取补播这些重要物种并结合其它恢复措施来加快退化克氏针茅草原的恢复进程。     

茂兰喀斯特森林中华蚊母树群落土壤种子库动态初探

 茂兰喀斯特森林中华蚊母树群落900m2样地内共有种子植物59种,其中19种主要植物已繁殖产生种子。群落每年以种子雨形式向种子库输入种子351.1粒·m-2,其中对群落更新有用的成熟有效种子150.8粒·m-2。土壤种子库中活力种子丰富,共有41种2510.5～2646.8粒·m-2。种子库中活力种子的种类和数量均随时间的变化而变化,不同时间种子库的差异主要在于现存植物活力种子的变化。土壤种子库每年输出活力种子171.9粒·m-2,其中萌发输出21.9粒·m-2,动物采食输出133.5粒·m-2,病菌危害引起的输出为3.2粒·m-2,种子自然衰老引起的输出为13.3粒·m-2。每年输出超过输入21.1粒·m-2。演替前期植物种子没有输入,只有缓慢输出,但没有萌发输出。     

长久性紫茎泽兰土壤种子库

 具有长久性土壤种子库的植物在适应多变的生境和不良的生长条件方面具有优越性。于紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）的主要萌发时段后（7月到次年的4月间）在云南的5个地点采集了共１９个不同植被覆盖下的土壤种子库样本,萌发实验结果表明,紫茎泽兰具有长久性的土壤种子库,其在云南的不同生境的土壤中广泛分布,所有19个样地中都有长久性的紫茎泽兰种子。 0～10 cm土层的种子密度变动于47～13 806 ind.·m-2,平均为2 202 ind.·m-2。种子密度与样地内地表的紫茎泽兰间没有直接的联系,但与植被的覆盖状况有关,种子库密度由滑坡堆积物（47 ind.·m-2）到草地（801 ind.·m-2）到灌丛（2 349 ind.·m-2）到森林（3 255 ind.·m-2）间逐渐增加。种子在各种类型土壤的采样点间出现的频度为60%～100%。在土壤的垂直方向上,0～2 cm土层分布有较多的种子,2～5 cm土层次之,5～10 cm土层最少,其各层占总数的比例的平均值分别为56.1%、25.2%和18.6%。但值得注意的是,虽然紫茎泽兰的种子在5～10 cm 深的土层内的存在量占总量的比例相对较少,但如果折合成密度值,其量仍高达270 ind.·m-2,仍有形成危害的潜在可能。广泛分布且数量巨大的具有长久性特性的紫茎泽兰土壤种子库对各种防治措施的制订意义重大,它要求我们长远地、大尺度地考虑防治措施。     

西双版纳热带季节雨林与橡胶林土壤呼吸

 季节雨林和橡胶（Hevea brasiliensis）林是西双版纳热带森林生态系统中原始林和大面积种植人工林的两种代表类型。热带季节雨林层次结构复杂,多样性丰富,而橡胶林结构简单,乔木层只有橡胶树1种。应用碱吸收法,研究了这两种植被类型土壤呼吸速率 、地下5 cm土壤温度、气温和土壤含水率的季节变化规律,以及土壤呼吸速率与地下5 cm土 壤温度、气温和土壤含水率的关系。结果表明：1）季节雨林和橡胶林土壤呼吸速率、土壤温度、气温和土壤含水率都有明显的季节变化,而且两种林型的变化趋势基本一致;2 ）季节雨林和橡胶林土壤呼吸速率与地下5 cm土壤温度和气温之间具有显著的指数相关关系 ,显著水平达1%,与地下5 cm温度的相关性（r2分别为0.87和0.82）明显高于与气温 的相关性（r2分别是0.80和0.72）;3）季节雨林和橡胶林土壤呼吸速率与土壤含水率具有显著的线性相关（r2分别是0.73和0.63）,显著水平达1%;4）橡胶林的土壤呼吸速率明显高于季节雨林,这与两种林型的结构有关;5）季节雨林和橡胶林土壤呼吸的Q10分别为2.16和2.18,比文献报道的热带土壤的Q10（1.96）稍高 。     

Potential for red spruce (Picea rubens Sarg.) establishment from natural seed dispersal in old fields adjacent to forest stands

Red spruce can establish on abandoned agricultural land only from seed, unlike in logged environments where red spruce forests can establish from seedlings that survived the harvest. In this study we collected seeds from the seed rain and from soil cores to examine the abundance and distribution of the red spruce seed rain and the seed bank along a gradient from the forest interior to adjacent old fields in Greenwich, Prince Edward Island National Park (PEINP), Canada. In addition, we examined the temporal abundance and distribution of the seed rain through the seed-fall season. We subsequently tested the germination potential of red spruce seeds from the forest portion of our sites. Because red spruce seeds are usually viable for only one year, we expected the seed bank to be either very small or non-existent. We found 39 red spruce seeds in the seed bank, distributed over 13.1% of the sampled area; 37 of these seeds were definitely nonviable. From the seed rain, we collected 224 red spruce seeds, distributed over 29.4% of the sampled area; 213 of these seeds were definitely nonviable. Nearly all of the red spruce seed rain fell within the forest; differences in abundance among collection dates were not statistically significant. Our seeds had a low germination rate of 0.004%, in part because red and black spruce commonly hybridise in our study area. Despite the low rates of red spruce seed dispersal and viability, the presence of red spruce saplings in our two longest-abandoned fields shows that the species is able to slowly colonise some old fields in PEINP.     

普洱市周边地区4种土地利用类型土壤种子库特征

通过对云南普洱市周边地区次生季风常绿阔叶林、针阔混交林、人工更新形成的针叶林及茶园等4种土地利用类型的野外调查及土壤种子库的萌发实验,探讨其土壤种子库的密度大小、物种丰富度和组成及与地上植被的关系。结果表明:干扰强度与频度不同导致土地利用类型之间土壤种子库密度与物种丰富度存在较大差异,土壤种子库密度大小顺序为:针叶林(248.67±116.86)粒·m-2>针阔混交林(186.00±43.27)粒·m-2>次生季风常绿阔叶林(107.33±16.48)粒·m-2>茶园(51.67±10.17)粒·m-2;茶园土壤种子库物种丰富度要显著低于其他类型。4种土地利用类型土壤种子库生活型组成差异极显著,主要以草本植物组成,以菊科与禾本科占优势;针阔混交林的草本植物种子密度最多,非森林的原生物种是草本植物的主要组成;针叶林外来物种的种子密度要显著高于其他类型,紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)是其主要组成。土壤种子库与地上植被的相似性系数较低,其大小顺序为:次生季风常绿阔叶林(0.175)<针阔混交林(0.176)<针叶林(0.215)。     

SEED DYNAMICS OF ABIES BALSAMEA AND ACER SACCHARUM IN A DECIDUOUS FOREST OF NORTHEASTERN NORTH AMERICA

We studied the seed dynamics of Abies balsamea and Acer saccharum in a sugar maple-yellow birch forest of Québec, Canada. Seed rain was censused every week from spring to autumn in 1988 and 1989. The soil seed bank was sampled four times during the 1988 growing season. Abies seed rain varied significantly between 1988 and 1989. A total of 92.5 ± 7.0 seeds nr^-2 (mean ± 1 SE) were produced in 1988; 1989 seed production was null. Seed viability in 1988 averaged 31.5%. Dispersal during the winter period accounted for ca. 22% of the annual seed crop. The spatial dispersion pattern of the seed rain was contagious for the autumn period, but was not significantly different from random for the winter period. There was only a weak relationship in the spatial distribution of the seed rain between the autumn and winter periods. Abies did not maintain a persistent seed bank on the site; viable seeds were present on the soil only after seed dispersal had started. Postdispersal seed mortality was relatively high, ca. 70%. Acer seed rain started soon after the flowering period, but consisted at that time only of aborted, underdeveloped samaras. Viable seeds were disseminated from September through early winter. Dispersal during the autumn accounted for ca. 98% of the annual seed crop. There were significant differences between seed rain abundance of 1988 and that of 1989 (118.1 ± 9.5 samaras m^-2 and 158.9 ± 16.3 samaras m^-2 in 1988 and in 1989, respectively). Seed viability also varied significantly between the 2 years, i.e., 19% in 1988 and 5% in 1989. For both 1988 and 1989, samaras were contagiously dispersed over the site. There was a significant positive relationship between the spatial distribution of the seed rain in 1988 and that in 1989. Seed rain abundance was high mainly in the proximity of mature Acer trees. As for Abies, Acer did not maintain a persistent seed bank in the soil; viable seeds were present only in the autumn seed bank sampling, after seed fall had started. Postdispersal seed mortality was relatively low, i.e., 20%. Abies and Acer are quite similar in their regenerative traits, and these contrast sharply with those of Betula alleghaniensis, a regular member of this forest community. Differences in regenerative traits may contribute to the coexistence of these tree species considering the gap regime of the system studied.