灵山湾国家森林公园垂序商陆土壤种子库时空动态及其对防除措施的响应

土壤种子库是植物潜在的种群,对生态系统稳定和未来植被的结构、功能有着举足轻重的影响。垂序商陆(Phytolacca americana)的入侵已对山东省胶南市灵山湾国家森林公园的森林生态系统构成严重危害。为调查该物种在公园内的潜在扩散能力,于2009—2014年调查了刺槐(Robinia pseudoacacia)林、黑松(Pinus thunbergii)林、刺槐黑松混交林和紫穗槐(Amorpha fruticosa)林(灌丛)4种林分类型,以及2009年采用物理和化学控制入侵危害严重的刺槐林内的土壤种子库。结果表明:垂序商陆种子在4种林分中均有发现,在刺槐、黑松林内表现为由林缘至林内逐步降低的趋势。垂序商陆种子只存在于枯落物层和5 cm以上的土壤中,随土层深度的增加而减少,枯落物层土壤种子库由林缘到林内呈递减趋势。与2009年相比,2014年黑松林和灌丛中平均种子库密度分别降低46%和44%,刺槐林和混交林分别增加299%和355%。垂序商陆种子发芽率在10%以下,随土层深度的增加而依次降低。采用物理、化学控制措施的刺槐林内垂序商陆的更新量、结实量、种子库含量均明显高于紫穗槐林的。调查结果表明垂序商陆土壤种子库具有明显的空间异质性,并且保持了较强的繁殖潜力,营造紫穗槐灌丛可以有效控制垂序商陆的扩散,可为经营沿海防护林提供理论指导。     

灵山湾国家森林公园刺槐林下垂序商陆种子雨时空动态

垂序商陆(Phytolacca americana)的入侵给山东省沿海防护林的生物多样性及乔木更新造成了严重的危害,为揭示其繁殖特性和扩散机制,在灵山湾国家森林公园刺槐(Robinia pseudoacacia)林下由林缘至林内60m设置5个梯度,采用机械布点法对垂序商陆的结实量、种子雨分布和扩散格局进行了调查。结果表明:1)垂序商陆的结实量与种子雨量由林缘至林内逐渐减小,分别为2273-1846和1382-621粒·m-2,不同空间种子雨密度占结实密度的60.80%-33.64%,平均为49.52%,人为搂割及动物取食是种子雨量损失的主要原因;2)种子雨始于9月中旬,林缘种子雨的发生早于林内,种子雨的平均强度由林缘至林内逐渐减小,在10月下旬和12月中旬各有一次种子雨高峰,最大强度分别为32-4和59-5粒·m-2·d-1;3)种子雨由林缘至林内散布范围逐渐减小,同时随距母株距离的增加而减小,其中最大散布距离与加权平均距离分别为210-180cm和94.32-63.03cm,整体加权平均距离为81.00cm。表明垂序商陆种子雨具有明显的时空异质性,对预测其扩散潜力及群落结构组成趋势有重要的意义。