林隙与林下环境对锐齿槲栎和米心水青冈种群更新的影响

锐齿槲栎 (Quercusalienavar.acuteserrata ) 和米心水青冈 (Fagusengleriana) 是广泛分布在我国暖温带和亚热带山地中海拔地段的主要建群种, 对水土保持和维持生态系统稳定具重要意义。该文通过在神农架地区的典型样地调查, 分析了这 2个种群在林隙和林下不同光环境中的更新状况和径级结构 ;利用便携式Licor₆ 4 0 0光合仪测量了 2种苗木的光饱和及光诱导曲线, 探讨了光对这 2个树种更新的影响机理。实验结果表明, 在所调查的林地中, 锐齿槲栎和米心水青冈种群都有充足的幼苗库, 锐齿槲栎幼苗以实生为主, 米心水青冈幼苗以萌生为主 ;从幼苗到幼树的转化过程中, 锐齿槲栎的成活率几乎为零, 而米心水青冈的成活率约为 6 %~ 8% ;在两者的混交林中, 米心水青冈种群呈稳定的金字塔形年龄结构, 而锐齿槲栎则是某一生长阶段的种群占据主导地位。光饱和曲线显示, 对 2年生同生群苗木, 在林窗下, 锐齿槲栎的最大净光合速率 (4.6 1μmol·m-2 ·s-1) 比米心水青冈的 (4.16 μmol·m-2 ·s-1) 要高 ;而在林冠下, 米心水青冈的最大净光合速率 (Pn=3.89μmol·m-2 ·s-1) 比锐齿槲栎的最大净光合速率 (Pn=3.6 8μmol·m-2 ·s-1) 要高。无论在林窗下或林冠下, 米心水青冈幼苗的光饱和点比锐齿槲栎的要低。两者混交林下的光诱导曲线显示, 与米心水青冈幼苗相比, 锐齿槲栎幼苗对光的反应速度较慢, 最大净光合速率也较低, 在林冠下表现出较弱的竞争力。资源分配试验证明, 锐齿槲栎在幼苗阶段以地上部分生长为主, 而米心水青冈倾向于把更多的干物质贮藏在根部, 显示出不同的光利用策略。     

秦岭山地油松群落更新特征及影响因子

采用样方法,对秦岭山地油松次生林群落更新特性和相关环境因子进行了研究.结果表明:油松次生林更新层乔木树种共36种,占总种数的51.4%;优势种有短柄枹栎、锐齿栎和榛子等;幼苗库丰富,高度级及龄级较小;更新方式以实生为主,该森林群落处于演替中期、林分密度对林下乔木幼苗、幼树数量影响极显著(P<0.01),当林分密度从580株.hm-2增加到1500株.hm-2时,林下更新的幼苗、幼树密度呈增加趋势,随着林分密度的继续增加,其密度逐渐减少;坡向对幼苗、幼树密度的影响显著(P<0.05),当坡向由南偏西10°到南偏西40°,林下幼树密度逐渐减少,至阴坡(北偏东10°)幼树数量又逐渐增加.不同坡位林分更新特征各异,平坡林分中幼苗、幼树密度均较大;从坡下向上,幼苗密度逐渐减少,而幼树密度逐渐增大;海拔从1159 m增至1449 m,幼树密度逐渐增加,至1658 m时,幼树密度逐渐减小,而幼苗密度则一直呈现增加趋势.处于阴坡的中密度林分更新效果最佳.合理调整林分密度是加快林分更新的有效途径之一.     

秦岭锐齿栎群落数量特征的研究

对秦岭锐齿栎群落的研究结果表明,该群落乔木层可划为两个亚层,其生活型以高位芽占优势。地面芽次之,锐齿栎、华山松的胸径结构呈左偏正态分布;油松的胸径主要以小径级居多;漆树的胸径以大径级的个体占有较大的比例,属于衰退种群;板栗主要是以小径级的幼树和小树为主,处于幼龄向中龄过渡阶段;山杨处于由进展向稳定过渡阶段,属于中幼龄林,林分的胸径结构主要受锐齿栎种群的胸径变化的影响,聚类与排序结果一致,得到6个类型：鞘柄菝葜+蔷薇-栓皮栎+灰榆-锐齿栎群丛;美丽胡枝子+鞘柄菝葜-板栗-锐齿栎群丛;榛子-尖叶四照花+山杨-锐齿栎群丛;樱桃+榛子-漆树-锐齿栎群丛;榛子+蔷薇-华山松-锐齿栎群丛;箭竹-华山松+油松-锐齿栎群丛,表明锐齿栎群落在海拔分布上的连续性和群落类型分布的间断性。     

神农架地区米心水青冈萌枝过程的研究

米心水青冈是水青冈属３种多主干的树种之一,萌枝是它的主要更新方式。本文通过样方法和树木年代学方法对神农架地区米心水青冈的萌枝更新过程进行了研究。结果表明,米心水青冈的萌枝现象是普遍存在的,但萌枝数量不同地点差异较大。９丛米心水青冈完整的年轮分析结果表明,它们萌枝的时间不是连续的,而与森林的受干扰有关。根据８３个圆盘和生长锥芯资料,米心水青冈在萌枝后成长为乔木层或林冠层的过程中,径向生长表现为５种模式,这是根株内竞争的结果。萌枝在米心水青冈林的维持和发展过程中,具有重要的生态学作用。     

天水小陇山锐齿栎群落种间关系定量分析

应用联结系数研究种间关系,结果显示：锐齿栎和榛子为正联结,对环境要求相同,锐齿栎和胡枝子为负联结,对环境反应不同,和箭竹联结系数较低,联结不明显。     

锐齿槲栎林的天然更新——坚果、幼苗库和径级结构

对四川茂县地区的锐齿槲栎(Quercus aliena var.acuteserrata)天然次生林进行研究,发现(1)坚果完好比例约在14%～26%之间,完好坚果的发芽率和发芽势都比较高,但在天然状况下能够留存到隔年5月的坚果几乎没有.因此,实生幼苗的天然补充就受到了严重的限制.(2)林缘的幼苗密度低于所有其它生境的(p＜0.05),林中的幼苗密度最高,和林窗的比较有显著差异(p＜0.05),而和灌丛的比较则没有差异.在灌丛幼苗密度和林中以及林窗的比较都没有差异.动物对坚果的取食速度则是林中的最慢(10.0%),林窗和林缘的相同(分别为61.1%和66.5%),都比较快(p＜0.01).(3)林中的幼苗在小于100 cm的各高度内都有大量分布,说明在林中树冠下幼苗是可以长期存在的,在幼苗和种子阶段的锐齿槲栎可能是耐荫的.(4)在林中缺失幼树,在林缘则有包括幼树在内的完整的更新大小系列,表明林缘也可以成为更新的关键地点.(5)在栎林的每一个大小级别上,萌生个体和实生个体都按各种比例伴生,说明导致萌生的干扰一直在发生,并可能在森林的更新中扮演重要角色;也说明该地区的锐齿槲栎林由萌生和实生起源的个体混合组成.     

秦岭火地塘林区四种主要树种凋落叶分解速率

利用野外分解袋法对秦岭火地塘林区油松、华山松、华北落叶松、锐齿栎凋落叶的分解速率和养分释放趋势进行研究。结果表明,分解2年后,4种树种凋落叶的干物质残留率在35.6%～58.6%,残留率大小顺序为油松>华山松>华北落叶松>锐齿栎。除油松与华山松凋落叶之间残留率差异不显著外,各树种之间凋落叶分解后的残留率差异显著。在2个试验年度中,4-9月凋落叶分解最快,在其他月份保持较平稳的分解速度,分解前12个月凋落叶失重速度明显大于后12个月,呈明显的季节和阶段性差异。利用Olson模型对凋落叶分解50%和95%所需时间进行估测,结果显示,不同树种所需时间差异显著,其中锐齿栎凋落叶95%被分解所需时间最短,为5.43年,油松最长,为9.87年。凋落叶中N、P元素在分解第1年均表现出富集现象,直至1年后达到一个最高值后,开始释放,C含量则呈现出逐步下降的趋势。导致不同树种凋落叶分解速率及养分释放速率差异主要与不同凋落叶的初始质量和性质有关。     

佛坪国家级自然保护区短柄木包栎林初步研究

对佛坪国家级自然保护区短柄木包栎林进行了初步研究 ,结果表明 :佛坪自然保护区是目前秦岭中短柄木包栎林分布比较集中的地区 ,短柄木包栎林在该地区主要分布于海拔 1 30 0～ 1 70 0 m,处在锐齿槲栎林带中偏干暖条件下 ,与锐齿槲栎林分别占据着不同的生境 ;其物种组成及其生活型谱、种群结构、物种多样性特征等都表明短柄木包栎林在本区是一稳定的群落。     

米心水青冈生长过程中的抑制和释放

米心水青冈生长过程中的抑制和释放江明喜,金义兴,张全发（中国科学院武汉植物研究所,武汉４３００７４）ＳｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｒｅｌｅａｓｅｐｅｒｉｏｄｓｉｎｔｈｅｃｏｕｒｓｅｏｆＦａｇｕｓｅｎｇｌｅｒｉａｎａｇｒｏｗｔｈ￥．ＪｉａｎｇＭｉｎｇｘｉ...     

秦岭火地塘林区锐齿栎群落中6种植物光合特性研究

用Li-6400便携式光合测定系统测定了火地塘林区主要成林树种锐齿栎群落中6种植物的光合特性。结果表明：（1）从林冠层到草本层,光合有效辐射强度明显减弱,并且乔木层、灌木层和草本层之间的差异均达到了显著水平（P〈0．05）;（2）乔木层锐齿栎的光合速率日变化为“双峰”曲线,表现出明显的“午休”现象,而林下植物灌木层和草本层光合速率日变化整体上呈“单峰”曲线,无“午休”现象;（3）光饱和点和光补偿点均表现为乔木〉灌木〉草本。表明植物光合“午休”现象是由中午高光强、高气温和低湿度引起的。并非某些植物的特性．植物的光合特性与其生境特点相符。     

Growth pattern of Picea rubens prior to canopy recruitment

A majority (72%) of Picea rubens Sarg. (red spruce) trees in an old-growth spruce-fir forest in the Great Smoky Mountains underwent episodes of radial growth suppression and release before they reached the forest canopy. Prior to canopy recruitment, trees experienced an average of 1.43 and a maximum of 7 suppression periods with an average ring width of 0.257 mm. Duration of suppression periods ranged from 4 to 79 years with an average of 19.05 years, which was significantly shorter than the average duration of release periods (29.00 years). Mean ring width in a suppression period was negatively correlated with duration of the suppression period. The opposite was true for release periods. The severity of suppression had no significant effect on mean ring width in subsequent release periods. Greater suppression was observed in the recent growth pattern of current non-canopy trees than in the historical growth pattern reconstructed from current canopy trees. Growth releases prior to canopy recruitment, triggered by small gaps or neighboring gaps, displayed a continuous pattern over the last two centuries and had consistent frequency in recent decades. By contrast, canopy recruitment resulting from large-gap disturbances was discontinuous over the last two centuries, and less frequent after 1850.     

山地落叶阔叶林优势树种米心水青冈幼苗的定居

在郁闭的林冠下、模拟林窗和林间空旷地3种光照环境中,研究了施肥和未施肥的米心水青冈幼苗生存和生长发育过程．结果表明,幼苗在林下的发育受到光照不足的严重抑制,生长在林下的幼苗比生长在林窗和空旷地幼苗死亡快,死亡率高,幼苗在郁闭林下能够生存的时间不超过12周．施肥处理的幼苗比对照的幼苗死亡快,死亡率高．幼苗死亡很可能与土壤中的病原生物有关．虽然由林下光照强度增加到模拟林窗的光照强度后,幼苗发育有明显改善,但幼苗在模拟林窗环境和空旷地的生长没有显著差异．结果说明,米心水青冈新出土的幼苗在郁闭林冠下易受伤害,更新立苗阶段需要有比较好的光照条件,肥沃土壤可能也无助于改善郁闭林冠下幼苗的定居．     

啮齿动物对米心水青冈种子命运的影响

有性生殖(实生更新)和无性生殖(萌生更新)是植物繁殖的两种关键方式。自然界中,个别物种同时具备两种更新方式,米心水青冈(Fagus engleriana Seem.)就是典型的物种。已有研究表明萌生更新在米心水青冈种群生活史中普遍存在,可使其占据原有生态位(生态位占据假说),但对米心水青冈实生更新的研究却未见报道。为了探索啮齿动物对米心水青冈实生更新的作用机制,笔者在神农架米心水青冈林中通过坚果摆放实验,研究啮齿动物对米心水青冈坚果传播机制的影响。结果显示,鼠类对坚果的原地捕食率高达81.22%;坚果被扩散率低,仅18.56%;坚果在原地平均留存时间为(5.25±5.95)d;坚果扩散距离为(2.63±1.60)m。研究发现,米心水青冈坚果被啮齿动物捕食率极高,贮藏率极低,且坚果被传播距离在同属植物中较小,不利于该物种更新繁殖。萌生更新在很大程度上弥补了米心水青冈实生更新繁殖方式的不足。本研究结果有助于对水青冈属植物繁殖策略的理解。     

秦岭南坡短柄枹栎和锐齿槲栎的种子产量和种子大小及其与昆虫寄生的关系

【目的】为了解昆虫寄生特征与短柄枹栎 Quercus glandulifera 和锐齿槲栎 Quercus aliena var. acuteserrata 的种子产量及种子大小的关系。【方法】本研究于2011和2012年在秦岭南坡佛坪国家自然保护区,对短柄枹栎和锐齿槲栎种群的种子产量和昆虫寄生特征进行了野外调查研究。【结果】2年中短柄枹栎、锐齿槲栎种子雨密度和种子产量均差异明显,2011年短柄枹栎种子雨密度和种子产量分别为145.76±24.56粒/m²和74.97±11.56粒/m²,分别显著高于2012年的64.09±9.61粒/m²和34.30±3.51粒/m²;2011年锐齿槲栎种子雨密度和种子产量分别为238.88±43.97粒/m²和117.34±18.76粒/m²,分别显著高于2012年的112.00±19.20粒/m²和55.96±19.20粒/m²。2011年短柄枹栎和锐齿槲栎的种子产量中完好种子所占比例分别为49.73%和50.73%,分别显著高于2012年的38.69%和44.28%;而2011年虫蛀短柄枹栎和锐齿槲栎种子所占比例分别为28.05%和19.31%,分别低于2012年的39.77%和26.63%,但并无显著差异。2011和2012年,短柄枹栎和锐齿槲栎虫蛀种子个体均显著大于完好种子,且2011年二者虫蛀种子所含幼虫数与种子大小的相关性显著,2012年二者相关性不显著。【结论】短柄枹栎和锐齿槲栎种子的虫蛀率与种子产量有一定的关系,即在种子产量较低年份,虫蛀率有升高趋势,反之有降低趋势。同时,昆虫对这两种栎树种子中个体大的种子有寄生选择偏好,同时虫蛀种子所含幼虫数与种子大小也有一定的关系,即种子越大,所含昆虫幼虫数就越多。     

Population structure and spatial pattern of predominant tree species in a pine–oak mosaic mixed forest in the Qinling Mountains,China

This study investigated a typical pine-oak mosaic mixed forest in the Qinling Mountains, China. In the sample plot, the population structure and spatial distribution of the stems were analyzed for the predominant species, to identify the mechanisms of species coexistence and successional trends of the forest. The population structures of all species were bimodally distributed, with young trees (DBH <1 cm) more abundant than older trees. The population structures of Quercus aliena var. acuteserrata was bimodal and rather continuous. However, Pinus tabuliformis and Pinus armandii were discontinuously bimodal, with distinct size deficiencies. Q. aliena var. acuteserrata trees were clumped throughout the plot, although those of P. tabuliformis and P. armandii were clumped at small scales. Notable negative spatial associations between Q. aliena var. acuteserrata and P. tabuliformis were found at almost scales. P. armandii and Q. aliena var. acuteserrata were negatively spatially associated at small scales but positively associated at large scales. Our findings suggest that interspecific competition gradually develops among the predominant tree species. The dynamics of the pine-oak mosaic mixed forest formed a mosaic distribution of uniformly mixed types, with the slow infiltration of Q. aliena var. acuteserrata populations that would eventually establish a pure stand.     

神农架地区锐齿槲栎种群结构与更新的研究

锐齿槲栎 (Quercus aliena var. acuteserrata)林是神农架地区一种重要的落叶阔叶林 ,分布广泛 ,保存较好。通过对锐齿槲栎种群大小结构的研究发现 ,中等大小的锐齿槲栎个体数量较多 ,幼苗与幼树的数量在不同样地间变化很大 ,其大小结构分布图中多有一定程度的缺失。锐齿槲栎种群多呈现聚集分布 ,不同的尺度下其聚集程度不同。在每一个尺度下 ,幼苗幼树的聚集程度要比相同尺度下成体的聚集程度高。幼苗更新是锐齿槲栎更新的一种主要形式 ,其幼苗的出现与林窗的形成有密切的关系。在锐齿槲栎幼苗成长为幼树的过程中 ,由于种内与种间竞争的影响 ,导致了许多幼树的死亡。正是由于林窗形成等干扰因素的影响才使锐齿槲栎幼树得以进入群落上层。     

Effect of Acorn Burying Depth on Germination,Seedling Emergence and Development of Quercus aliena var. acuteserrata

Acorns of Quercus aliena var. acuteserrata Maxim. are often predated by small mammals and birds in natural forests. These animals not only eat the acorns during the acorn ripening season, but also cache and hoard most of the remaining acorns on the forest floor in the soil for their future use. These buried acorns form the main seed resource for regeneration. Burying depth is potentially important for germination and for seedling development. The effects of burying depth on germination and seedling development in relation to acorn size were studied in an experiment, in which acorns were planted at 6 cm-, 12 cm- and 18 cm-depth. The experimental results showed that fewer acorns germinated as burying depth increased. From the deeply buried acorns fewer seedlings emerged at later time than from those acorns buried less deeply. They appeared to have more difficulties to emerge above-ground than the seedlings from shallowly buried acorns. The deeply buried acorns and their seedlings also appeared to be more susceptible to rot. Acorn size did not significantly affect germination and emergence of the seedlings. As early emerged seedlings had longer developmental periods in their first growing season, and therefore grew better than the late emerged seedlings, seedlings from the shallowly buried acorns took the advantage.     

米心水青冈幼苗对光照和养分的响应

在模拟郁闭林下(L1,大约1%~2%的全日照)、林窗(L2,大约18%的全日照)、开阔地(L3,全日照)3个光照水平和每个光照水平下进行施肥(F1)和不施肥(F0)对照的6个实验处理条件下,研究了2年龄米心水青冈(FagusenglerianaSeem)幼苗在随后的两个生长季里的生长对光照和土壤养分的响应。结果显示:光照和养分对幼苗高度、基径和生物量有显著的影响。经过两个生长季,L1处理下幼苗高度增量极显著地小于L2和L3处理下幼苗高度增量。L1处理下基径和生物量的增量在处理当年秋就极显著地小于L2和L3处理下的增量,并在第二年差异继续扩大。L2和L3处理下的幼苗间的生长没有显著差异。施肥明显地促进了L2和L3处理下的幼苗的生长,但对L1处理下的幼苗没有明显的作用。这些结果说明,虽然2年龄米心水青冈幼苗能够在林下的弱光条件下生存,但生长受到了极大的抑制。幼苗在林窗的中等光照条件下能够与在开阔地全日照条件下生长的一样好或更好,这与许多耐阴的落叶树的响应一样。在比林内光照强度较高的条件下施肥或较高的土壤养分才对米心水青冈幼苗的生长和生存起作用。     

锐齿槲栎橡子埋藏深度对发芽、幼苗出土和发育的影响

锐齿槲栎（Quercus aliena var.acuteserrata Maxim.)林内活动的许多型哺乳动物和鸟类不仅采食橡子,而且还常窖贮或在土壤大量的橡 子以便季后利用。这些埋藏的橡子构成了发育有效更新苗的主要种子来源。橡子被埋藏的深度和橡子的大小对幼苗的发育有潜在的影响。把橡子埋藏在6、12和18cm3个土层深度的实验结果显示：随着埋藏深度的增加,橡子的发芽率和发芽橡子的幼苗出土率都有明显下降,由深埋橡胶子发育的幼苗出土比较困难,所需时间较长,也更易腐烂,橡子的大小对发芽和幼苗出土没有明显的影响,早出土幼苗在第一个生长季内由于有较长的生长发育期,季末发育得较好,所以,由浅埋橡子发育的幼苗在更新成功方面有优势。     

Stadium Woods: A dendroecological analysis of an old-growth forest fragment on a university campus

On the Virginia Tech campus, adjacent to the football stadium is a 4.6-ha forest fragment that contains a population of unusually large white oak (Quercus alba L.) trees. We used dendroecology and sampled vegetation in fixed area plots to reconstruct the disturbance history of this forest fragment and compared the radial-growth averaging criteria and the boundary-line release criteria for identifying canopy disturbances. Structurally, the Stadium Woods has an inverse-J diameter distribution and trees present in all canopy strata. The oldest white oak had periods of asynchronous suppression and release indicating a closed canopy forest with periodic canopy disturbances. The boundary-line release criteria detect a broader range of growth releases, whereas the radial-growth averaging criteria are more specialized for capturing canopy gaps. Release events identified with the boundary-line release criteria lagged an average of 5.8 years behind those identified with the radial-growth averaging criteria because the boundary line release criteria identifies the year of maximum percent growth change, whereas the radial-growth averaging criteria identifies the first year with a detectable increase in radial growth. The Stadium Woods represents a unique collection of unusually large white oak trees growing in a heavily populated area and reveals the importance of long-term tree-ring chronologies stored within urban forest fragments.