留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

色季拉山急尖长苞冷杉幼苗天然更新的影响因子研究

王瑞红 潘刚 张新军 李江荣 张新建

王瑞红, 潘刚, 张新军, 李江荣, 张新建. 色季拉山急尖长苞冷杉幼苗天然更新的影响因子研究[J]. 浙江农林大学学报, 2021, 38(3): 652-658. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200302
引用本文: 王瑞红, 潘刚, 张新军, 李江荣, 张新建. 色季拉山急尖长苞冷杉幼苗天然更新的影响因子研究[J]. 浙江农林大学学报, 2021, 38(3): 652-658. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200302
WANG Ruihong, PAN Gang, ZHANG Xinjun, LI Jiangrong, ZHANG Xinjian. Natural regeneration factors of Abies georgei var. smithii seedlings in Sejila Mountain[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2021, 38(3): 652-658. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200302
Citation: WANG Ruihong, PAN Gang, ZHANG Xinjun, LI Jiangrong, ZHANG Xinjian. Natural regeneration factors of Abies georgei var. smithii seedlings in Sejila Mountain[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2021, 38(3): 652-658. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200302

色季拉山急尖长苞冷杉幼苗天然更新的影响因子研究

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200302
基金项目: 西藏自治区自然科学基金资助项目[XZ2018ZRG-18,XZ2018ZRG-27(Z)]
详细信息
    作者简介: 王瑞红(ORCID: 0000-0002-9370-2153),实验师,从事高原生态系统生态研究。E-mail: 564042073@qq.com
  • 中图分类号: S791.149

Natural regeneration factors of Abies georgei var. smithii seedlings in Sejila Mountain

  • 摘要:   目的  分析影响色季拉山典型天然林急尖长苞冷杉Abies georgei var. smithii天然更新影响因子,为有效提高其天然更新提供理论指导。  方法  基于野外样方调查,分析色季拉山阴坡与阳坡5种影响因子与急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度的相关性;通过通径分析找到影响其天然更新的关键因子。  结果  阳坡和阴坡种子带翅长度、种子千粒重、苔藓厚度、凋落物厚度及阳坡林分郁闭度与急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度均呈现极显著正相关(P<0.01);通径分析认为阳坡凋落物厚度是影响急尖长苞冷杉天然更新幼苗生长的最关键因子,阳坡各影响因子对幼苗密度的影响大小依次为凋落物厚度、种子千粒重、苔藓厚度、种子带翅长度、林分郁闭度;阴坡苔藓厚度是影响急尖长苞冷杉天然更新幼苗生长的最关键因子,阴坡各影响因子对幼苗密度的影响大小依次为苔藓厚度、凋落物厚度、种子千粒重、林分郁闭度、种子带翅长度。  结论  凋落物厚度是影响色季拉山阳坡急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度的最大因子,阴坡苔藓厚度是最关键因子。表3参27
  • 表  1  天然更新影响因子与幼苗数量

    Table  1.   Each influencing factor of natural regeneration and seedings density

    坡向海拔/mX1X2X3X4X5Y
    阳坡370075.12±2.79 a12.45±0.50 a10.38±0.14 c5.50±0.21 b8.38±0.46 a8.80±0.30 b
    380064.96±4.59 a12.36±0.33 a12.37±0.11 a8.05±0.31 a8.57±0.44 a6.20±0.64 b
    390069.65±3.16 a13.27±0.29 a11.25±0.14 b5.90±0.36 b8.52±0.43 a14.24±1.32 a
    400049.74±5.00 b11.06±0.42 c9.69±0.07 d3.74±0.20 c4.73±0.21 b5.40±0.83 c
    410049.52±3.42 b11.54±0.40 b8.60±0.20 e2.20±0.16 d4.38±0.37 b5.60±0.92 c
    420040.05±2.98 b11.11±0.24 c8.02±0.13 f1.28±0.13 e3.41±0.29 b0.83±0.11 d
    阴坡370065.16±1.05 a12.01±1.06 a8.72±0.21 b10.62±0.27 b9.31±0.18 a13.44±0.58 a
    380064.83±1.97 a12.04±0.44 a10.38±0.11 a10.06±0.18 b9.33±0.18 a11.61±1.54 a
    390060.16±2.11 a12.74±1.11 a10.46±0.14 a12.27±0.19 a9.54±0.16 a15.19±1.62 a
    400059.62±1.05 a11.99±0.79 a8.31±0.20 b4.30±0.14 d4.66±0.15 b11.40±0.75 a
    410059.25±1.29 a11.17±0.63 b7.58±0.21 c5.25±0.15 c4.55±0.15 b9.69±0.68 b
    420049.41±1.05 b10.68±0.51 c6.72±0.32 d2.51±0.13 e4.34±0.18 b5.00±0.90 c
      说明:X1为林分郁闭度(%);X2为种子带翅长度(mm);X3为种子千粒重(g);X4为苔藓厚度(cm);X5为凋落物厚度(cm);Y为幼苗密度     (株·m−2)。小写字母表示不同海拔间差异显著(P<0.05)
    下载: 导出CSV

    表  2  天然更新影响因子与幼苗密度的相关性分析

    Table  2.   Correlation coefficients between each influencing factor of natural regeneration and seedings density

    坡向因子X1X2X3X4X5Y
    阳坡X11.0000.464**0.603**0.551**0.605**0.467**
    X21.0000.414**0.346**0.450**0.438**
    X31.0000.763**0.774**0.543**
    X41.0000.638**0.344**
    X51.0000.586**
    阴坡X11.0000.1980.2280.298*0.296*0.210
    X21.0000.547**0.541**0.492**0.390**
    X31.0000.787**0.755**0.579**
    X41.0000.945**0.612**
    X51.0000.509**
      说明:X1为林分郁闭度(%);X2为种子带翅长度(mm);X3为种子千粒重(g);X4为苔藓厚度(cm);X5为凋落物厚度(cm);Y为幼苗密度 (株·m−2)。*P<0.05,**P<0.01
    下载: 导出CSV

    表  3  天然更新影响因子与幼苗密度的通径分析

    Table  3.   Path analysis between each influencing factor of natural regeneration and seedings density

    坡向因子直接作用决定系数相关系数间接作用
    X1YX2YX3YX4YX5Y合计
    阳坡X10.1180.014 0.467**   0.084 0.191 −0.135 0.208 0.348
    X20.1820.0330.438**0.0550.131−0.0850.1540.255
    X30.317*0.1000.543**0.0710.075−0.1870.2620.221
    X4−0.245*0.0600.344**0.0650.0640.2420.2190.590
    X50.343*0.1180.586**0.0710.0820.245−0.1560.242
    阴坡X10.0420.0020.2100.0030.0620.301−0.1980.168
    X20.0160.0000.390**0.0080.1480.546−0.3290.197
    X30.2700.0730.579**0.0100.0090.795−0.5050.309
    X41.010**1.0200.612**0.0130.0090.212−0.632−0.398
    X5−0.669*0.4480.509**0.0120.0080.2040.9541.178
      说明:X1为林分郁闭度(%);X2为种子带翅长度(mm);X3为种子千粒重(g);X4为苔藓厚度(cm);X5为凋落物厚度(cm);Y为幼苗     密度(株·m−2)。*P<0.05,**P<0.01
    下载: 导出CSV
  • [1] 马姜明, 刘世荣, 史作民, 等. 川西亚高山暗针叶林恢复过程中岷江冷杉天然更新状况及其影响因子[J]. 植物生态学报, 2009, 33(4): 646 − 657.

    MA Jiangming, LIU Shirong, SHI Zuomin, et al. Natual regeneration of Abies faxoniana along restoration gradients of subalpine dark coniferous forest in Western Sichang, China [J]. Chin J Plant Ecol, 2009, 33(4): 646 − 657.
    [2] 连相汝, 鲁法典, 刘成杰, 等. 我国人工林天然更新研究进展[J]. 世界林业研究, 2013, 26(6): 52 − 58.

    LIAN Xiangru, LU Fadian, LIU Chenjie, et al. Research progress of natural regeneration of forest plantation in China [J]. World For Res, 2013, 26(6): 52 − 58.
    [3] 金永焕, 李敦求, 姜好相, 等. 长白山区次生林恢复过程中天然更新的动态[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2005, 29(5): 65 − 68.

    JIN Yonghuan, LEE D K, KANG H S, et al. Quantitative dynamics on natural regeneration of secondary forest during the restoration period in Changbai Mountain Area [J]. J Nanjing For Univ Nat Sci Ed, 2005, 29(5): 65 − 68.
    [4] 徐振邦, 代力民, 陈吉泉, 等. 长白山红松阔叶混交林森林天然更新条件的研究[J]. 生态学报, 2001, 21(9): 1413 − 1420.

    XU Zhenbang, DAI Limin, CHEN Jiquan, et al. Natural regeneration condition in Pinus koraiensis broad-leaved mixed forest [J]. Acta Ecol Sin, 2001, 21(9): 1413 − 1420.
    [5] D’ALESSANDRO C M, SARACINO A, BORGHETTI M. Thinning affects water use efficiency of hardwood saplings naturally recruited in a Pinus radiata D. Don plantation [J]. For Ecol Manage, 2006, 222: 116 − 122.
    [6] 李艳丽. 长白山云冷杉林天然更新及其种群结构研究[D]. 北京: 北京林业大学, 2014: 20 − 21.

    LI Yanli. Natural Regeneration and Population Structures in A Spruce-Fir Forest in Changbai Mountains Area in Northeastern China[D]. Beijing: Beijing Forestry University, 2014: 20 − 21.
    [7] 解传奇, 田民霞, 赵忠瑞, 等. 西藏色季拉山急尖长苞冷杉种群点格局分析[J]. 应用生态学报, 2015, 26(6): 1617 − 1624.

    XIE Chuanqi, TIAN Minxia, ZHAO Zhongrui, et al. Spatial point pattern analysis of Abies georgei var. smithii in forest of Sygera Mountains in southeast Tibet, China [J]. Chin J Appl Ecol, 2015, 26(6): 1617 − 1624.
    [8] WIEGAND T, MOLONEY K A. Rings, circles and null-models for point pattern analysis in ecology [J]. Oikos, 2004, 104: 209 − 229.
    [9] O’BRIEN M J, O’HARA K L, ERBILGIN N, et al. Overstory and shrub effects on natural regeneration processes in native Pinus radiata stands [J]. For Ecol Manage, 2007, 240: 178 − 185.
    [10] JOHNSON E A. Buried seed populations in the subarctic forest east of Great Slave Lake, Northwest Territories [J]. Can J Bot, 1975, 53: 2933 − 2941.
    [11] 周新年, 巫志龙, 郑丽凤, 等. 森林择伐研究进展[J]. 山地学报, 2007, 25(5): 629 − 636.

    ZHOU Xinnian, WU Zhilong, ZHENG Lifeng, et al. Research progress on forest selective cutting [J]. J Mount Sci, 2007, 25(5): 629 − 636.
    [12] 迪玮峙, 康冰, 高妍夏, 等. 秦岭山地巴山冷杉林的更新特征及影响因子[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2012, 40(6): 71 − 78.

    DI Weizhi, KANG Bing, GAO Yanxia, et al. Regeneration characteristics and related affecting factors of Abies fargesii natural forests in Qinling Mountains [J]. J Northwest A&F Univ Nat Sci Ed, 2012, 40(6): 71 − 78.
    [13] 符婵娟, 刘艳红, 赵本元. 神农架巴山冷杉群落更新特点及影响因素[J]. 生态学报, 2009, 29(8): 4179 − 4186.

    FU Chanjuan, LIU Yanhong, ZHAO Benyuan. Regeneration characteristics and influencing factors of Abies fargesii forests in Shennongjia National Nature Reserve [J]. Acta Ecol Sin, 2009, 29(8): 4179 − 4186.
    [14] 江波, 袁位高, 戚连忠, 等. 生态约束下的采伐更新与局部生态系统稳定性研究[J]. 江西农业大学学报, 2004, 26(5): 686 − 690.

    JIANG Bo, YUAN Weigao, QI Lianzhong, et al. Studies on felling regeneration under ecological limit and stability of local ecosystem [J]. Acta Agric Univ Jiangxi, 2004, 26(5): 686 − 690.
    [15] 向小果, 曹明, 周浙昆. 松科冷杉属植物的化石历史和现代分布[J]. 云南植物研究, 2006, 28(5): 439 − 452.

    XIANG Xiaoguo, CAO Ming, ZHOU Zhekun. Fossil history and modern distribution of the genus Abies (Pinaceae) [J]. Acta Bot Yunnan, 2006, 28(5): 439 − 452.
    [16] 彭舜磊. 秦岭火地塘林区森林群落近自然度评价及群落生境图绘制方法研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2008.

    PENG Shunlei. Natural Closeness Assessment and Biotope Mapping of Forest Communities in Huoditang Forest Region in Qinling Mountain[D]. Yangling: Northwest A&F University, 2008.
    [17] 韩景军, 肖文发, 罗菊春. 不同采伐方式对云冷杉林更新与生境的影响[J]. 林业科学, 2000, 36(专刊 1): 90 − 96.

    HAN Jingjun, XIAO Wenfa, LUO Juchun. Effects of different cutting methods on regeneration and habital for spruce-fir forests [J]. Sci Silv Sin, 2000, 36(spec 1): 90 − 96.
    [18] 周蔚, 杨华, 亢新刚, 等. 择伐强度对长白山区天然云冷杉针阔混交林空间结构的影响[J]. 西北林学院学报, 2012, 27(4): 7 − 12.

    ZHOU Wei, YANG Hua, KANG Xingang, et al. Influence of the selective intensity on spatial structure of natural spruce-fir mixed stands of coniferous and broad-leaved trees in Changbai Mountains [J]. J Northwest For Univ, 2012, 27(4): 7 − 12.
    [19] 郑丽凤, 周新年, 罗积长, 等. 择伐强度对天然针阔混交林更新格局的影响[J]. 福建林学院学报, 2008, 28(4): 310 − 313.

    ZHENG Lifeng, ZHOU Xinnian, LUO Jichang, et al. Effects of selective intensity on regeneration pattern of natural mixed stand of conifer and broad-leaved trees [J]. J Fujian Coll For, 2008, 28(4): 310 − 313.
    [20] 王瑞红, 李江荣, 潘刚. 色季拉山急尖长苞冷杉天然更新影响因素[J]. 浙江农林大学学报, 2018, 35(6): 1038 − 1044.

    WANG Ruihong, LI Jiangrong, PAN Gang. Natural regeneration factors of Abies georgei var. smithii on Sejila Mountain. [J]. J Zhejiang A&F Univ, 2018, 35(6): 1038 − 1044.
    [21] 郭其强, 罗大庆, 汪书丽, 等. 林隙对林下主要植物叶性状与光合特性的影响: 以西藏急尖长苞冷杉林为例[J]. 东北林业大学学报, 2013, 41(9): 46 − 49.

    GUO Qiqiang, LUO Daqing, WANG Shuli, et al. Effect of forest gaps on leaf morphological and photosynthetic characteristics of main species in Abies georgei var. smithii forest [J]. J Northeast For Univ, 2013, 41(9): 46 − 49.
    [22] 罗大庆, 郭泉水, 薛会英, 等. 藏东南亚高山冷杉林林隙特征与干扰状况研究[J]. 应用生态学报, 2002, 13(7): 777 − 780.

    LUO Daqing, GUO Quanshui, XUE Huiying, et al. Characteristics and disturbance status of gaps in subalpine fir forest in Southeast Tibet [J]. Chin J Appl Ecol, 2002, 13(7): 777 − 780.
    [23] 刘庆. 亚高山针叶林生态学研究[M]. 成都: 四川大学出版社, 2002: 33 − 98, 217 − 233.
    [24] NARUKAWA Y, YAMAMOTO S. Development of conifer seedlings roots on soil and fallen logsin boreal and subalpine coniferous forests of Japan [J]. For Ecol Manage, 2003, 175(1/3): 131 − 139.
    [25] TAYLOR A H, HUANG Jinyan, ZHOU Shiqiang. Canopy tree development and undergrowth bamboodynamics in old-growth Abies–Betula forests in southwestern China: a 12-year study [J]. For Ecol Manage, 2004, 200: 347 − 360.
    [26] 蔺菲, 郝占庆, 叶吉. 苔藓植物对植物天然更新的影响[J]. 生态学杂志, 2006, 25(4): 456 − 460.

    LIN Fei, HAO Zhanqing, YE Ji. Effects of bryophytes on plant natural regeneration [J]. Chin J Ecol, 2006, 25(4): 456 − 460.
    [27] NAKAMURA T. Effect of bryophytes on survival of conifer seedlings in subalpine forests of central Japan [J]. Ecol Res, 1992, 7: 155 − 162.
  • [1] 徐来仙, 郭秋菊, 姚兰, 洪建峰, 牟芙蓉, 艾训儒, 刘学全, 赵奂敦.  凋落物物理阻隔对水杉幼苗出土和早期生长的影响 . 浙江农林大学学报, 2022, 39(5): 1018-1027. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210704
    [2] 郭建辉, 韦新良, 朱锦迪, 杨晶晶, 张继艳.  浙江省天然针阔混交林非空间结构分布特征与生产力相关性 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(4): 682-691. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200442
    [3] 李贵祥, 柴勇, 和丽萍, 赵欣凤, 毕波, 马赛宇, 陈建洪.  高黎贡山南段长蕊木兰天然更新研究 . 浙江农林大学学报, 2021, 38(1): 219-224. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200268
    [4] 王铮屹, 戴其林, 柏宬, 陈涵, 库伟鹏, 赵明水, 余树全.  天目山皆伐毛竹林自然更新群落类型与多样性分析 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(4): 710-719. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190472
    [5] 严亮亮, 岳坤, 宋丽华.  灵武长枣果实品质与土壤肥力、叶片养分的相关性 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(4): 631-638. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190462
    [6] 王东丽, 张日升, 方祥, 王凯, 吴叶礼, 秦崧悦, 龙丹丹, 沈海鸥.  固沙樟子松种子萌发与幼苗生长对干旱胁迫的响应及抗旱性评价 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(1): 60-68. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.01.008
    [7] 何荣晓, 杨帆, 崔明.  海口市城市森林结构及植物多样性指标相关性分析 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(6): 1142-1150. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.06.011
    [8] 唐继新, 雷渊才, 曾冀, 李忠国, 李武志, 农良书, 赵总.  米老排人工林皆伐迹地种子天然更新林密度调控效应 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(3): 459-466. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.03.009
    [9] 王瑞红, 李江荣, 潘刚.  色季拉山急尖长苞冷杉天然更新影响因素 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(6): 1038-1044. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.06.006
    [10] 沈雅飞, 程瑞梅, 肖文发, 王娜, 刘泽彬, 王晓荣.  三峡水库蓄水对库区弃耕地土壤7种金属元素质量分数的影响 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(4): 662-669. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.04.012
    [11] 覃敏, 尹光天, 杨锦昌, 李荣生, 邹文涛.  米老排不同种源的表型性状变异分析 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(1): 112-119. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.01.016
    [12] 黄可, 王小德, 柳翼飞, 刘猛.  红枫春季叶色变化与色素含量的相关性 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(5): 734-738. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.05.016
    [13] 王妍, 卢琦, 王玉华, 敖文明, 乔殿学.  呼伦贝尔沙地樟子松落种与种子库特征 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(6): 883-888. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.06.012
    [14] 王妍, 卢琦, 吴波, 程立岩, 王玉华.  呼伦贝尔沙地樟子松种群更新潜力 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(2): 248-253. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.02.012
    [15] 沈俊岭, 倪慧群, 陈晓阳, 黄少伟.  麻疯树遗传多样性的相关序列扩增多态性(SRAP)分析 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(3): 347-353. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.03.005
    [16] 俞飞, 侯平, 宋琦, 郭明, 吴俊.  柳杉凋落物自毒作用研究 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(4): 494-500. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.04.003
    [17] 俞飞, 侯平, 陈全明, 王祖良.  天目山老龄柳杉林土壤种子库状态与更新 . 浙江农林大学学报, 2008, 25(4): 464-468.
    [18] 付顺华, 董汝湘, 吴隆高, 冯建民, 刘伟宏, 华朝晖, 孙鸿有.  杉木种子园子代性状相关性研究 . 浙江农林大学学报, 2007, 24(3): 272-278.
    [19] 杨再鸿, 杨小波, 余雪标, 李跃烈, 吴庆书.  海南桉树林林下植物多样性特点的简单相关分析 . 浙江农林大学学报, 2007, 24(6): 725-730.
    [20] 陈爱玲, 游水生, 林德喜.  阔叶林地在不同更新方式下土壤理化性质的变化 . 浙江农林大学学报, 2001, 18(2): 127-130.
  • 加载中
  • 链接本文:

    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.20200302

    https://zlxb.zafu.edu.cn/article/zjnldxxb/2021/3/652

计量
  • 文章访问数:  941
  • HTML全文浏览量:  237
  • PDF下载量:  17
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-05-04
  • 修回日期:  2021-03-08
  • 网络出版日期:  2021-06-09
  • 刊出日期:  2021-06-09

色季拉山急尖长苞冷杉幼苗天然更新的影响因子研究

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200302
    基金项目:  西藏自治区自然科学基金资助项目[XZ2018ZRG-18,XZ2018ZRG-27(Z)]
    作者简介:

    王瑞红(ORCID: 0000-0002-9370-2153),实验师,从事高原生态系统生态研究。E-mail: 564042073@qq.com

  • 中图分类号: S791.149

摘要:   目的  分析影响色季拉山典型天然林急尖长苞冷杉Abies georgei var. smithii天然更新影响因子,为有效提高其天然更新提供理论指导。  方法  基于野外样方调查,分析色季拉山阴坡与阳坡5种影响因子与急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度的相关性;通过通径分析找到影响其天然更新的关键因子。  结果  阳坡和阴坡种子带翅长度、种子千粒重、苔藓厚度、凋落物厚度及阳坡林分郁闭度与急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度均呈现极显著正相关(P<0.01);通径分析认为阳坡凋落物厚度是影响急尖长苞冷杉天然更新幼苗生长的最关键因子,阳坡各影响因子对幼苗密度的影响大小依次为凋落物厚度、种子千粒重、苔藓厚度、种子带翅长度、林分郁闭度;阴坡苔藓厚度是影响急尖长苞冷杉天然更新幼苗生长的最关键因子,阴坡各影响因子对幼苗密度的影响大小依次为苔藓厚度、凋落物厚度、种子千粒重、林分郁闭度、种子带翅长度。  结论  凋落物厚度是影响色季拉山阳坡急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度的最大因子,阴坡苔藓厚度是最关键因子。表3参27

English Abstract

王瑞红, 潘刚, 张新军, 李江荣, 张新建. 色季拉山急尖长苞冷杉幼苗天然更新的影响因子研究[J]. 浙江农林大学学报, 2021, 38(3): 652-658. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200302
引用本文: 王瑞红, 潘刚, 张新军, 李江荣, 张新建. 色季拉山急尖长苞冷杉幼苗天然更新的影响因子研究[J]. 浙江农林大学学报, 2021, 38(3): 652-658. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200302
WANG Ruihong, PAN Gang, ZHANG Xinjun, LI Jiangrong, ZHANG Xinjian. Natural regeneration factors of Abies georgei var. smithii seedlings in Sejila Mountain[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2021, 38(3): 652-658. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200302
Citation: WANG Ruihong, PAN Gang, ZHANG Xinjun, LI Jiangrong, ZHANG Xinjian. Natural regeneration factors of Abies georgei var. smithii seedlings in Sejila Mountain[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2021, 38(3): 652-658. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200302
  • 天然更新是指植物或群落从种子成熟、种子扩散、种子萌发、幼苗生长,到生长为健壮个体的连续过程[1]。森林天然更新是林木利用自身繁殖能力形成新一代幼林的过程,一般有有性更新和无性更新2种方式[2],是森林生态系统自我繁衍、自我恢复的手段和基础[3],体现森林健康状况,对森林群落的稳定性维持、森林物种多样性保护具有重要意义。目前,国内外学者对森林天然更新的研究比较多,主要集中在采伐迹地的天然更新动态研究[4-5]、林隙与天然更新[4]、天然更新幼苗的种群结构及空间分布格局[6-9]等方面,其中森林天然更新影响因子的研究主要集中在土壤种子库[10-11]和群落生境特征,如海拔与坡向[12-13]、地被物[11, 13-15]、不同采伐方式[16-19]、林隙[20-22]等,但在群落植物种子特性及其与环境因子综合作用的研究还鲜有报道。色季拉山急尖长苞冷杉Abies georgei var. smithii林是中国西藏东南林区暗针叶林的典型代表,为成过熟原始林,人为干扰较少,林内苔藓植物、凋落物丰富。本研究以色季拉山急尖长苞冷杉原始林为研究对象,调查林内急尖长苞冷杉幼苗,运用通径分析方法分析林分郁闭度、种子带翅长度、千粒重、苔藓厚度、凋落物厚度等因子对幼苗更新的影响,明晰影响急尖长苞冷杉幼苗生长的最重要因子,以期为有效改善急尖长苞冷杉天然更新提供理论依据,从而改变目前急尖长苞冷杉林的濒危状态,维持急尖长苞冷杉群落稳定性。

    • 研究区位于西藏自治区林芝县鲁朗境内的色季拉山(29°10′~30°15′N,93°12′~95°35′E),海拔为2 100~5 300 m,大致呈西北—东南走向,面积约2 300 km2;受印度洋暖湿季风气候影响,为典型的亚高山温带半湿润气候,冬温夏凉,干湿季节比较分明,降水多集中在每年的4−10月,年降水量为875~1 350 mm,约全年降水量的80.0%;年平均气温−0.7 ℃,7月为最暖月,平均气温9.2 ℃,1月为最冷月,平均气温−14.0 ℃。色季拉山遍布原始森林,乔木层中原始暗针叶林急尖长苞冷杉林占绝对优势,属于过熟林,此外还有林芝云杉Picea likiangensis var. linzhiensis、高山松Pinus densata、方枝柏Sabina saltuaria[20]等,林下灌木层生长繁茂,主要有林芝杜鹃Rhododendron nyingchiense、西南花楸Sorbus rehderiana、柳叶忍冬Lonicera lanceolata等,草本主要有红景天Rhodiola rosea、委陵菜Potentilla chinensis、西南草莓Fragaria moupinensis、卷叶黄精Polygonatum cirrhifolium等;地被层主要有枯枝落叶、苔藓Bryophyte等,部分区域苔藓厚度达到10 cm以上,盖度约80%。

    • 在色季拉山阴坡与阳坡沿海拔3 700~4 200 m,隔100 m设1个梯度,共设置12个10 m×10 m样地,记录样地的海拔、坡向、郁闭度。在样地中设置5个2 m×2 m样方调查灌木的种类、郁闭度,在各样方中分别设置5个1 m×1 m小样方调查草本盖度、苔藓植物厚度、凋落物厚度及急尖长苞冷杉幼苗数量。

    • 对12个样地内的急尖长苞冷杉每木检尺,选取标准木。于急尖长苞冷杉种子成熟初期,分别在树冠上、中、下层用高枝剪取下5个球果,标记装袋带回实验室。待球果裂开后,剥出种子,待其自然风干;各样地随机选取100粒种子,测量种子带翅长度,称量种子千粒重;测量小样方内苔藓层厚度及凋落物厚度。各重复5次,取平均值。

    • 通过SPSS 19.0双变量Pearson检验进行相关性分析,通过SPSS 19.0进行多元回归计算通径系数。

    • 表1可知:阳坡不同海拔高度下千粒重均为极显著差异(P<0.01);3 700~3 900、4 000~4 200 m海拔高度林分郁闭度及凋落物厚度差异性均不显著(P>0.05),3 700~3 900 m种子带翅长度差异不显著,3 700与3 900 m海拔高度苔藓厚度差异不显著,其他海拔之间差异显著,3 700与3800 m海拔高度下幼苗数量差异不显著,其他海拔之间差异显著;其中海拔3 700 m处郁闭度最高,达75.12 %,4 200 m处最低,只有40.05 %。随海拔升高,千粒重、苔藓厚度、凋落物厚度均呈现先增加后减小的趋势;单位面积内幼苗数量海拔3900 m处最多,4 200 m处极少,主要是由于土壤贫瘠,沙石较多,不能为种子发芽与幼苗定居提供必需的营养与水分。在阴坡,3 700~4 100 m海拔高度下林分郁闭度差异均不显著;3 700~4 000 m海拔高度下种子带翅长度差异不显著;海拔3800与3 900 m千粒重差异不显著,其他海拔之间差异显著;海拔3 700与3 800 m苔藓厚度差异不显著,其他海拔之间差异显著;凋落物厚度亦同阳坡;3 700~4 000 m海拔高度下幼苗数量差异不显著,其他海拔之间差异显著。

      表 1  天然更新影响因子与幼苗数量

      Table 1.  Each influencing factor of natural regeneration and seedings density

      坡向海拔/mX1X2X3X4X5Y
      阳坡370075.12±2.79 a12.45±0.50 a10.38±0.14 c5.50±0.21 b8.38±0.46 a8.80±0.30 b
      380064.96±4.59 a12.36±0.33 a12.37±0.11 a8.05±0.31 a8.57±0.44 a6.20±0.64 b
      390069.65±3.16 a13.27±0.29 a11.25±0.14 b5.90±0.36 b8.52±0.43 a14.24±1.32 a
      400049.74±5.00 b11.06±0.42 c9.69±0.07 d3.74±0.20 c4.73±0.21 b5.40±0.83 c
      410049.52±3.42 b11.54±0.40 b8.60±0.20 e2.20±0.16 d4.38±0.37 b5.60±0.92 c
      420040.05±2.98 b11.11±0.24 c8.02±0.13 f1.28±0.13 e3.41±0.29 b0.83±0.11 d
      阴坡370065.16±1.05 a12.01±1.06 a8.72±0.21 b10.62±0.27 b9.31±0.18 a13.44±0.58 a
      380064.83±1.97 a12.04±0.44 a10.38±0.11 a10.06±0.18 b9.33±0.18 a11.61±1.54 a
      390060.16±2.11 a12.74±1.11 a10.46±0.14 a12.27±0.19 a9.54±0.16 a15.19±1.62 a
      400059.62±1.05 a11.99±0.79 a8.31±0.20 b4.30±0.14 d4.66±0.15 b11.40±0.75 a
      410059.25±1.29 a11.17±0.63 b7.58±0.21 c5.25±0.15 c4.55±0.15 b9.69±0.68 b
      420049.41±1.05 b10.68±0.51 c6.72±0.32 d2.51±0.13 e4.34±0.18 b5.00±0.90 c
        说明:X1为林分郁闭度(%);X2为种子带翅长度(mm);X3为种子千粒重(g);X4为苔藓厚度(cm);X5为凋落物厚度(cm);Y为幼苗密度     (株·m−2)。小写字母表示不同海拔间差异显著(P<0.05)
    • 由相关性分析可知(表2):阳坡种子带翅长度、种子千粒重、苔藓厚度、凋落物厚度、林分郁闭度等因子均与急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度呈极显著正相关(P<0.01)),说明这些因子可能有利于阳坡急尖长苞冷杉天然更新;同时各影响因子之间均存在极显著相关(P<0.01)。阴坡林分郁闭度与急尖长苞冷杉幼苗密度相关性不显著,可能是阴坡光照较弱,相对比较湿润,林分郁闭度大小对急尖长苞冷杉天然更新影响较小;其他各因子与急尖长苞冷杉幼苗密度呈极显著正相关(P<0.01);阴坡林分郁闭度与种子带翅长度、种子千粒重之间相关性不显著,与苔藓厚度、凋落物厚度之间存在显著相关(P<0.05),其他各因子之间均存在极显著相关(P<0.01)。阴坡林分郁闭度与种子带翅长度、种子千粒重之间相关性不显著,与苔藓厚度、凋落物厚度之间存在显著相关(P<0.05),其他各因子之间均存在极显著相关(P<0.01)。

      表 2  天然更新影响因子与幼苗密度的相关性分析

      Table 2.  Correlation coefficients between each influencing factor of natural regeneration and seedings density

      坡向因子X1X2X3X4X5Y
      阳坡X11.0000.464**0.603**0.551**0.605**0.467**
      X21.0000.414**0.346**0.450**0.438**
      X31.0000.763**0.774**0.543**
      X41.0000.638**0.344**
      X51.0000.586**
      阴坡X11.0000.1980.2280.298*0.296*0.210
      X21.0000.547**0.541**0.492**0.390**
      X31.0000.787**0.755**0.579**
      X41.0000.945**0.612**
      X51.0000.509**
        说明:X1为林分郁闭度(%);X2为种子带翅长度(mm);X3为种子千粒重(g);X4为苔藓厚度(cm);X5为凋落物厚度(cm);Y为幼苗密度 (株·m−2)。*P<0.05,**P<0.01
    • 通径分析可进一步明确各影响因子对急尖长苞冷杉天然更新幼苗效应的直接和间接作用。由表3可知:阳坡林分郁闭度对幼苗密度产生直接正效应,但贡献较小,决定系数仅为0.014。种子带翅长度与幼苗密度极显著正相关(P<0.01),即种子带翅长度对幼苗密度产生直接正效应,原因是急尖长苞冷杉种子带翅,有利于种子传播,可为幼苗繁育提供更多生存空间。种子千粒重与幼苗密度极显著正相关,通径分析认为其对幼苗密度产生显著的直接正效应,相对其他影响因子直接效应较大。原因是种子千粒重可以为天然更新提供丰富的种子库储备,有利于天然更新幼苗的发生。苔藓厚度与急尖长苞冷杉幼苗密度极显著相关,通径分析发现其对幼苗密度产生显著的直接负效应,但通过其他影响因子产生的间接正效应较大,因此总体表现为正效应。凋落物厚度对幼苗密度产生显著的直接正效应和间接效应,是影响阳坡急尖长苞冷杉天然更新幼苗生长的最关键因子。通过直接作用来看,阳坡各影响因子对幼苗密度发生的贡献大小依次为凋落物厚度、种子千粒重、苔藓厚度、种子带翅长度、林分郁闭度。利用SPSS统计分析软件进行多元回归分析,得到最优拟合回归方程:Y=−14.617+0.033X1+0.622X2+0.964X3−0.394X4+0.654X5 (R2=0.424)。

      表 3  天然更新影响因子与幼苗密度的通径分析

      Table 3.  Path analysis between each influencing factor of natural regeneration and seedings density

      坡向因子直接作用决定系数相关系数间接作用
      X1YX2YX3YX4YX5Y合计
      阳坡X10.1180.014 0.467**   0.084 0.191 −0.135 0.208 0.348
      X20.1820.0330.438**0.0550.131−0.0850.1540.255
      X30.317*0.1000.543**0.0710.075−0.1870.2620.221
      X4−0.245*0.0600.344**0.0650.0640.2420.2190.590
      X50.343*0.1180.586**0.0710.0820.245−0.1560.242
      阴坡X10.0420.0020.2100.0030.0620.301−0.1980.168
      X20.0160.0000.390**0.0080.1480.546−0.3290.197
      X30.2700.0730.579**0.0100.0090.795−0.5050.309
      X41.010**1.0200.612**0.0130.0090.212−0.632−0.398
      X5−0.669*0.4480.509**0.0120.0080.2040.9541.178
        说明:X1为林分郁闭度(%);X2为种子带翅长度(mm);X3为种子千粒重(g);X4为苔藓厚度(cm);X5为凋落物厚度(cm);Y为幼苗     密度(株·m−2)。*P<0.05,**P<0.01

      阴坡林分郁闭度对幼苗密度产生直接的正效应,但较其他影响因子贡献小。种子带翅长度对幼苗密度产生的直接正效应较小,但通过种子千粒重、苔藓厚度产生的间接正效应较大。种子千粒重与幼苗密度极显著正相关,说明阴坡种子千粒重同样有利于急尖长苞冷杉的天然更新。阴坡苔藓厚度对幼苗密度产生极显著的直接正效应,但通过其他影响因子产生间接负作用,总体表现为阻碍急尖长苞冷杉天然更新,因此在阴坡可以通过降低苔藓厚度来改善天然更新效果。凋落物厚度对幼苗密度有显著的直接负效应,但通过其他影响因子产生较大的间接正效应。原因在于凋落物阻碍了种子到达土壤,不利于种子的萌发,凋落物分解后可为种子萌发、幼苗建成提供必需的养分。通过直接作用来看,阴坡各影响因子对幼苗密度发生的贡献大小依次为苔藓厚度、凋落物厚度、种子千粒重、林分郁闭度、种子带翅长度,回归方程为:Y=1.309+0.015X1+0.074X2+0.819X3+1.254X4−1.229X5 (R2=0.448)。

    • 天然更新是森林生态系统的重要组成部分,是多个因子相互综合作用的结果。本研究利用通径分析分解各影响因子作用,寻找影响急尖长苞冷杉幼苗天然更新的关键因子。研究发现:千粒重、苔藓厚度及凋落物厚度随海拔升高均呈现先增加后减小的趋势,阴坡与阳坡幼苗数量均先增大后减少,天然更新幼苗状况较好。川西高山林区云杉P. asperata、冷杉A. faxoniana的天然更新普遍不良,冷杉幼苗存活率不高,幼苗向幼树阶段过渡很难[23]。本研究中色季拉山急尖长苞冷杉天然更新幼苗较丰富,为其向幼树阶段过渡提供了数量储备。马姜明等[1]发现:川西亚高山暗针叶林恢复过程中,不同恢复阶段岷江冷杉幼苗、幼树及小树的整体变化规律趋于一致,林分环境对川西亚高山岷江冷杉尤其是藓类林的天然更新影响更加复杂。

      对5个影响因子的相关性研究发现:阴坡林分郁闭度与其他影响因子间为显著或不显著相关,其他影响因子之间无论在阴坡还是阳坡均呈现极显著相关,说明种子带翅长度、种子千粒重、苔藓厚度与凋落物厚度对幼苗密度的发生影响较大。阴坡林分郁闭度与幼苗密度相关性不显著,主要是阴坡光照不足,相对潮湿,有利于种子的萌发。阳坡林分郁闭度对幼苗密度产生直接正效应,但较其他影响因子贡献小;种子带翅长度对幼苗密度产生直接正效应;种子千粒重为显著直接正效应,且大于其他影响因子的直接效应;苔藓厚度对幼苗密度产生显著直接负效应,但通过其他影响因子产生总的间接正效应较大,因此一定程度抵消了其负效应;凋落物厚度与幼苗密度产生的显著直接正效应较大。因此阳坡各因子对幼苗密度发生的贡献大小依次为凋落物厚度、种子千粒重、苔藓厚度、种子带翅长度、林分郁闭度。阴坡林分郁闭度对幼苗密度产生直接正效应;种子带翅长度产生的直接正效应相对较小,但通过种子千粒重、苔藓厚度产生的间接正效应较大;种子千粒重与幼苗密度呈极显著正相关;苔藓厚度对幼苗密度产生极显著直接正效应,但通过其他影响因子产生间接的负作用较大,因此表现为较厚苔藓层阻碍急尖长苞冷杉天然更新作用。阴坡各因子对幼苗密度发生的贡献大小依次为苔藓厚度、凋落物厚度、种子千粒重、林分郁闭度、种子带翅长度。马姜明等[1]证实:过厚苔藓层对岷江冷杉天然更新有显著的抑制作用,降低苔藓厚度可有效改善其天然更新效果。原因在于林下植被的存在或阻碍种子到达土壤,或阻止幼苗向幼树的发生[24-25]。同时蔺菲等[26]也发现:没有苔藓层或苔藓层较厚均不利于植物的早期生长。过厚的苔藓层导致幼苗的成活率较低[27]。本研究中,阳坡苔藓层厚度为1.28~8.05 cm,阴坡为2.51~12.27 cm,阴坡苔藓层厚度普遍较高,因此总负效应也较大。

      色季拉山急尖长苞冷杉天然更新受多个影响因子共同作用;利用通径分析可找到影响阳坡与阴坡幼苗天然更新的关键因子,为全面研究色季拉山急尖长苞冷杉天然更新奠定基础。后续可深入研究各影响因子的作用机制,为进一步研究急尖长苞冷杉种群更新及其种质资源的保护提供理论依据。

参考文献 (27)

目录

    /

    返回文章
    返回