抚育间伐对黄桥林区辽东栎林有性生殖及更新的影响

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为阐明抚育间伐强度对辽东栎生殖规律及更新的影响,以黄土高原南部黄龙和桥山林区辽东栎中龄林为研究对象,在近自然经营理念的指导下,采用不同强度间伐(对照、10%、20%、30%)5年后,分析辽东栎生殖构件、实生苗更新及枯落物对其早期生长发育的影响等,揭示了近自然抚育间伐对辽东栎生殖及林地更新的影响,为辽东栎天然次生林种子的高产、优质和可持续经营提供依据。主要结论如下:1.抚育间伐促进辽东栎林分生长,平均树高、胸径随间伐强度增加而增大,冠幅面积、冠幅体积与间伐强度呈显著正相关;辽东栎标准株的营养枝、雄花序、雄花、雌花、生殖枝、幼果、成熟果实产量随间伐强度增大而增大,当间伐强度达到20%、30%时,生殖枝、幼果、成熟果实产量显著提高,30%间伐达到最大。抚育间伐强度能显著提高生殖枝比例和座果率。约3/4的生殖枝、雌花、雄花集中分布于树冠上层,1/4分布于下层;树冠阳面生殖构件数量约占65%,树冠阴面约占35%;树冠下层、阴面生殖枝、雌花、雄花序的比例随间伐强度的增大而增大。2.辽东栎林结实母树的比例、平均单株结实量及发育种子比例均随着间伐强度的增大而增大,表现为30%>20%>10%>对照;而单位面积林分总结实量在20%强度间伐时达到最大,表现为20%>30%>对照>10%。辽东栎种子在树冠上的空间分布:73.6%的种子集中分布于树冠上层,26.4%分布于下层。树冠阳面结实量占总结实量的65.8%,树冠阴面仅占34.2%,间伐强度对树冠下层、阴面结实量的提升幅度分别大于树冠上层和阳面。辽东栎种子的长径、短径及千粒重均随间伐强度的增大而增大,在30%间伐强度时达到最大。间伐强度达到20%时,显著提高辽东栎种子的数量和品质,继续提高间伐强度到30%时,并不能有效提高其结实,而单位面积林分总结实量下降。3.辽东栎单位面积实生苗数量随间伐强度的增大而增大,30%强度间伐时幼苗密度达到最大;随苗龄的增长其转化率降低,相同苗龄间的转化率随间伐强度的增加而增大。其中,对照组4a生向5a生的转化率最低,仅为(44.3±3.0)%。辽东栎实生苗高度、地径和主根长随苗龄的增长而急剧增大;相同苗龄间实生苗高度、地径及主根长均随间伐强度的增大而增大,且在30%强度间伐时差异显著。辽东栎实生苗平均单株生物量和茎、叶、根的生物量均随年龄增加呈指数形式增大,且与间伐强度正相关。1~3a时,实生苗倾向于把更多的干物质贮藏在根部;3a以后,地上生物量所占比率高于地下,实生幼苗以地上生长为主。4.枯落物厚度对辽东栎种子起始萌发时间有显著影响,枯落物厚度0 cm时最早萌发,在底层铺枯落物厚度越大,起始萌发时间越长;在底层铺枯落物时,枯落物厚度对种子萌发影响显著:种子的最终萌发率和发芽势显著降低,萌发率仅为41.8%、37.3%和34.0%,萌苗的根长、茎长及生物量显著减小,且厚度越大萌发率和生物量越小。在底层铺枯落物辽东栎种子的萌发抑制率大幅增加,且厚度越大抑制越明显;不同枯落物种类水浸液处理下,辽东栎种子的最终萌发率没有显著差异性。
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