论文摘要
子午岭森林是位于西北黄土高原区的一片保存最完整的天然次生林,也是该地区重要的水源涵养林与生态林。辽东栎(Quercus liaotungensis Koidz)林是子午岭林区的主要森林群系之一。但在野外调查中发现,子午岭辽东栎种群的更新主要依赖母树的萌蘖,林内实生幼苗很少,而萌蘖更新可能将导致整个种群的衰退。本研究通过对子午岭辽东栎林中形成年龄接近的54个林窗更新特征的调查,分析研究林窗对辽东栎林天然更新的影响,结果表明:(1)子午岭辽东栎林林窗内外树种组成差异的调查发现,林窗和对照林分中灌木层内共出现树种62种,其中,共同出现的有21种;对各树种的重要值分析表明,共同出现的树种在异质生境下的重要值大小次序有着明显变化,但无论在林窗内还是在对照林分中,实生辽东栎的重要值均位居第2,而其余40种的重要值位居均随小生境的不同而变动;应用各树种的重要值对不同大小级林窗内的树种进行优势度排序可看到,同一树种在同一级林窗内的优势度不同,而同一树种在不同大小林窗中的优势度亦不相同,随林窗大小的增加,有些树种的相对优势度增加,有些则在减少。(2)林窗环境因子对辽东栎的分布状况有显著影响。在林窗和对照林分中,辽东栎的幼苗、幼树和大幼树的数量都随着树高的增加而急剧减少;但在林窗中,辽东栎不仅有大量的幼苗,而且有较多的幼树和大幼树存活,这维持了辽东栎群落的稳定性。其中林窗大小对辽东栎的更新方式与生长状况影响为:实生和萌生的辽东栎幼苗、幼树以及实生的大幼树,在中等大小林窗中的分布密度均比在小林窗和大林窗中的较高;实生的和萌生的辽东栎个体大小分布都只有在中等大小林窗中有较稳定的种群结构。(3)对辽东栎幼苗、幼树和大幼树的分布密度和生长状况进行方差分析表明:①除了幼苗的分布密度差异不显著外(P>0.05),辽东栎幼苗的高度和基径与幼树的分布密度以及高生长和粗生长在林窗和对照林分中生长差异均较为显著(P<0.05);幼苗和幼树在林窗中较对照林分中生长的较好;而且幼苗和幼树在林窗中的分布密度几乎是对照林分中的1倍。②林窗大小对实生幼苗的高度和基径以及萌生幼苗的高度影响显著(P<0.05),而对于幼树和大幼树的高生长和粗生长影响不显著(P>0.05);并且在中等大小林窗的辽东栎幼苗、幼树和大幼树的高生长和粗生长较在小林窗和大林窗中的好。(4)对辽东栎的生长与分布状况与林窗中的环境因子进行相关性分析表明,环境因子中的海拔、枯落物厚度和坡度对辽东栎的生长和分布影响不大(r<0.1);辽东栎的高生长和粗生长与林窗中的地温差和气温差的变化呈正相关,而辽东栎的分布与之呈负相关;辽东栎的密度、高度和基径与光照强度和土壤含水量呈正相关,并且高度和基径相关显著(r>0.4,P<0.05)。(5)依据不同大小级林窗中树种的生态位宽度,可将子午岭林区辽东栎林中的树种划分为4类。其中,生态位幅度狭小的树种最多共有26种,生态幅大的树种有7种,生态位幅度中等的树种有6种,而生态位幅度较小的树种很少。(6)对不同大小级林窗中的主要树种进行生态位重叠度分析表明:各大小级林窗中树种的重叠指数都较小,最大的不超过0.1;在100～200 m2林窗中各树种对资源利用的相似程度远低于其它2个等级林窗中的树种;0～100 m2林窗与200～300 m2林窗中各树种的生态位重叠指数大小相差不多,对资源的利用程度相似。(7)通过对辽东栎种群在不同大小林窗中聚集指数的计算分析表明,辽东栎的幼苗和幼树在不同大小级林窗中都呈聚集分布,但以中等大小林窗中的聚集程度最低;而大幼树在林窗中的分布变化较复杂,没有一致性趋势。