论文摘要
作为植被动态研究的重要方法,重建群落的历史动态十分有助于深入理解群落现有的物种组成、群落结构和群落动态,有利于揭示群落的形成和维持机制,并可为预测群落的发展提供借鉴。重建常绿阔叶林群历史落动态可揭示其自然成因和人为干扰的影响,为受损常绿阔叶林的恢复和重建提供理论依据。本研究以中国东部天童地区的米槠-木荷群落为研究对象,通过解析树木年轮,构建优势种的年龄结构、生长格局,并重建历史干扰事件,对上世纪下半叶的群落动态进行重建,探究物种生长特征和干扰事件对群落动态的影响,从而揭示群落动态的成因。主要结论如下:(1)群落优势种米槠和石栎的年龄结构为“逆J型”,木荷为“双峰型”。3物种均在上世纪50、60年代经历了一次更新高峰;米槠和石栎在中间年龄段上出现明显的断层。3物种的种群年龄结构与胸径级结构、高度级结构相吻合。(2)米槠的径向生长和高生长速度均快于石栎和木荷。米槠和石栎的径向生长速度随着径级的增大变化不大,木荷在小径级上的生长速度显著慢于大径级的。3物种的高生长速度随高度的增加都逐渐减慢。随着径级的增大,3物种所经历的释压事件逐渐减少;木荷所经历的抑制事件也逐渐减少,但米槠和石栎则均经历两次抑制事件高发期。(3)依据个体由幼苗生长至林冠过程中(林冠进层)所经历的释压和抑制事件的多少划分了6种林冠进层类型,对比不同类型以及不同物种间的平均生长速度表明:仅经历一次释压事件和一次抑制事件的个体平均生长速度最快;个体所经历的释压和抑制事件越多其平均生长速度越慢;一直处在抑制状态下的个体生长速度最慢。木荷相比于米槠经历的释压和抑制事件较多,这扩大了两者林冠进层速度的差异。(4)米槠具有较大的生长潜力、生长速度较稳定,幼龄个体可进行极端的两向生长调节(径向生长和高生长),且多具萌枝,这使得米槠的幼龄个体在对光资源的竞争中占有优势,可快速完成更新。木荷的生长可塑性和耐荫性较强,可通过长时间忍耐逆境、把握多次机会逐渐进入林冠层。因此米槠和木荷表现出不同的生长格局。这使得米槠在更新过程中所经历的释压和抑制事件较木荷少;但郁闭林下也易在中径级上死亡、更新出现断层。这种生长格局的分异,促进了米槠和木荷的共存。(5)本群落于上世纪下半叶共经历了5次干扰事件,约每10年1次;人工砍伐和台风是主要的干扰类型。发生在1950年及1960年左右的前2次干扰强度最大,决定了现有群落林冠的物种组成,形成了以木荷为第一优势种的群落。而后的3次林窗干扰不仅促进了常绿树种的生长和更新,同时也促进了山鸡椒、檫木、拟赤杨等喜阳的落叶树种的更新,增加了群落的物种多样性。干扰事件的时空格局不仅影响了各种群更新高峰的发生时间和更新个体的空间分布;同时也对群落的林冠结构产生了影响。(6)频繁的台风所形成的林窗不仅有利于中径级的米槠个体突破生长瓶颈、更新进入林冠层,同时也有助于木荷种子的萌发和幼苗、幼树的更新。因此,尽管从种群的年龄结构和生长特征来推断米槠将逐渐取代木荷成为第一优势种,但木荷仍将长期存在于群落之中。这可能也是本研究区域木荷广泛地出现在演替中后期群落中的重要原因。此外,频繁的台风干扰在促进了常绿树种共存的同时,也为很多不耐荫的落叶阔叶树种提供了入侵和更新的机会,是本地区常绿阔叶林生物多样性高的重要原因。