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长柄水青冈(Fagus longipetiolata)是水青冈属植物中在我国分布范围最广的种,但是由于人类高强度干扰活动的影响,自然状态的长柄水青冈林已很少见。本研究以湖北省七姊妹山自然保护区的长柄水青冈林为研究对象,通过长柄水青冈种子雨调查、地表种子库与埋藏种子库跟踪取样调查、种子标记实验、埋藏种子命运实验及种子萌发实验,初步探讨了长柄水青冈的种子雨和种子库的动态变化及其影响因子,为长柄水青冈林的自然更新研究提供了科学依据。主要研究结果如下:
①种子雨持续时间近2个月,种子散落总密度为12.582颗·m-2,其中完好种子密度为5.163·m-2,虫害种子密度为6.326·m-2,腐烂种子密度为1.093·m-2,这3类种子下落的高峰期和数量不相同;在种子雨期间收集到的种子,完好种子占43.3%,腐烂种子占6.7%,虫害种子占50%;在样地收集的所有种子中,虫害种子的数量均高于完好种子,其比例分别为50.3%和41%,而腐烂种子在整个种子雨过程中下落数量均很低,其比例为8.7%。
②地表种子库中长柄水青冈种子主要有空壳败育、腐烂、虫害和饱满成熟4种类型。其中虫害种子最多,占长柄水青冈种子总数的83.9%。9月和11月收集的各类种子均无显著差异。
③种子标记实验表明,长柄水青冈种子落下初期的种子库中,虫害是影响长柄水青冈种子库的主要因子,而在后期,动物的搬运与取食是影响长柄水青冈种子库的主要因子。红外摄像和标记实验结果表明社鼠是主要的捕食者,实验也反映出动物与种子库动态变化的协调性。
④埋藏种子库中,空壳腐烂种子所占比例较大,只有少量饱满成熟种子存在。
⑤埋藏实验的种子共有47粒种子保持完好,占埋藏实验种子总数的58.75%。有7粒种子萌发,占埋藏实验种子总数的8.75%,萌发种子全部集中在2~5cm土层中。
⑥饱满成熟种子30天控温萌发实验表明,土层是种子生存的理想环境,比地表有利于种子萌发力的保存;2~5cm土层更有利于长柄水青冈种子活力的保持,其种子萌发率比0~2cm土层中种子的萌发率高。