西双版纳望天树林种子雨动态研究

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本论文基于西双版纳补蚌20ha望天树林样地的长期监测数据,分析种子雨的物种组成、年际输入量变化、季节输入量变化、月份输入量动态、各时段种子雨优势种的变化过程,同时结合邻近地区气候观测数据等,探讨西双版纳望天树林种子雨在物种数量、个体数量上的输入动态及其与部分重要气候因子的关联性,揭示种子雨的动态变化规律。此类研究能够丰富我们对季节雨林生态系统过程的科学认识,更加全面地揭示此类森林的生态系统维持树种多样性的生态学机制。研究结果表明:  1.在9年的观测时间内(2008年5月至2017年4月),共收集到木本植物种子8993224粒、226种。其中大型种子(Ⅰ-1型)77种、9779粒;中型种子(Ⅰ-2型)61种、24237粒;小型种子(Ⅰ-3型)72种、83399粒;粒状微小种子(Ⅱ-1型)13种、1215235粒;粒状极小种子(Ⅱ-2型)1种、7244667粒;细丝状种子(Ⅱ-3型)2种、415907粒。在可以计数的种子(Ⅰ型种子)中,大型种子(Ⅰ-1型)输入量最少,小型种子(Ⅰ-3型)输入量最多。观察种子雨的物种数量可以发现,Ⅰ型种子多达210种,Ⅱ型种子仅有16个种。总体来说,虽然Ⅰ型种子的物种数量占总物种数量的92.92%,但其种子雨输入量仅占总输入量的1.31%;而Ⅱ型种子雨的物种数量虽少(仅占总物种数量的7.07%),但其种子雨输入量则占总的种子雨输入量的98.69%。  2.各类种子的种子雨输入量均具有年际波动,呈“大小年”的交替变化。在持续9年的监测中,各类型种子至少出现了1次大年结实事件。大型种子(Ⅰ-1型)在第3年(2010-2011年度)的种子雨输入量达到高峰值(1800粒),最小值在第6年(2013-2014年度)(577粒);中型种子(Ⅰ-2型)输入量的最大值出现在第8年(2015-2016年度),为5548粒;小型种子(Ⅰ-3型)的输入量最大值发生在第3年(2010-2011年度),为13849粒,后一年输入量为此类型种子输入量最低的年度。粒状微小种子(Ⅱ-1型)的输入量最大值出现在第7年(2014-2015年度);粒状极小种子(Ⅱ-2型)只有一个种(团花Neolamarckia cadamba),其第一年的种子雨输入量异常高,随后种子雨输入量趋于减少;细丝状种子(Ⅱ-3型)的输入量在第3年(2010-2011年度)和第7年(2014-2015年度)分别达到高峰,而第5年(2012-2013)的种子雨输入量为最低谷。种子雨的物种数量也呈现一定的年际差异,可计数的种子(Ⅰ-型)的物种数量变化具有显著的年际动态。  3.各类种子的种子雨输入量呈现明显的季节变化,大型种子(Ⅰ-1型)、中型种子(Ⅰ-2型)、小型种子(Ⅰ-3型)、粒状微小种子(Ⅱ-1型)和粒状极小种子(Ⅱ-2型)均表现为雨季种子雨输入量普遍高于旱季;而细丝状种子(Ⅱ-3型)的输入量变化则与以上5种恰好相反,呈现旱季普遍高于雨季的现象。从物种数量来看,大型种子(Ⅰ-1型)、中型种子(Ⅰ-2型)的物种数量在雨季普遍高于旱季;小型种子(Ⅰ-3型)的物种数量在旱季普遍高于雨季。  4.大型种子(Ⅰ-1型)、中型种子(Ⅰ-2型)、小型种子(Ⅰ-3型)、粒状微小种子(Ⅱ-1型)输入量前10位优势种的种子输入量分别占各类型种子雨总量的71.44%、77.58%、84.21%、99.96%。随着种子长度的减少,种子雨输入量所占的百分比增加。由于种子雨的数量占比很大,故这4类种子无论是在种子雨输入量还是物种数量上,都基本反映了种子雨输入总量的年际变化、季节动态、月变化的总体趋势。  5.在20ha样地中,地上植被重要值排名前10位的优势种为假海桐(Pittosporopsis kerrii)、望天树(Parashorea chinensis)、云树(Garcinia cowa)、短刺锥(Castanopsis echinocarpa)、蚁花(Orophea laui绒毛猴欢喜(Sloanea tomentosa)、木奶果(Baccaurea ramiflora)、红光树(Knema tenuinervia)、番龙眼(Pometia pinnata)、披针叶楠(Phoebe lanceolata)。其中假海桐、望天树、云树、短刺锥、番龙眼也是大型种子(Ⅰ-1型)、中型种子(Ⅰ-2型)输入量排名靠前的物种,可见,望天树林群落地上植被中的部分优势种和常见种在种子雨中也有丰富的种子输入。  6.除粒状极小种子(Ⅱ-2型)的种子雨输入量随着月平均气温的升高而减少,其余5类种子的种子雨输入量均随着月平均气温的升高而显著增加。降水量增多,可计数的种子(Ⅰ型)、粒状微小种子(Ⅱ-1型)的种子雨输入量增加,粒状极小种子(Ⅱ-2型)、细丝状种子(Ⅱ-3型)的种子雨输入量则随着降水的增多而减少。4类种子的物种数量随着月平均气温升高而增加。降水量也与4类种子的物种数量变化正相关。
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