栲属植物种子传播策略对亚热带森林群落演替的促进作用

Community succession is one of the basic topics in ecological theory. Most species of Castanopsis Spach (Fagaceae) are the dominant or constructive species in tropical and subtropical evergreen broad-leaved forest, and play an important role in shaping community succession. In this project, we propose to investigate the effects of different seed dispersal strategy in two Castanopsis species on community succession, combining the data from field survey, observation and field experiments. Specifically, we will establish a series of field plots with different succession phase (i.e. non-Castanopsis community, C. fabri-dominant community, and C. hystrix-dominant community), and: 1) to examine the difference of temporal and spatial pattern of seed rain between C. fabri and C. hystrix; 2) to investigate the difference and correlation of dispersal strategy of the two species in community with different succession phase by seeds placement experiment; 3) to compare the environment requirement of seedling recruitment between the two species by seed sowing experiment and seedling transect analysis. These results will deepen our understanding of the effects of different seed dispersal strategies on community succession, and construct a basis for make a deep exposition in community succession mechanism.

群落演替是生态学理论的核心主题之一。壳斗科栲属植物的大多数物种是热带、亚热带常绿阔叶林的优势种或建群种，是群落演替的关键类群。本研究拟以处于不同演替阶段的栲属植物（大叶栎、刺栲）为研究对象，采用野外调查、野外实验、野外观测相结合的方法，研究种子传播策略对群落演替的影响。具体研究包括：选取栲属植物不占优势的群落、大叶栎优势群落、刺栲优势群落设立研究样地，（1）监测大叶栎与刺栲种子雨的时空分布特征，比较它们结实策略的差异；（2）在不同群落中设立种子放置实验，探讨大叶栎与刺栲种子传播过程在不同演替时期群落间的差异，及二者种子传播的关联性；（3）在群落中进行播种实验、设立幼苗样带，分析大叶栎与刺栲幼苗更新环境需求的差异。这些结果将揭示栲属植物的种子传播策略的种间差异和关联性对群落演替的影响，为深入阐述群落演替机理奠定基础。

本研究拟以处于不同演替阶段的栲属植物（大叶栎、刺栲）为研究对象，采用野外调查、野外实验、野外观测相结合的方法，研究种子传播策略对群落演替的影响。研究结果如下：1. 根据群落学调查及幼苗样方的调查结果，在刺拷为优势的群落中，刺拷的种群结构表现为稳定型种群结构，而大叶栎则表现为衰退型种群结构；2.刺拷的种子产生数量在年际间变化比大叶栎的要大，且种子大小年现象更为明显；3.大叶栎和刺拷的种子都会被啮齿类动物搬运并埋藏，总体而言，刺拷的种子被搬运的几率要高于大叶栎；大叶栎种子在地表保留的时间要远大于刺拷种子；4. 大叶栎与栲属其他耐阴性植物相对比，其在种子萌发及幼苗初期具有更新优势，主要表现在具有相对较多的种子传播者，种子对环境的适应性更大，因此具有较高的种子萌发率及幼苗初期生存率，此外，相比较而言，大叶栎幼苗的生长速率普遍要高于其他栲属植物；然而，在群落郁闭的林下环境条件下，随着幼苗的生长，大叶栎的更新优势会逐渐丧失，而耐阴性的其他栲属植物因为更能适应荫庇的林下环境，其更新优势逐渐体现。