热带雨林榕属植物更新生态位分化与物种共存机制研究

The present study is to determine the spatial distribution, seed rain, seed germination, and seedling establishment of Ficus trees in a tropical seasonal rainforest in Xishuangbanna, with the purpose of examining the Ficus trees niche differentiation by analyzing point pattern in a 20 hm2 permanent plot and investigating regeneration niche of Ficus trees. The results will help us understand the limitations of seed recruitment of Ficus trees by revealing the relationship between seed rain and spatial distribution of Ficus trees. Studying seed germination characteristic and seedling establishment under manipulated light, temperature,and water environments may provide insights into processes and mechanisms that maintain species coexistence by regeneration niche differentiation.Such study also has implications in biodiversity conservation of the congeneric tree species in local forest ecosystems and disclosing the adaptive strategies of the small seeds of congeneric Ficus tree species to heterogeneous microhabitats.

本研究以补蚌20 hm2样地内的榕属植物为研究对象，依托西双版纳热带季节雨林林冠塔吊系统，开展榕树在森林立体空间分布格局、种子雨时空动态、种子萌发特性及幼苗动态研究。通过本研究了解样地内的榕树是否具明显生态位分化现象，揭示榕树种子雨动态的时间空间格局，结合榕树的调查数据分析成树、幼苗和种子雨间的相互关系，探明其幼苗更新的限制类型。综合野外和室内种子萌发及幼苗动态实验的结果，阐明更新生态位沿着光、温和水分梯度的分化促进了热带季节雨林榕属植物的共存。本研究通过对榕属植物更新生态位的探讨解释其成树生态位分化现象，丰富了基于生态位分化的物种共存理论，为热带雨林的物种保护提供了理论基础。

本研究通过对西双版纳热带雨林20公顷大样地内从地面到林冠、从繁殖体散布到幼苗再到成树的开展全面调查，控制光照、温度、水分条件进行多种榕树的种子萌发实验，探究榕属植物在雨林内的空间分布格局和幼苗更新过程中的生态位分化与共存关键过程。虽然榕属植物繁殖体产量很大，但更新极其困难，幼苗数量极少。榕树幼苗更新呈现出完全不同的格局，有11种榕树在地表和林冠均没有更新幼苗，7种仅在林冠层更新，6种仅在地面更新，仅有大叶水榕既可以在地面又可以在林冠更新。野外萌发实验中，由于土壤或凋落物覆盖、林冠层强光干燥导致榕树种子萌发极其困难，即使萌发也很难存活。.人工控制实验表明光照温度显著影响了不同生态位的榕树种子萌发行为，在较低的温度（22/23℃）和较低的R：FR比率（0.25）的交互作用往往对需光种的种子萌发造成明显抑制作用，而对林下耐荫种的种子萌发抑制效应没有那么严酷。PEG和甘露醇模拟水势对榕树种子萌发影响表明，榕树对模拟水势的响应并未表现出明显的生态位类群分化，可能是由于供试物种数不足引起，也有可能是因为供试榕树基本在旱季末期和雨季初期进行种子散布，均已经适应了雨水充足的萌发环境。另外，土壤控水实验表明半附生榕树在控水干旱条件下有极强的萌发能力，并且其抗旱能力在短暂的萌发过程中有很强的可塑性，干旱条件越严酷其抗旱能力越强。这些结果表明不同生态位榕树植物更新生态位分化是繁殖体生产散布、种子萌发特性及幼苗特性综合作用的结果。