侧柏-山毛桃群落演替初期种间竞争-促进作用的平衡及调控

在设计退化生态系统植被恢复方案时，营建混交林分是保障目的树种能否恢复成功的关键。不仅要充分发挥不同物种对资源利用的互补性，还应更加注重物种间相互促进作用机制的有效发挥。调控侧柏-山毛桃群落中的种间时空关系，使山毛桃能成为保护树种，并发挥保护效应，对今后制定合理的植被恢复措施具有重要的理论意义。本项目以太行山区模拟播种造林的种基盘人工栽植幼林地为对象，通过联系树种-树种、树种-小气候以及树种-土壤之间的相互影响，研究侧柏-山毛桃群落环境要素的时空变化特征、林木生长规律和生理特征以及营养循环特征，探明演替初期种间竞争-促进作用的平衡机制，并分析其影响，找出最大限度发挥保护树种对目的树种的促进作用的调控途径，可以为营建强健的森林生态系统，充分保障森林各种生态功能的发挥，实现森林生态系统的可持续经营提供理论支撑。

摘要：在设计退化生态系统植被恢复方案时，营建混交林分是保障目的树种能否恢复成功的关键。本项目研究采用试验研究法，在太行山小浪底库区，利用2003-2004年使用种基盘苗营造的侧柏-山毛桃群落为研究对象，设定侧柏作为目的树种，山毛桃作为保护树种，通过综合比较不同郁闭度对侧柏-山毛桃群落种间关系及群落环境要素，分析保育植物对目标植物的生长规律和生理特征以及探讨群落营养循环特征。研究结果表明，以山毛桃为保育植物的侧柏-山毛桃混交林可提高林分的郁闭度，有效地改善林内小气候，促进森林更新和管理。以山毛桃为保育植物的混交林中，侧柏的高度(H)、胸径(DBH)、冠幅(P)均显著大于侧柏纯林，同时基于叶绿素荧光参数的光合生理分析表明，侧柏对不同光环境具有较强的适应能力，也说明保育植物山毛桃树冠遮蔽不是影响10年生侧柏生长的主导因子。通过对0-30cm土层中侧柏的细根特性及分布研究表明，侧柏细根主要集中分布于土壤表层，混交林中侧柏细根会迅速识别富养斑块并大量增生，提高对土壤资源的竞争力。采用枯落物分解袋法对其枯落物的季节分解动态与养分归还进行研究侧柏-山毛桃群落的营养循环特征，结果表明，枯落物养分含量的变化趋势呈现出：N含量先升后降，为富集-释放的模式；P含量持续升高，出现富集现象；K含量不断下降，为直接释放的模式；N、P、K在三种林分中的年归还量大小顺序均为：侧柏-山毛桃混交林＞侧柏纯林。相较于纯林，侧柏-山毛桃混交林更有利于提高枯落物的分解速率，显著增加N和P的归还量。通过对山毛桃和侧柏分别进行单独和混合盆栽试验，结果表明混栽幼苗能有效改善根际土壤养分状况和微生物活性，因而，侧柏-山毛桃混交林可作为防止土壤退化的一种有效的造林技术，综上所述，在侧柏-山毛桃群落演替初期，速生树种山毛桃对目的树种侧柏的生长有一定的促进作用。研究结果为营建强健的森林生态系统，充分保障森林各种生态功能的发挥，实现森林生态系统的可持续经营提供理论支撑。