浙江天童密集里白林下层对群落更新的影响机制

Detangling the regeneration process is a vital for understanding mechanism of species coexistence. As the main environment in the early stage of community regeneration, the understory layer controls the success of seed preservation, seed germination and seedling growth of tree species. However, as a distinctive understory layer, the effects of fern dense layer on community regeneration are still not clear. In this project, we will analysis the effects of dense Diplopterygium glaucum understory in Tiantong on community regeneration at different stages. For this purpose, we will first set three regeneration stages field control experiments including seed preservation, seed germination and seedling growth, and then set fern removing, predation and allelopathy obstruction treatments. After that, we will analysis the influence of D. glaucum dense understory among different regeneration stages and the relative importance of main influence factors. Meanwhile, combined with the seedling monitoring data and D. glaucum distribution data of 20 hectares dynamic plot, the influence of D. glaucum dense layer distribution on community lever regeneration was explored. The research results can promote a more comprehensive understanding of the mechanism of species coexistence, predict the dynamic change trend of forest with D. glaucum dense layer, and provide a theoretical basis for regional forestry tending and management.

群落更新是维持群落物种共存的关键过程，也是群落生态学研究的核心内容之一。作为群落更新早期的主要环境，林下层对群落更新有着重要的控制作用。然而，对于蕨类密集层这一特殊的林下层结构，其对群落更新的影响机制仍不明确。本项目以浙江天童常绿阔叶林下密集分布的里白为对象，利用里白清除、动物取食和化感阻隔处理，针对优势乔木树种设置种子保存、种子萌发和幼苗生长三个不同更新阶段的野外控制实验，分析里白密集层对不同更新阶段种子和幼苗的影响以及主要影响途径的相对重要性；同时结合20公顷样地幼苗监测数据和里白分布数据，探究群落水平上里白密集层的分布对群落更新的影响。研究结果能够促进对物种共存机制的理解，预测里白密集层分布森林的动态变化趋势，并为区域林业抚育经营提供理论基础。

密集蕨类层作为一种“生态筛”(Ecological filter)，能够改变群落微环境，影响群落树种更新，潜在影响森林群落结构和功能。本研究以密集蕨类层对群落更新过程的影响话题，重点关注蕨类影响随更新阶段差异的时间分化效应。首先，以浙江天童常绿阔叶林4个乔木树种：枳椇(Hovenia acerba)、木荷(Schima superba)、青冈(Quercus glauca)和石栎(Lithocarpus glaber)的种子和幼苗作为研究对象，在林下里白(Diplopterygium glaucum)密集覆盖区域设置里白全保留、保留枯落物和里白全去除3种处理，对种子阶段和幼苗两阶段的更新情况追踪监测，定期采集样地光照、理化和养分等环境信息，采用方差分析、广义线性混合效应模型、线性混合效应模型和结构方程模型，对3种实验处理进行分析。结果显示：1）密集里白层抑制青冈和石栎种子留存，动物活动因素作用显著；2）密集里白层抑制青冈种子萌发，结构方程模型分析显示潜在原因可能是光环境和土壤温度的改变。里白枯落物层对4种乔木种子阶段更新均无显著影响；3）密集里白层抑制木荷幼苗存活和石栎幼苗生长，对枳椇与青冈幼苗存活与生长无显著影响。结构方程模型分析显示，木荷幼苗存活受密集里白层直接影响和林下光和土壤湿度的影响，土壤养分环境对石栎幼苗生长有显著影响。里白枯落物层可以直接促进枳椇幼苗存活，对木荷、青冈和石栎幼苗存活与生长无显著影响；4）不同更新阶段，密集里白层对不同树种的影响不同，表现出时间分化效应。另外，在群落水平上开展了蕨类和幼苗分布的调查，已初步获得蕨类盖度分布的主要形成原因。综上所述，不同乔木树种对密集里白层的响应不同，证实密集里白层具有生态过滤效应。同一树种在不同更新阶段及不同更新过程对密集里白层的响应也不一致，密集里白层的生态过滤影响还存在时间分化效应。