晋西黄土区刺槐林自然更新及其影响因素OA

黄土高原地区,受林木间竞争及植被与有限水资源间矛盾的制约,导致大面积的低质低效林,亟需适宜的更新方式,以促进其生态服务功能的可持续发挥。以晋西黄土区刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林为研究对象,通过刺槐种子萌芽试验、林下幼苗培育试验,系统探究影响刺槐林自然更新的因素;同时,通过调查刺槐林下幼苗的存活状况,进一步探究刺槐人工林可持续发展的适宜更新方法。研究结果表明:(1)相较于自然萌发组(CK),热水浸种1h处理能够显著缩短刺槐种子的发芽时间并且提高种子发芽率和萌发指数。在试验设定的30~100℃水温范围内,水温越高,催芽效果越显著,其中以80℃以上热水浸种的催芽效果更佳。(2)在91 d的幼苗培养试验中,播种于刺槐林下的种子依次经历破土出苗、幼苗生长、最终死亡的完整生长过程。幼苗存活率和平均苗高均表现为随试验时间先增大后减小的单峰变化趋势,且在试验第40~60天达到峰值。与对照组相比,适宜的播种深度(0.25~1.50 cm)和枯落物覆盖(500~1000 g/m^(2)),能够为刺槐幼苗生长提供相对适宜的生存环境,对提高幼苗存活率和平均苗高具有显著积极作用;然而,当枯落物覆盖量超过1500 g/m^(2)时,会显著抑制刺槐种子的出苗和生长。进一步分析表明,枯落物覆盖、播种深度及二者交互作用,均对林下刺槐幼苗的存活和生长状况具有显著影响,且影响程度由大到小表现为:枯落物覆盖、播种深度、二者交互作用。(3)在自然条件下,刺槐林下幼苗多由根蘖形成,而非种子发育而来。并且根蘖刺槐幼苗多分布于刺槐林林缘区域,越靠近林分中心,刺槐幼苗的数量越少。相关分析显示,刺槐幼苗的数量和苗高与所在位置的林分郁闭度呈现极显著负相关关系(P<0.01),当郁闭度大于0.5时,萌蘖幼苗数量快速下降,难以维持种群的自然更新。因此,刺槐人工林萌蘖更新过程中,需将林分郁闭度控制在0.5以下。综上,热水浸种催芽、适量枯落物覆盖及林窗营造,是促进晋西黄土区刺槐人工林更新与可持续发展的有效措施。