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目前中国东北东部地区原始阔叶红松林大面积锐减。现多采取次生林冠下栽植红松的森林经营措施来加快恢复阔叶红松林地带性顶级群落。红松冠下更新过程中,光是其主要影响因素之一。本文通过分析红松生长与林分透光程度、不同季节光合色素含量应对透光程度的变动以及红松吸收光能的形态特征三方面来分析红松更新的光响应机制。
(1)通过调查三种不同人为干扰强度(轻度择伐、重度择伐和皆伐)下次生林林分结构及其冠下红松生长状况,应用全天空照片法测定红松(Pinuskoraiensis)顶端的透光孔隙度,分析红松当年高生长量与顶端透光环境的关系。结果表明,以蒙古栎(Quercusmongolica)为建群种的皆伐样地林冠下,林分透光较强,以杂木阔叶林为主的轻度择伐样地和重度择伐样地林冠下,林分透光较弱;对29年红松生长起主要阻碍作用的是下木层(10m)阔叶树。在透光较好的皆伐样地内,红松当年高生长量均比透光较弱的轻度择伐样地和重度择伐样地高,红松当年高生长量与顶端林分透光孔隙度具有显著正相关关系(P<0.01)。为促进辽东山区次生林向阔叶红松林正向演替,应调控红松顶端林分透光孔隙度达30%以上。
(2)通过对次生林下不同透光程度样地中红松不同季节光合色素(Chla、Chlb、Car和Chl)含量的研究,结合各样地不同季节的透光孔隙度(CanopyOpenness),分析红松应对其光环境在光合色素水平上做出的调整。研究结果表明,随季节的变动,林分透光孔隙度逐渐减小。红松针叶光合色素含量在不同季节表现出的规律不同。春季时,随透光程度增大,红松针叶光合色素含量增高,Chla/b升高,Car/Chl降低,其中强度透光样地所选红松个体间光合色素含量均有显著差异(P<0.05);夏季时,不同样地透光条件下红松针叶光合色素含量均无显著差异;秋季,各样地红松针叶光合色素含量总体表现为升高的趋势,随样地透光减弱,红松针叶Chla/b和Car/Chl均降低。这是因为季节和样地透光以及两者的交互作用均对红松针叶光合色素含量影响极显著(P<0.01)。
(3)通过分析红松形态在不同树冠方向上的分布特征,研究结果表明:总体上红松针叶在树冠南侧显著长于北侧(P<0.05),红松背坡枝量和枝条总粗度均极显著大于向坡(P<0.01)。不同林分类型下红松形态特征表现出的特征不同。