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樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)原始分布于我国大兴安岭和呼伦贝尔沙地,是欧洲赤松(Pinus sylvestris L.)在我国的一个地理变种,具有许多优良的特性,比如抗旱性,耐寒性和速生性等。在我国三北地区的干旱半干旱风沙地区,樟子松用途非常广泛,被用于营造防风固沙林、农田草场防护林、水土保持林和用材林等。1955年,内蒙古红花尔基地区的樟子松被成功引到科尔沁沙地南缘的彰武县章古台镇,试栽成功后建立起了我国第一片樟子松引种固沙林,从此樟子松人工造林技术及章古台的治沙模式在我国三北地区迅速得到广泛的推广应用,使其成为我国治沙造林的先锋树种。近些年来,章古台栽植的第一代樟子松防风固沙林以及另外一些地区营建的人工林大多数都已经进入到了更新阶段,但是目前更新的方式主要是人工更新,在天然更新方面的研究和实践经验相对匮乏。樟子松在引种地区的天然更新能力远远逊色于原产地。因此,为探明科尔沁沙地南缘樟子松人工林天然更新的主要特征,分析影响其天然更新的重要因素,寻求保证其天然更新的有效措施,保障沙地樟子松人工林能够长期稳定发挥效益,降低人工更新造林的成本,实现更优的生态价值,是目前林业学者们十分关注的问题。本研究从科尔沁沙地南缘樟子松人工林土壤种子库组成特点和天然更新分布特征的角度出发,以森林生态学,森林经理学、统计学等多学科的基础理论为依据,利用多种调查和研究方式,探究了科尔沁沙地南缘樟子松人工林土壤种子库及天然更新的特征,并比较现有人工促进措施在植被自然修复过程中的作用。同时在实验时间有限的情况下提出了一部分影响樟子松人工林天然更新过程的主要因素,希望能够为三北地区荒漠化防治、防护林营建、生态系统保护、森林生态修复等提供理论支撑和科学依据。主要研究结果如下:(1)对科尔沁沙地南缘樟子松更新的不同时期进行研究发现,1315a生幼树结实比较常见,普遍结实的年龄在17a左右,每隔35a出现一次种子丰年。同一郁闭度的林分,经方差分析得出,球果大小差异性显著(P<0.05),表现为:球果长和球果宽,幼龄林和中龄林差异显著,幼龄林和成熟林差异显著,中龄林和成熟林差异不显著;球果成熟种子粒,中龄林和幼龄林差异显著,中龄林和成熟林差异显著,幼龄林和成熟林差异不显著;球果空粒种子,成熟林和幼龄林差异显著,成熟林和中龄林差异显著,幼龄林和中龄林差异不显著。种子千粒重,成熟林和幼龄林差异显著,成熟林和中龄林差异显著,幼龄林和中龄林差异不显著。结果表明,幼龄林球果较大,但成熟粒较少,中龄林种子成熟粒所占比例最大,种子质量好,成熟林种子成熟粒最少,空粒最多,千粒重轻,质量较差。沙地樟子松球果大小及质量受气候因子、个体生长特性、郁闭度等诸多因素影响。(2)科尔沁沙地南缘樟子松人工林土壤种子库种子空间分布是以母树树干为中心,由林下至林隙和林缘进行扩散,随着与母树距离的增加,土壤种子库中完整种子数逐渐减少。科尔沁沙地南缘樟子松球果连年被采摘,枯枝落叶层也经常被搂走,土壤种子库中的种子大多数分布在枯枝落叶层和05cm土层中。通过对幼龄林、中龄林和成熟林土壤种子库调查,幼龄林、中龄林、成熟林土壤种子库中的完整种子分别占所调查种子总数的20.54%,18.01%,30.65%,平均密度分别为91粒·m-2,98粒·m-2,84粒·m-2;中龄林土壤种子库中完整种子数量最多,密度最大,具有好的更新基础。(3)科尔沁沙地南缘樟子松天然更新主要为林隙更新,密度为4286167株·hm-2,其次为单株更新和林缘更新,樟子松单株更新可更新区域为北偏东距母树有一定距离的扇形区域内,也是母树树冠投影12:00时后的树冠投影运行轨迹,大致范围为50120。。樟子松林缘更新的主要条件有林缘扩展带,林缘更新密度为400767株/hm2。樟子松单株、林隙、林缘更新与母树树冠投影的运行轨迹关联较大,母树树冠投影为樟子松天然更新幼苗提供了庇护场所。天然更新樟子松树龄不具有连贯性,降雨量大的年份更新苗木多。当林分郁闭度大于0.6时,不会出现天然更新苗木。因此要对天然更新的林分进行疏伐,将林分郁闭度调整到0.6以下,为天然更新提供必要条件。(4)坡度与更新的关系,东坡和东北坡更新较多。从密度看,东北坡、东坡和西北坡密度较大;从更新坡位看,上腹和中腹更新幼树较多。水分条件好和日照时长短为樟子松天然更新提供了有利条件;新积沙层厚度为1年生幼苗安全越冬提供了庇护场所。(5)对科尔沁沙地南缘樟子松母树进行浇水施肥,增加了母树结实量;整地有助于樟子松天然更新,提高了樟子松天然更新密度和更新幼苗抗旱能力;不同防寒覆盖措施试验幼苗越冬保存率效果最好的是白沙土覆盖,并且易于操作,是最好的覆盖模式;整地增加了更新幼苗抗旱能力,有助于樟子松天然更新提高了天然更新密度;冬季积雪厚度大有助于樟子松幼苗安全越冬,有利于天然更新。(6)科尔沁沙地南缘樟子松天然更新受水分条件影响大,环境因素如光照、温度、和积沙层厚度等因素都会影响水分条件的变化,导致天然更新随环境梯度的变化而产生相应的分布格局。科尔沁沙地南缘樟子松天然更新受单株的形态结构、环境因素、生物间的相互作用和干扰的影响,樟子松单株母树的龄级、生活力、冠幅、树高和所处的林分状况、种子活力等都是影响更新因素。值得一提的是,樟子松天然更新受光照强度影响较大,更新幼苗在荫蔽的环境下才能存活下来,母树的蔽荫作用决定了其更新苗的萌发、存活和分布。