长白山温带森林树木径向生长动态研究

• 作 者: 蔡礼蓉
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 温带森林 树木径向生长 初始胸径大小 植物功能性状 环境因子

树木生长是驱动森林生态系统动态变化的主要过程之一。探究树木生长动态及其对生物和非生物因子的响应机制，不仅可以揭示树木生长的影响机理，而且对预测在全球变化背景下森林生产力的变化趋势有着重要意义。本研究以长白山25ha阔叶红松林与5ha次生杨桦林样地为研究平台，基于连续6年的树木生长环监测数据（2010-2015年），揭示两块样地内树木径向生长的季节及年际动态，探究树木自身特征（胸径大小和植物功能性状）和外界环境（气候、土壤、地形及邻体）对树木生长速率的影响。主要结果如下:　　1.在观测的6年期间，长白山阔叶红松林和次生杨桦林树木径向生长表现出较为一致的季节动态和年际动态。两个森林样地的树木生长主要发生在每年的5-9月，树木于5月开始径向增长，6-7月份为快速生长期，之后生长减缓，9月末停止生长。阔叶红松林、次生杨桦林样地内树木生长存在年际差异，在2015年达到最大生长速率，分别为1.73mm·a-1、2.29mm·a-1。此外，尽管不同树种表现出基本一致的季节动态，但是不同树种的年均生长速率存在差异。　　2.在群落水平上，阔叶红松林和次生杨桦林样地个体的生长速率与树木自身胸径大小呈显著正相关，但这种相关性并不存在于所有树种中，且在不同树种间有较大差异。例如，假色槭生长速率随树木径级增大而减小，而白桦、紫椴等5个物种随树木径级增大而增加。针对植物功能性状的分析发现:最大树高、木材密度与两个样地物种的径向生长速率存在密切关系。阔叶红松林样地25个树种的生长速率与最大树高呈显著正相关，而次生杨桦林16个树种的生长速率与木材密度呈显著负相关。　　3.环境因子对树木径向生长存在一定的限制作用。阔叶红松林径向生长主要受上年生长季及当年生长季前期的气温和降水影响，尤其受上年8月的气温（月最低气温和月平均气温）限制;次生杨桦林径向生长主要受当年8月降水量的影响。采用线性混合模型分析了在25ha阔叶红松林样地内邻体竞争、土壤和地形对树木径向生长的作用。结果表明，邻体竞争、土壤养分是影响树木生长的重要因子。树木的生长由于与周围树木的竞争而受到抑制，而随氮、磷元素等土壤养分含量的增多而加快。