环境因子对水杉种子萌发与幼苗生长的影响研究

水杉(Metasequoia glyptostroboides Hu&Cheng)为我国一级保护的珍贵树种,且是重要的湿地造林树种。由于人类过度干扰,天然水杉林生境退化严重,自然更新不良。为了探讨天然水杉林在自然条件下无法自然更新的原因,本研究应用Braun-Blanquet的植物社会学研究方法,对湖北利川钢厂湾、邓家湾、游家湾3处天然水杉进行群落生态学调查,并在调查结果的基础上选取光照、枯落物和水位三个环境因子,分别设置不同梯度水平,通过室内/室外模拟实验研究这三种环境因子对水杉种子萌发和幼苗生长的影响。 原生群落调查结果表明:钢厂湾的水杉样地群落类型为水杉—尾叶山茶—日本金星蕨群落,共有植物种类约78种;邓家湾的水杉样地群落类型为水杉—桂竹—黄金凤群落,共有植物种类约81种;游家湾的水杉样地群落类型为水杉—微毛柃一大叶金腰群落,共有植物种类约58种。经过20年的演替,天然水杉林各层的盖度都逐渐增加。在种类组成上,乔木层阳性树种减少,灌木层和草本层种类组成变化不大。 在不同光照条件对水杉种子萌发和幼苗生长研究中,通过室外播种实验研究了5个不同光照(100%、52.3%、34.7%、26%以及8%自然全光照)条件下水杉种子萌发和幼苗早期生长的特点。结果显示,100%自然光照下水杉种子最早萌发,但萌发率较低,仅有18.3%,且存活率最低,仅为3%;8%自然全光照条件下,水杉种子萌发率和成活率均最高,分别为34.67%和27.67%,但水杉幼苗的生长较弱;26%自然全光照下水杉幼苗的株高、侧枝数、基径等各项生长指标显著优于其他光照条件,分别为21.36cm、8.60cm、1.76mm。这表明水杉种子适于在低光照条件下萌发,而中等光照条件有利幼苗生长。 枯枝落叶是森林天然更新的重要影响因素。通过野外模拟实验,研究了不同厚度的枯落物对水杉种子萌发的影响。结果表明,水杉种子接触枯落物而不是萌发基质时,不能萌发。枯落物厚度1cm时水杉的萌发率为21.3%,与2cm、3cm厚度处理差异显著(p＜0.05)。覆盖枯落物后水杉种子萌发开始时间和结束时间要推迟3天以上。 水分是种子萌发的必要条件。在不同水位对水杉种子萌发的影响研究中,水位水杉种子萌发率、萌发指数、始发芽天数等均有影响。结果表明0cm～-1cm是水杉种子萌发的最佳水位。随着水位的降低,水杉种子萌发率、萌发指数均随之下降,始发芽天数也推后。