凋落物对杉木幼苗存活及早期生长的机械效应

Mechanical effects of litter cover on seedling survival and early growth of Cunninghamia lanceolata

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摘要凋落物覆盖对种子萌发及幼苗生长作用机制的研究多集中在物理作用和化感作用方面,机械作用机制尚缺乏系统研究.本研究以杉木已萌发种子为对象,通过室内控制实验研究3种凋落物类型(杉木、木荷、杉木和木荷1∶ 1混合(简称混合凋落物,下同))和4个覆盖厚度(对照,0 g·m-2;浅层,200 g·m-2;中层,400 g·m-2;深层,800 g·m-2)模拟不同凋落物覆盖条件对杉木幼苗存活和早期生长的机械效应.结果表明:(1)凋落物覆盖对已萌发种子的出苗率具有抑制作用.幼苗30 d的存活率总体表现为浅层促进,深层抑制的规律.出苗90 d后,混合凋落物深层覆盖和木荷凋落物中层和深层覆盖下已无幼苗存活.杉木凋落物中层和深层覆盖下的90 d存活率显著小于对照.(2)地径生长在杉木和混合凋落物覆盖下表现为浅层促进,深层抑制规律.根长生长随凋落物覆盖厚度的增加而降低,茎长则随覆盖厚度的增加而增加.与对照相比,杉木凋落物覆盖对幼苗苗高有促进作用,木荷和混合凋落物覆盖对苗高无明显影响.(3)杉木凋落物对总生物量的覆盖作用表现为浅层促进,中层不影响,深层抑制;混合凋落物浅层覆盖对总生物量无显著影响,中层覆盖有抑制作用;木荷浅层凋落物覆盖对总生物量有显著抑制作用.(4)根生物量比和根冠比随着凋落物厚度的增长逐渐减低.与对照相比,3种类型凋落物覆盖后叶生物量比和光合与非光合组织生物量比都显著增加,但不同覆盖厚度之间无显著差异.与对照相比,杉木凋落物浅层覆盖对粗壮度无显著影响,但中层和深层覆盖有显著抑制作用;木荷凋落物浅层覆盖对粗壮度有抑制作用.总体来看,凋落物机械作用对杉木幼苗生长的影响大小表现为:木荷凋落物＞混合凋落物＞杉木凋落物,即阔叶凋落物对杉木幼苗生长的影响最大.