研究揭示人工林林分密度調控對動物傳播種子有效性的影響機制

動物傳播種子是種子更新成功的必經階段，受到光照、溫度、林下植被組成與蓋度等環境條件的限制，而調控林分密度是改變森林環境條件的前提。如何調控林分密度提升動物傳播種子有效性（包括動物傳播種子的數量和質量）一直是森林生態系統植被恢復的研究熱點和難點。

已有研究證明，將落葉松（Larixspp.）人工純林誘導形成落葉松-胡桃楸混交林是解決純林生產力低下、地力衰退、水源涵養功能降低等問題的重要模式之一；因此，促進胡桃楸（Juglans mandshurica）在純林中的天然更新是關鍵，但是胡桃楸必須依靠動物傳播其種子到合適生境以解除種子更新障礙。為此，明確林分密度調控（即，間伐）在動物傳播種子的作用究竟有多大，如何選擇合適的間伐強度促進動物傳播胡桃楸種子的有效性是亟需解決的關鍵科學問題。

鑒於此，中國科學院瀋陽應用生態研究所次生林生態與經營組博士生王靜，在導師閆巧玲的指導下，依託中科院清原森林生態系統觀測研究站三種林分密度調控（即，對照，25%間伐強度，50%間伐強度）的落葉松人工林樣地，採用標籤標記示蹤和遠紅外相機監測相結合的方法，探究動物傳播胡桃楸種子的有效性對不同間伐強度下微環境變化的響應。結果表明：在種子歉年（2015年），25%間伐強度（林冠開闊度31%，密度437-532株ha-1）人工林內，動物搬運種子的速率最快、數量最多，而且更新的胡桃楸幼苗最多，這歸因於適宜的林分密度和林下微環境（包括光照、下層灌木和草本植物蓋度等）能吸引更多動物前來覓食；相反，50%間伐強度（林冠開闊度36%，密度292-355株ha-1）人工林內，由於開闊的林冠環境增加了動物被天敵捕食的風險，因此，動物搬運胡桃楸種子的速率最慢，但是平均傳播距離最大。在種子豐年（2016年），林分密度調控對動物傳播胡桃楸種子的影響主要表現為傳播速率較慢、傳播距離較遠。因此，可以針對不同的經營目標採取不同林分密度調控方案，例如，對落葉松人工林進行25%強度的間伐，促進胡桃楸種子以更快的速度進入人工林內；進行50%強度的間伐，促進種子傳播到更遠距離以解除胡桃楸天然更新障礙。該研究結果揭示了林分密度調控對動物傳播種子有效性的促進作用，為實現落葉松人工林功能提升和可持續發展提供了重要參考。

相關研究結果以Effects of microhabitat on rodent-mediated seed dispersal in monocultures with thinning treatment為題發表於Agricultural and Forest Meteorology雜誌（doi：10.1016/j.agrformet.2019.05.017）。王靜為第一作者，閆巧玲為通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃項目課題（2016YFD0600206）、國家自然科學基金項目（31670637, 31330016）和中科院青年創新促進會（2011158）支持。

在種子歉年（2015）和種子豐年（2016），落葉松人工林三種間伐強度下動物傳播胡桃楸種子速率

來源：中國科學院瀋陽應用生態研究所

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