沙质海岸黑松补偿性生长与灌化演替的关系

【作者】 周振； 李传荣； 许景伟； 刘立川； 张丹； 赵振磊； 付俊鹏；

【机构】 泰山森林生态站； 山东农业大学农业生态与环境重点实验室； 山东省林业科学研究院； 胶南市林业局；

【摘要】 黑松(Pinus thunbergii)在特定的沙质海岸环境中形成了与之相适应的灌化树形。由幼虫蛀食伤害诱发的植物补偿性生长是其适应不良环境和保护自身的一种重要机能,但对补偿性生长在植物灌化演替过程中所起的作用有待探讨。该文通过比较蛀食前后植株补偿性生长特征的变化来阐明补偿性响应的机理及其与灌化演替的关系。结果表明:蛀食伤害后,当年生和次年生侧枝的数量明显增加,且对当年生侧枝数量的影响较次年生枝条强。可见这种促生作用具有持续性,但对侧枝数量的影响强度具有减弱的趋势。同样,叶构件的补偿性响应也具有持续性但强度差别不明显;当年生侧枝和叶构件的生长速率在蛀食后明显增大,且补偿性生长活动与其在一年生枝条上的位置密切相关。中上部的补偿性生长量最大,而底部的补偿性生长现象不明显;在密度效应的影响下,蛀食枝条的芽死亡率上升5.4倍。营养芽产量受蛀食后上升1.55倍,而生殖芽产量差异不明显,因此蛀食胁迫诱发的补偿性生长更倾向于投资营养生长;主枝遭蛀食胁迫停止生长后,分枝数增多,枝条的分形维数约提高25%。树冠分形维数随蛀食危害率的增加呈现"先增后减"的变化趋势。通过非线性回归分析表明,两者呈"后峰型"曲线函数关系;枝条和叶构件的生物量补偿性指数CI>1,但差别不明显,属等量补偿性生长。本研究认为:黑松植株响应蛀食胁迫的补偿性生长机理可以用顶端优势去除理论解释,且这种补偿性响应具有持续性效应。持续性的补偿性响应最终会导致植物冠型的灌化演替。更多还原