种子传播是种子更新过程中至关重要的环节，对于森林生态系统植被恢复起着决定作用。动物是种子传播过程中重要媒介，受到多种因素（包括传播体性状、动物主体、环境条件等）的影响。林窗（forest gap）是森林循环的一个重要阶段；林窗大小和林窗内位置是林窗两个关键结构特征，可以通过改变林窗内的微环境进而影响树种更新。前期的研究更多关注的是对比林窗和林下微环境对动物传播种子的影响，忽略了林窗大小和林窗内位置对动物传播种子的真正作用。
落叶松（Larix spp.）人工林已成为北方地区种植面积最大的人工林，在木材生产、固碳等功能方面发挥重要作用，但是存在生产力低下、地力衰退、水源涵养功能降低等问题，严重影响落叶松人工林的可持续发展。调整林分结构（形成林窗）促进落叶松人工纯林向落叶松-阔叶混交林转化是解决上述问题的关键。已证实落叶松-胡桃楸混交林是解决落叶松人工林问题的重要混交模式；但是胡桃楸（Juglans mandshurica）必须依靠动物传播其种子到合适生境以解除种子更新障碍。因此，明确林窗结构特征在动物传播种子的作用究竟有多大，如何选择合适的林窗大小、林窗内位置促进动物传播胡桃楸种子进入到落叶松人工林内形成落叶松-胡桃楸混交林是亟需解决的关键科学问题。
为此，中国科学院沈阳应用生态研究所闫巧玲研究员及其合作者于中国科学院清原森林生态系统观测研究站选择了两种大小类型的落叶松人工林林窗（中林窗（1.0<D/H≤2.0，D：林窗平均直径，H：平均树高）、小林窗（0.49<D/H≤1.0）），在林窗边缘的东、南、西、北四个位置投放标签标记的胡桃楸种子，监测记录被投放种子的命运，利用远红外相机长期监测（2015、2016年）传播种子的动物类型，探究动物传播胡桃楸种子的动态过程（包括种子命运、种子空间分布、种子传播速率和距离）对林窗大小和位置效应的响应。结果表明：在落叶松人工林林窗内，胡桃楸种子的主要传播者是红松鼠（Sciurus vulgris）。林窗大小和位置效应仅显著影响动物移出胡桃楸种子的速率，主要表现为：中林窗下动物传播种子的速率显著高于小林窗，这归因于中林窗下丰富的植被资源能吸引更多动物前来觅食；林窗东部的种子传播速率明显高于其他三个林窗内位置。同时发现动物储藏在林窗内的种子比例（7.00%）远低于林下的种子比例（33.38%），这是因为动物长时间暴露在林窗环境下将会增加自身被天敌捕食的风险；但是，我们预测储藏在林窗内的胡桃楸种子萌发率较林下高，因为胡桃楸属于阳性树种，林窗下充足的光照和低风险的偷窃率为动物埋藏的胡桃楸种子提供了良好的萌发条件。因此，我们认为通过在落叶松人工林创建较大面积的林窗（D/H>1.0）可以促进动物对胡桃楸种子的传播，并且是一种将落叶松人工纯林诱导形成落叶松-胡桃楸混交林的潜在可行的方法。该研究结果揭示了林窗结构特征对动物传播种子的作用，为实现落叶松人工林功能提升和可持续发展提供了重要参考。
该研究得到国家自然科学基金项目（31670637, 31330016）和中国科学院青年创新促进会（2011158）支持。研究结果“Rodent-mediated seed dispersal of Juglans mandshurica regulated by gap size and within-gap position in larch plantations: Implication for converting pure larch plantations into larch-walnut mixed forests”发表在Forest Ecology and Management, 2017, 404: 205-213.
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