揭秘森林秘密的新研究芬兰树木种群由家庭和社区组成
森林中的树木不仅仅是随机的一群。有趣的事实揭示了松树的家庭关系。漂浮在空气中的花粉可以传播数百公里,但后代通常就在附近。
这些新发现现已发表在《同行社区杂志》上,对森林管理也很重要。
森林里的树木并不是随机组织的群体,而是由家庭和邻里组成。
樟子松 (Pinus sylvestris) 并不是完全随机生长在整个森林中,而是保留在其近亲附近。这是一项关于芬兰森林松树关系的新研究的结论。
后代与亲代之间的平均距离为54米。这个结果可能是由于种子传播的距离比花粉短。事实上,花粉可以传播长达数百公里的距离,这对于露台或洗车机来说可能会令人不安,但它是基因流动的有效促进者,因此可以在欧洲赤松范围内建立广泛的基因库。
尽管花粉飞行距离很长,但松树的生殖伙伴很可能出现在最近的 2,500 棵松树中(所谓的邻里大小),这相当于芬兰商业森林的一公顷面积。
预计今年的松花特别丰富。松树是风媒授粉的,这意味着花粉通过风从雄性球果传到雌性球果。一旦授粉发生,松种子就开始在松果内发育。种子直到两年后才完全发育,此时它们从松果上脱落并漂浮到地面上。
松树种子也可以由动物携带,这就是新的松树幼苗最终到达其生长地的方式。和人类一样,松树在 20 岁左右开始繁殖。一棵松树同时具有雌性和雄性生殖器官,并且会发生自花授粉,但由此产生的高度近交种子的活力较低。
虽然子代松树通常不会离母树太远,但森林仍然是由不同家族组成的。繁殖松树数量众多,这意味着个体松树无法占据主导地位,而且近亲中也有许多来自完全不同家族的松树。
“过去,赤松的关系是在其分布范围边缘的小规模、孤立的种群中进行研究的,这些种群的亲属群更加明显。我们现在已经证实,这种亲缘结构也存在于非常大且连续的松树林中”,芬兰奥卢大学副教授 Alina Niskanen 说道。
有关松树分散距离和相关结构的新数据对于森林管理非常重要。例如,它们可用于决定种子树之间的适当距离,以避免由相关性引起的近亲繁殖。
这项研究使用了自然再生的森林地块,其中的种子树在砍伐后留下。因此,研究结果描述了芬兰森林管理中的一种典型情况,即在种子树砍伐后,种子树和周围地区的树木都会结出新一代松树的种子。
在这项研究中,从芬兰自然资源研究所的 Punkaharju 研究森林中挑选了近 500 棵成年松树,并使用全基因组遗传数据确定了它们之间的相关性。
通过不同关联度个体间的距离,可以估计出子代与父母之间的平均距离以及邻域的大小。
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