对森林秘密的新研究芬兰的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。
森林中的树木不是随机组织的群体,而是组成了家庭和邻里。
苏格兰松 (Pinus sylvestris) 并非完全随机地生长在整个森林中,而是与其近亲保持着密切联系。这是一项关于芬兰森林松树关系的新研究得出的结论。
后代与父母之间的平均距离为 54 米。这一结果可能是由于种子传播的距离比花粉短。事实上,花粉可以传播数百公里的距离,这可能会让露台或洗车工感到不安,但却是基因流动的有效促进剂,因此苏格兰松林的基因库非常广泛。
尽管花粉的飞行距离很长,但松树的繁殖伙伴很可能会在最近的 2,500 棵松树(所谓的邻域大小)中找到,这相当于芬兰商业森林中的一公顷土地。
今年的松树花期预计会特别丰富。松树是风媒花,也就是说花粉会随风从雄花球传播到雌花球。一旦授粉完成,松树种子就会开始在松果内发育。种子要到两年后才能完全发育,然后脱离松果,飘落到地面。
松树种子也可以由动物携带,这就是松树幼苗最终到达其生长地的原因。与人类一样,松树在 20 岁左右开始繁殖。一棵松树既有雌性生殖器官,也有雄性生殖器官,可以进行自花授粉,但由此产生的高度近交种子活力较低。
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,苏格兰松树的关系是在它们分布范围边缘的小型孤立种群中研究的,那里的亲属群体更加明显。现在我们已确认,亲属关系结构也存在于一片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。
该研究使用了自然更新产生的森林地块,其中的种子树是砍伐后留下的。因此,结果描述了芬兰森林管理的典型情况,即在种子树砍伐后出现的情况,此时种子树和周边地区的树木都播种了新一代的松树。
为了进行这项研究,研究人员从芬兰自然资源研究所的蓬卡哈尤研究森林中选取了近 500 棵成年松树,并利用全基因组遗传数据确定了它们之间的亲缘关系。
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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