毛乌素沙地天然臭柏群落有性更新的微生境特征

在毛乌素沙地天然臭柏(Sabina vulgaris)群落内,按群落外貌特征设置5类样地,分别定义为乌柳灌丛林地(A)、乌柳+臭柏灌丛林地(B)、臭柏+乌柳灌丛林地(C)、臭柏灌丛林地(D)和乌柳被伐区(E),采用样方调查法对其有性更新微生境特征进行了调查。结果表明:臭柏幼苗的空间分布为非均匀式,幼苗多出现在乌柳灌林地下,并且呈现愈靠近树干基部幼苗数量愈多的空间格局。5类样地中共出现67种植物,并呈现从A样地向D样地植物种数量逐渐下降的趋势。A类立地内植物种类数最多,达到50种,其中喜湿的植物占2.7%,而D类立地最少,并且喜湿的植物退出,旱生植物占到50%。从A样方到D样方长达1.5 km的样带上,乌柳的株数依次减少,并在D样地完全消失。臭柏有性更新幼苗数从A样方的17.4株/m2下降到D样方的0株/m2。环境变量的测定表明,地表温度、光照强度和土壤表层含水量是影响臭柏天然更新的主要环境因子。E样地内的光照强度明显增强,臭柏有性更新幼苗株数从采伐前的17.4株/m2急剧下降到0.2株/m2,并且从采伐后每年没有新的更新幼苗出现。A样地与其它样地相比具有光照强度、气温和地温低,空气相对湿度、表土含水量、浅层地下水位高的特征,是臭柏有性更新最适宜的微生境。保护毛乌素沙地天然乌柳灌丛地是维持天然臭柏种群稳定,促进其恢复的重要措施。     

子午岭主要森林类型土壤种子库研究

对子午岭天然油松林、人工油松林、人工落叶松林、人工刺槐林四种林分的土壤种子库特征初步研究结果表明 :人工油松林种子库储量平均为 675 .9粒 /m2 ,人工刺槐林为648.8粒 /m2 ,人工落叶松林为 839.4粒 /m2 ,天然油松林为 45 5粒 /m2 ,各林分土壤种子库储量属中等水平 ;本次调查的天然油松林种子库种子活力为零 ,人工油松林种子库活力种子占 0 .5 % ,人工落叶松林种子库活力种子占 4.2 % ,刺槐林种子库活力种子占 74.4%。除人工刺槐林种子库种子质量较高外 ,针叶林各林分种子库种子质量都较差 ;人工油松林林下油松幼苗的分布密度平均为 1～ 3株 /m2 ,人工刺槐林林下多见灌木幼苗 ,另两种林分林下幼苗较少 ,表明不同林分土壤种子库种子都具有一定的萌发能力 ;从各林分土壤种子库的组成看 ,主要树种的种子在种子库中所占比例都在 85 %以上 ,人工油松林土壤种子库物种多样性指数较高 ,而其它林分土壤种子库物种多样性指数均较小 ;土壤种子库中 80 %左右的种子集中分布在枯枝落叶层和 0 - 2 cm土壤层中 ,下层种子数量很少 ;方差分析表明 ,枯枝落叶层厚度、树高、郁闭度、胸径等因子变化对土壤种子库储量影响显著。综合分析认为 ,子午岭主要森林类型土壤种子库能够为林分的天然更新提供基本条件。     

毛乌素沙地天然臭柏种群风媒传粉的特征

为了揭示天然臭柏种群的风媒传粉特点,对毛乌素沙地天然臭柏种群花粉飞散及空间分布特性进行了研究。结果表明:毛乌素沙地臭柏群落的散粉期约为13d,花粉飞散密度变化规律、分布特点受立地条件和气象因子的综合影响。散粉期内花粉密度出现双峰型,散粉期花粉密度时变化与气象因子逐步回归分析表明,花粉散发与温度、相对湿度有关,与风速作用不显著;不同方位的花粉密度受主风频率影响,主风方向花粉密度占58.07%。花粉密度与座果率密切相关,雌球花周围的花粉密度为81.59粒/cm2.d~436.94粒/cm2.d,座果率为0~31.25%。方差分析表明,日间花粉密度的差异达显著水平(P=0.05),昼夜间差异达极显著水平(P=0.01),花粉密度时变化差异未达显著水平。臭柏花粉垂直高度间、不同地类花粉密度差异不显著,方位间差异不显著。     

塔克拉玛干沙漠土壤种子库特征初探

通过野外采样和室外萌发的方法,研究了塔克拉玛干沙漠公路沿线6种立地类型的土壤种子库特点.其主要结论:①所有立地类型的土壤种子库密度都很小.立地类型I,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,V,Ⅵ的土壤种子库密度分别为:(46.20±4.45)粒/m2,(27.50±5.58)粒/m2,(15.00±3.37)粒/m2,(6.52±0.87)/m2,(10.00±2.42)粒/m2和(50.00±5.50)粒/m2.②所有立地类型土壤种子库中所出现的物种数量都很少.③所有立地类型土壤种子库中出现的物种生活型,一年生草本并不占优势.④在塔克拉玛干沙漠空间分布上,沙漠南缘和北缘的土壤种子库密度和物种多样性较大,而中部的密度和物种多样性较小.     

毛乌素沙地凝结水动态变化及其影响因子的研究

基于2002年5~10月间运用直接称重法对毛乌素沙地臭柏(Sabina vulgaris Ant.)群落林间空地的0-1.5cm表层土壤凝结水连续观测资料,分析讨论了凝结水的日变化和季节变化特征以及影响凝结水形成的环境因子。结果表明:毛乌素沙地天然臭柏群落内各月均有凝结水发生,并且可从午后持续至翌日清晨,但各月间凝结水量和凝结持续时间有所不同。5月份凝结水持续时间最短,凝结水量也最少;而9月份凝结水持续时间最长,凝结水量也最多。影响毛乌素沙地凝结水形成的主要环境因子有风速、大气相对湿度、气-地温差及其相互作用。其中,风速与凝结量间存在较高相关性,而气温能否趋近或降至露点产生土壤凝结水是决定夜间水分凝结量的一个关键因素。     

毛乌素沙地三种下垫面土壤吸湿凝结水量的比较

为探讨半干旱区不同下垫面对土壤吸湿凝结水量的影响,采用称重法研究了毛乌素沙地开发整治研究中心院内臭柏群落、油蒿群落和裸地三种下垫面土壤吸湿凝结水量的变化特征。结果表明:植被可以改变试验点的温湿度,裸露沙地凝结量小于有植物区;臭柏群落形成吸湿凝结水最多,油蒿次之,裸地最少;同一下垫面中的凝结水量,地表以上20cm处的>10cm处>地表处。     

臭柏群落演替过程中土壤环境的变化

在臭柏群落演替过程中土壤含水量总的趋势为先上升后下降。在进展演替阶段呈上升趋势,逆行演替阶段逐渐下降。0~5 cm表层土壤的含水量变化不明显,上层5~30 cm的土壤含水量有明显的先上升后下降的趋势,而深层的土壤含水量变化不大。从土壤剖面来讲,随着土层的加深土壤含水量在逐渐的下降。随着进展演替土壤颗粒组成发生变化,砂粒含量趋于减少、粉粒和粘粒增多、有机质含量逐渐增加、C/N下降,逆行演替阶段与其相反;臭柏群落的演替对有机质积累的影响主要集中在土壤表层0~50cm土层内;物种丰富度、盖度与土壤粘粒、C、N、K、P呈正相关。由此可见,臭柏群落进展演替的系统内容与基质的改造和土壤发育密切联系,它们之间彼此影响,相互配合。     

毛乌素沙地臭柏、油蒿细根生产动态及影响因子

在毛乌素沙地开发整治研究中心北试实验地选取了七块样地,并依据建群植被外貌特征划分为臭柏群落、臭柏灌丛、油蒿群落三类。用根钻对各样地一个生长季内的根系进行了五次取样,同时测量土壤水分、枝条生长长度、温湿度等一些气象因子。对活细根分级并称干重,发现臭柏、油蒿不同径级细根的季节动态不同,不同土层内相同径级的细根生产动态也不相同:①臭柏与油蒿D≤2 mm的细根生物量在4~5月份都有一个快速增长的阶段,随后增长格局各不相同。②臭柏灌丛中,1 mm相似文献   

荒漠绿洲边缘区泡泡刺灌丛土壤种子库研究

通过研究黑河中游荒漠绿洲边缘区泡泡刺灌丛的土壤种子库特征,结果表明,无论5月,还是9月,迎风坡和背风坡的土壤种子平均数量,都受到水平距离和土壤深度的显著影响。水平方向上,种子密度从灌丛下面到灌丛间地逐渐减少,而且大部分种子分布在灌丛下面,几乎没有种子分布在灌丛间地。垂直方向上,在0~10 cm范围内,5月份种子数量随着土壤深度的增加而增加。5~10 cm种子数量最多,然后随着土壤深度的增加而降低。5~10 cm迎风坡和背风坡的种子密度分别为4 292粒/m2和28 119粒/m2,显著大于其他深度的种子密度,占总种子数量的82.4%左右。9月份,无论迎风坡和背风坡,种子数量随着土壤深度增加而降低,大约有84%的种子集中在0~5 cm,很少有种子存在于10~20 cm土层。     

毛乌素沙地天然臭柏、油蒿群落细根分解及影响因子分析

采用埋袋法对毛乌素沙地天然臭柏、油蒿群落的分解速率在2005年4~10月,2006年4~10月间进行了为期2年的动态研究,并同步测定样地的温度、相对湿度、露点温度、绝对湿度、土壤含水率等影响因子。建立了细根重量保持率与时间的数学关系式,揭示了群落内部气象因子的动态变化。结果表明:臭柏和油蒿细根分解系数相差较大(P(0.05),细根分解系数在臭柏群落与臭柏灌丛间差异不显著,臭柏分解系数为油蒿分解系数的44.44%。在对细根分解与其影响因子的相关分析基础上,探讨沙区生态系统中气象因子、土壤水分对细根分解速率的影响,这部分工作的开展对于揭示沙区生态系统的物质循环和能量流动具有重要理论意义。     

野生甘草资源植冠种子库特性的初步研究

甘草(Glycyrrhiza uralensis)是荒漠地区具有植冠种子库的植物。成熟种子硬实率高达80%以上[1],自然条件下种子萌发率很低(约为5%-15%)[2]。本文研究了荒漠区野生甘草植冠种子库大小、种子活力、对土壤种子库的补充、种子脱落机理及植冠种子库的生态功能,指出野生甘草资源植冠种子库在甘草资源保护和恢复方面的重要作用。     

Seed rain and soil seed bank compensatory roles on Nassella tenuis (Phil.) Barkworth seedling recruitment in ungrazed and grazed sites

In semi-arid lands, vegetation is distributed in shrub patches immersed in a less vegetated interpatch matrix. Grazing affects perennial grass seed bank through a decrease in seed rain and an increase in seed predation and soil compaction. Nevertheless, some species with anchorage mechanisms in their seeds might overcome this, such as Nassella tenuis (Phil.) Barkworth. This is an important species in grazing paddocks because it has an intermediate palatability and its relatively tolerant to grazing. These characteristics allow N. tenuis to increase its abundance in grazed sites. Our objective was to assess how grazing affects the key palatable species from seeds to seedlings: i.e., seed rain, soil seed bank, and seedling recruitment in different microsites along a windward-leeward transect across shrub canopy. We hypothesized that: (1) the negative effects of grazing on N. tenuis fructification are reflected in its seed rain, soil seed bank, and seedling recruitment, especially in interpatches; (2) Nassella tenuis seed rain reduction, soil compaction by cattle in grazed sites, and removal of seeds by wind decrease its soil seed bank, especially in microsites exposed to the predominant wind; and (3) the decrease in N. tenuis soil seed bank and cover increase in annual species in grazed sites have negative effects on its seedling recruitment, especially in microsites exposed to predominant wind. We placed seed traps, collected soil samples, and monitored seedling recruitment in different locations around shrub canopy to address our hypotheses. Also, we established a manipulative experiment in which we sow N. tenuis seeds and followed its recruitment in different microsites. We compared the seed rain, soil seed bank, natural seedling recruitment, and sown seeds recruitment of N. tenuis between grazed and ungrazed sites. We analyzed differences between microsites along a windward-leeward transect across shrubs patches. Seed rain and soil seed bank had the same density in patches and interpatches both in ungrazed and grazed sites. But seed rain was higher, and soil seed bank was lower in ungrazed sites than in grazed sites. Almost all under-canopy microsites showed greater soil seed bank abundance and natural seedling recruitment in ungrazed sites. Sown seeds recruitment was the same between grazed and ungrazed sites, but it showed protective effects of shrubs in leeward microsites under grazed sites. As a conclusion, seed rain and soil seed bank are complementary under grazed sites.     

塔里木河下游植被退化区土壤种子库特征

本文在塔里木河下游选择了四个典型荒漠植被退化区,通过土壤种子库萌发实验,对土壤种子库的基本特征以及与地上植被的关系进行了对比研究。结果表明:1)四个植被退化区土壤种子库总共含有10个物种(属),平均密度1633.33粒/m2。2)四个植被退化区种子库密度总和来看,0-5cm层>5-10cm>层10-30cm层,但在各个研究区中种子库密度的垂直分布异质性差异很大,没有一致的规律。3)各个研究区土壤种子库种子的生活型组成,草本物种密度均明显高于灌木。4)土壤种子库与地上植被的相似性系数在四个研究区均很低;随着退化程度的加重,种子库的密度和物种数均呈现明显的下降趋势,但土壤种子库物种组成的稳定性要高于地上植被。     

土壤种子库的研究方法综述

主要从取样方法、取样时间和种类鉴定等方面对土壤种子库研究方法进行综述,重点介绍了种子萌发法,并且提出了要采取长期定位观测的方法对土壤种子库的长期完整动态进行较系统的研究,而且最好在种子库长期的定位研究中搞清楚研究区内植物种的物种特性并且建立一个幼苗标本库,以增加土壤种子库研究的准确性。     

新疆野生樱桃李天然林土壤种子库特征

采取野外调查、网筛分选和温室萌发相结合的方法,对新疆霍城县大西沟山区野生樱桃李天然林的土壤种子库物种组成、密度和生活史型、垂直空间分布、物种多样性及其与地上植被间关系进行了研究。结果表明：① 试验鉴定出的幼苗共有48种,隶属于19科,且一年生植物多达20种（41.7%）,地下芽植物为15种（31.3%）;② 种子库中种子的数量自上而下呈先增加后减少的特征,有超过90%的种子分布在距地表5 cm以上的表层土壤及枯枝落叶层中,近90%的樱桃李种子分布在距地表2 cm以上的表层土壤及枯落层中;③ 土壤种子库中草本层物种的Margalef指数、Shannon-Wiener指数均为最高,其次为乔木层和灌木层,种子库物种多样性主要受草本层丰富度的影响;④ 野生樱桃李天然林土壤种子库与地上植被的相似性系数为0.315,表明地上植被对土壤种子库的贡献较大。但是,由于过度放牧,使得种子库的物种多样性在垂直空间上的分布规律受到干扰。     

Correlation between the soil seed bank and weed populations in maize fields

Annual weed populations establish every year from persistent seed banks in the soil. This 3 year study investigated the relationship between the number of weed seeds in the soil seed bank and the resultant populations of major broadleaf and grass weeds in 30 maize fields. After planting the crop, 1 m² areas were protected from the pre-emergence herbicide application. Soil samples were collected soon after spraying to a depth of 100 mm and the weed seeds therein were enumerated. The emerged weed seedlings in the field sampling areas were counted over the following 8 weeks. Up to 67 broadleaf species and five grass weeds were identified, although not all were found at every site and some were specific to a region or soil type. For the most abundant weeds in the field plots, on average 2.1–8.2% of the seeds of the broadleaf species and 6.2–11.9% of the seeds of the grass weeds in the soil seed bank emerged in any one year, depending on the species. Overall, the results showed a strong linear relationship between the seed numbers in the soil and the seedling numbers in the field for all the grasses and for most broadleaf weeds. For some species, like Trifolium repens , only a weak relationship was observed. In the case of Chenopodium album , which had the largest seed bank, there was evidence of asymptotic behavior, with seedling emergence leveling off at high seed numbers. An estimate of the soil seed bank combined with knowledge of the germination and behavior of specific weed species would thus have good potential for predicting future weed infestations in maize fields.     

放牧和封育条件下科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落土壤种子库特征

以科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落为研究对象,对比分析了放牧干扰和不同封育年限下土壤种子库特征。结果表明:①放牧和封育样地土壤种子库均以一年生植物为主,物种丰富度没有明显差异;②放牧样地土壤种子库密度为(3 475±519)粒/m2,封育6年和封育12年样地土壤种子库密度分别为(20 241±1 714)粒/m2和(28 777±3 946)粒/m2,显著高于放牧样地;③Shannon-W iener多样性指数、S impson多样性指数和P ielou均匀度指数在放牧样地分别为1.36,0.68和0.56,并随着封育年限的增加而降低;④放牧和封育样地土壤种子库主要分布于0~2 cm的土壤表层,封育样地各层的种子库密度均显著高于放牧样地;⑤放牧和封育样地土壤种子库均为聚集分布,但放牧样地种子库的空间异质性高于封育样地。