紫茎泽兰入侵对林分土壤可萌发种子库特征及生物多样性的影响

为了探讨不同程度紫茎泽兰入侵对林地土壤可萌发种子库特征及生物多样性的影响,选择6种不同类型的林地开展了相关研究。采用野外调查植被类型及土壤萌发法进行研究,结果表明:紫茎泽兰的入侵提高了地表物种丰富度,所有样地中共含有31种植物,隶属21个科。各样地中可萌发植物种子量为1 959~37 218粒·m-2,并且主要分布在0~5 cm的土层中,紫茎泽兰的种子量占总量的65.1%,其数量可高达19 833粒·m-2。土壤种子的萌发高峰期主要在前20~40 d,并且双子叶植物居多,占萌发数量的83.3%以上。土壤种子库的物种多样性并不高,与地被植物的相似性较低,无紫茎泽兰入侵的林地也能检测到紫茎泽兰的种子。试验研究表明,紫茎泽兰具有长久性土壤种子库,其种子的数量在土壤种子库中处于绝对优势。     

紫茎泽兰入侵云南松林土壤种子库物种结构特征

云南松林普遍受到外来入侵种紫茎泽兰的干扰,采用土壤种子库取样和萌发实验相结合的方法,探讨紫茎泽兰入侵的云南松林土壤种子库的物种结构特征。结果表明:紫茎泽兰入侵对土壤各层种子库的数量特征产生了很大的影响。紫茎泽兰在凋落物层、0~2 cm、2~5 cm、5~10 cm土层出现的频度均为100%,其种子储量、相对密度、相对频度及重要值最大为各层的优势种。但这种影响沿着凋落物层、0~2 cm、2~5 cm到5~10 cm土层逐渐降低。其种子储量由凋落物层的1 523.4粒/m2、0~2 cm土层的2 301.6粒/m2下降到5~10 cm土层的579.7粒/m2;相对密度由凋落物层的97.21%下降到5~10 cm土层的52.33%;相对频度由凋落物层的42.11%下降到5~10 cm土层的11.59%;重要值由凋落物层的139.31%下降到5~10 cm土层的63.92%。凋落物层的物种数、物种丰富度最小,随着土层的加深,物种数、物种丰富度增大;但生态优势度大小变化趋势正好相反,以凋落物层的最大,5~10 cm的最小。Shannon-Wiener指数、均匀度指数以2~5 cm土层的最大,5~10 cm、0~2 cm土层的依次减小,凋落物层的最小。不同层次土壤种子库的物种组成以草本为主,而且占绝对优势,占各层总储量的93.48%~98.90%,而木本植物的个体数量和物种数较少,仅占各层总储量的1.10%~6.52%。     

紫茎泽兰种子质量特征研究

[目的]分析紫茎泽兰种子特性与寿命。[方法]收集生长于桐林地、荒山、路旁、弃耕地和退耕还林地5种生境的多年生紫茎泽兰种子,测定不同生境种子的结实量、种子发芽率、发芽势、千粒重和含水量等,分析紫茎泽兰种子寿命。[结果]紫茎泽兰单株花蕾数最高为334朵,最低为34朵,平均为131朵;单花蕾种子量平均为56粒,单株产籽量可达7 336粒;紫茎泽兰平均千粒重为0.084 2 g,平均含水率为55.26%;紫茎泽兰种子放置444 d后发芽率为22.00%,这段时间内平均发芽率为39.30%,种子放置510 d后发芽率为5.80%,明显低于正常发芽时发芽率的50.00%。说明种子寿命达510 d;紫茎泽兰种子置床后第4天开始发芽,到第6～7天达到发芽高峰期,发芽势为10.00%～25.00%。[结论]紫茎泽兰种子为长寿命种子,并有一个短暂的休眠期。     

贵阳市近郊不同人为干扰迹地土壤种子库研究

[目的]对贵阳市边郊不同人为干扰迹地土壤种子库进行研究。[方法]利用种子萌发试验,从土壤种子库数量、物种组成、物种多样性等方面,对贵阳市乌当区马背山喀斯特次生林不同干扰迹地(弃耕地、火烧地和碎石堆积地)土壤种子库进行研究。[结果]土壤种子库中,弃耕地、火烧地和碎石堆积地的种子密度分别为7 919±616、2 791±350和4 204±372粒/m2,物种组成以演替早期阶段的草本植物为主。碎石堆积地土壤种子库的Margalef丰富度指数最大,火烧地最小;弃耕地土壤种子库的Shanon-Wiener多样性指数最大,火烧地最小;碎石堆积地的Pielou均匀度指数最大,弃耕地最小,表明火烧地土壤种子库的种子数量和种类组成最少,弃耕地优势种明显。弃耕地和火烧地土壤种子库的相似性较高。在0～15 cm土层内,弃耕地和火烧地土壤种子密度随土层深度的增加而减少,碎石堆积地则随土层深度的增加先减小后增大。[结论]该研究为退化喀斯特植被的恢复与重建提供了理论参考。     

紫茎泽兰自毒特性及种群自然更新研究

植物的自毒作用是同种植物个体间的一种化学竞争机制。为了探索紫茎泽兰种内竞争关系及种群受到自然破坏后的更新途径。采用生物测定及野外调查法,研究了紫茎泽兰叶片水浸液对其幼苗生长的影响及冻害后种群自然更情况。紫茎泽兰叶片水浸液对其幼苗的生长有明显的促进作用,对苗高的促进作用表现为先增加后缓慢减弱,3%浓度时促进作用达到了峰值;在潮湿的秋季紫茎泽兰入侵地破土后种子易发芽,未破土的地带由于枯落物的覆盖,阻碍了种子的发芽,土壤种子库主要分布在0-10 cm的土层中;紫茎泽兰单优势种群在受到冻害后,以萌蘖的方式进行种群更新。紫茎泽兰是一种抗自毒作用极强的植物,在干旱的条件下紫茎泽兰以萌蘖的方式进行种群更新。     

南涧干热退化山地不同恢复群落土壤种子库储量及其分布

该文调查了南涧干热退化山地5种人工恢复群落恢复过程中及当地次生植被的土壤种子库的储量、分布格局、组成及其优势成分. 研究表明:各样地土壤种子库的储量变化在2 060～21 300粒/m2之间,物种数为22～32种,各恢复群落的土壤种子库储量和物种数均比当地次生的坡柳、黄茅草灌草坡有增加. 在0～10 cm土层内,种子库密度垂直分布呈上层（0～2 cm）中层（2～5 cm）下层（5～10 cm）,层间储量差异明显. 从物种和生活型组成来看,各群落草本都占优势,少数植物如菊科的紫茎泽兰、胜红蓟、烟管头草、戟叶火绒草等在土壤种子库中储量丰富,但作为地上草本层的优势物种之一的黄茅草在土壤种子库中的储量却很少.      

氨氯吡啶酸对紫茎泽兰有性繁殖的影响

为了对紫茎泽兰的防治提供参考依据,进行紫茎泽兰不同生育期喷施不同浓度24%氨氯吡啶酸水剂试验,研究其对紫茎泽兰开花结实及土壤中农药残留对植物种子萌发的影响。结果表明:花芽分化前期和花芽分化期喷施低剂量(3.2~25g/hm2)的24%氨氯吡啶酸可延迟花期,降低种子量,但植株仍能进行有性繁殖,虽顶芽花序败育,但侧芽少量花序仍能开花结果;高剂量处理(50~100g/hm2)能有效抑制紫茎泽兰生殖器官发育,均不能开花结实;花器官发育期喷施氨氯吡啶酸对紫茎泽兰有性繁殖控制效果较好,浓度25g/hm2以上处理均不能结种;低剂量12.5g/hm2处理单株种子量显著减少。结论:防治紫茎泽兰的有性繁殖最佳时期为花器官发育期,施药剂量高于25g/hm2植株均不能产生种子,且喷施较高浓度的氨氯吡啶酸不仅可除治当季紫茎泽兰,还能抑制其来年植株生长,对土壤种子库更新影响较小。     

杀真菌剂对入侵植物紫茎泽兰与伴生植物生长的反馈作用

 【目的】通过盆栽控制试验，验证外来植物紫茎泽兰改变的土壤真菌在其入侵过程中的作用，揭示紫茎泽兰入侵的土壤微生物学机制。【方法】通过施加杀真菌剂控制土壤真菌，研究土壤真菌对紫茎泽兰和2种伴生植物的生长，以及对紫茎泽兰与伴生植物竞争互作的影响。【结果】未施加杀真菌剂处理，紫茎泽兰生物量在入侵过的土壤中是当地植物土壤中的1.85倍，而伴生植物在紫茎泽兰入侵过的土壤中生长明显受到了抑制。在入侵土壤中紫茎泽兰与燕麦草共生时，紫茎泽兰的生物量是其单独生长时的1.29倍。施加杀真菌剂的处理，紫茎泽兰和伴生植物单独生长的生物量都比未施加杀真菌剂处理有所增加；紫茎泽兰与伴生植物共生时，杀真菌剂处理明显降低了紫茎泽兰的竞争力。【结论】紫茎泽兰入侵改变的土壤真菌，促进了自身的生长，并增强了紫茎泽兰与伴生植物的竞争力。     

种子年后天山云杉林土壤种子库储量及其垂直空间分布

以天山云杉种子年后第一年的土壤种子库为对象,采用萌发法对天山中部海拔1800～2210 m天山云杉林下0～10 cm深度的土壤种子库的种子储量及其垂直空间分布进行了研究。结果表明:(1)种子年后天山云杉林土壤种子库有活力种子总储量为(922.00±662.21)粒/m2,主要组成物种有天山云杉(63.39%)、高山羊角芹(18.89%)、仰卧早熟禾(5.48%)、准噶尔繁缕(3.88%)、天蓝岩苣(2.77%)、紫苞鸢尾(2.14%)和小蓬草(1.17%);(2)种子年后土壤种子库有活力种子密度自上而下呈现下降趋势,0～2 cm种子数量最多,占0～10 cm种子库种子总数的48.92%;(3)种子年后土壤种子库中天山云杉有活力种子密度自上而下也呈现下降趋势,有活力种子主要分布在0～2 cm,占土壤种子库中天山云杉有活力种子总数的61.46%。     

光和不同打破种子休眠方法对紫茎泽兰种子萌发及幼苗状态的影响

紫茎泽兰是著名的外来入侵植物,作为入侵的第一步,发芽及其幼苗生长应该与其强入侵能力有关.基于此,通过不同光照强度处理和不同打破休眠方法的双因素实验,旨在探讨紫茎泽兰种子是否具有需光萌发特性以及低温、水杨酸、聚乙二醇,硝酸钾等常规打破休眠方法和光照如何共同影响其萌发、幼苗生长等问题.结果表明:在全光照条件下,不同处理的紫茎泽兰种子的萌发率均大于63％,铝箔纸覆盖的遮光条件(0.23％光照)萌发率均大于60％,而在完全黑暗条件下,其萌发率较低(均小于30％),这表明紫茎泽兰种子具有需光萌发的特性.有别于以往对其它植物种子的报道,低温处理、水杨酸处理、聚乙二醇处理和硝酸钾处理不能代替光照打破种子休眠,显示紫茎泽兰种子可能处于一种强迫休眠状态(种子静态).全光照与水杨酸处理、PEG处理对幼苗生长具有交互影响:黑暗下水杨酸处理浓度与幼苗生物量成正相关(P＜0.05),但全光照和加铝箔下不相关(P＞0.05);全光照下PEG处理浓度与根长显著正相关(P＜0.05),而加铝箔和黑暗下不相关(P＞0.05).紫茎泽兰种子需光萌发特征及其幼苗生长特点是人为破坏表土壤、深层土壤种子库地表化导致快速入侵的基础.结果也为通过引入适宜树种造林来控制光照因子对紫茎泽兰进行生态控制提供了理论依据.     

长白山区阔叶红松林采伐林隙种子库研究

土壤种子库是森林植物种群动态和森林更新的一个重要环节，为森林植被恢复提供了重要的物质基础。该文通过对凋落物层和腐殖质层（0～10 cm）种子库取样并用物理挑选法进行分类，对长白山区阔叶红松林不同面积和年龄的采伐林隙内土壤种子库的特征进行研究。结果表明:阔叶红松林不同面积林隙内种子库的丰富度和种子密度存在较大差异；不同年龄林隙内种子库的丰富度差异不大，但种子密度差异显著；林隙内不同部位间种子库的丰富度和种子密度差异较大，且丰富度和种子密度分别主要由腐殖质层和凋落物层决定；红松和色木槭在林隙内外种子库中均占据主导地位，显示出红松有良好的更新潜力；随林隙形成时间的延长呈现出多样性增加但优势度下降的趋势；非林隙林分内土壤种子库的多样性和种子密度高于林隙，但优势度低于林隙；与非林隙相比，林隙内土壤种子库的物种组成与更新幼苗的相似性较低，且随着林隙形成时间的延长，种子库物种组成与幼苗的相似性越来越低。      

双峰山国家森林公园植被恢复过程中的种子库研究

对湖北双峰山国家森林公园不同类型植物群落土壤种子库的植物种类、密度及优势成分进行了研究,并结合群落植物种类,分析了该森林公园植被在生态恢复中的进程。结果表明,种子库中有植物30种,分属19科,其中绝大多数为草本植物;种子库储量为100～400粒/m2,其中上层土壤(0～5cm)种子数量占种子库总数的58.2%,种子库主要物种为莎草、淡竹叶、苎麻、绊根草、马唐等,地面植物与种子库植物的相似度不高,这表明双峰山国家森林公园植被正处于生态恢复的初级阶段。     

尾巨桉萌芽林土壤种子库特征分析

对尾巨桉萌芽林和大叶栎杂木林土壤种子库进行了取样调查,采用种子萌发试验研究了不同森林类型的土壤种子库特征。结果表明,各土壤层种子萌发的规律基本一致,大约从第7天开始进入种子萌发高峰期,第19天后进入缓慢萌发期,至最后停止萌发;土壤种子库种子密度尾巨桉萌芽林(7 356粒/m2)显著高于对照大叶栎杂木林(3 614粒/m2)。尾巨桉萌芽林土壤种子库共计物种8种,分属于7科,其中以禾本科的刚莠竹为优势种,占土壤种子库总量的95.8%;种子库垂直分布格局显示,80%以上的种子储存在枯枝落叶层和0～5 cm的土壤中。尾巨桉萌芽林土壤种子库具有较高的生态优势度指数,但Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数及土壤种子库和地上植物的相似性系数均低于大叶栎杂木林。     

子午岭油松林土壤种子库研究

通过6个样地70个小样方的调查分析,对子午岭油松林土壤种子库特征进行了初步研究,结果表明:子午岭油松林土壤种子库平均储种量为639.1粒/m2,其中,油松种子的平均储量为564.5粒/m2,最小储量为256.3粒/m2,最大储种量为1 046.5粒/m2;油松林土壤种子库中约80 % 的油松种子为空瘪种子,完整种子的生活力极低,但林下仍有油松幼苗分布,说明土壤种子库的种子具有一定的萌发能力;从种子分布垂直格局看,种子库中80 % 多的种子集中分布在枯枝落叶层和0～2 cm土层中,5 cm以下土层中几乎没有种子分布。子午岭油松林土壤种子库储量为中等水平,并具有一定的萌发能力,能够为林分天然更新提供基本条件。     

沙地樟子松天然林自然落种和土壤种子库的特征

研究了呼伦贝尔沙地3种类型的樟子松天然林内天然母树的自然落种和土壤种子库特征.结果表明:土壤种子库中种子数量的空间分布特征和母树自然落种数量的空间分布规律相同.从树干或林缘向外,随着传播距离的增加,土壤种子库的种子数量和母树自然落种的种子数量均有降低的趋势.从树干或林缘向外4～5m范围内樟子松母树自然落种数量最多,而后随着距离的增加,自然落种数量明显减少.樟子松天然林母树自然落种的传播距离范围可以达到25m,表明在适宜条件下,沙地樟子松天然林通过自然更新,能够迅速扩展林缘,扩大种群.