围栏和退化条件下西藏高山嵩草草甸土壤种子库的比较

【目的】研究围栏和退化对西藏邦杰塘高山嵩草草甸土壤种子库的影响,并探讨土壤种子库在地上植被群落构建中的作用,为高寒地区退化草甸生态系统的恢复与重建提供理论参考。【方法】采用幼苗萌发法,研究在围栏、退化条件下,西藏邦杰塘高寒草甸地上植被群落的物种组成、土壤种子库中物种种类、种子数量等特征及地上植被与土壤种子库物种组成之间的关系。【结果】围栏样地的地上植被群落中共出现18个物种,多年生禾本科、莎草科植物占主要地位;退化样地地上植被群落中共出现15个物种,以杂草类植物占据优势,其大多属于菊科、蔷薇科、毛茛科和龙胆科等。退化样地土壤种子库密度达5 489.4粒/m2,显著(P0.05)高于围栏样地的4 029.3粒/m2,退化样地土壤种子库密度主要依赖于菊科、龙胆科、蔷薇科等杂草类种子的输入,3个科的植物种子数占种子总数的64.6%;与退化样地比较,围栏样地土壤种子库的物种多样性指数和丰富度指数均显著提高(P0.05)。围栏样地土壤种子库与地上植被物种组成之间相似性较低,Sorensen相似性指数仅为0.44;退化样地中嵩草属植物严重退化,地上植被群落中依靠种子繁殖的杂草类所占比例较高,地上植被与土壤种子库表现出较高的相似性,相似性指数为0.72。【结论】种子库在地上植物群落构建中起到重要作用,但其对地上植被的贡献大小在围栏和退化条件下表现不同。围栏样地以高山嵩草、大花嵩草、紫花针茅为优势种,围封措施减少了环境的扰动,但其土壤种子库密度较低,说明在群落更新过程中,多年生禾本科、莎草科植物的种子萌生苗只起到辅助作用。     

铜尾矿废弃地与相邻生境土壤种子库特征的比较

土壤种子库是植被群落的重要组成部分,其特征决定了群落的演替方向.对铜陵杨山冲尾矿库6个植被群落及相邻两处生境的土壤种子库进行了研究.结果表明,尾矿内各植被群落种子库的种子密度间存在较大差异,变化范围为57-593粒/m2,平均种子密度为370粒/m2,尾矿坝体和周围山体种子库种子密度分别为999和121粒/m2,各样地土壤中种子均主要集中在0-5 cm范围内.尾矿种子库与坝体种子库间的相似性指数大于其与周围山体种子库的相似性指数,但尾矿内各植被群落种子库间的相似性较差,相似性指数的变化范围为0.308-0.636.可见,群落微生境对土壤种子库的种子密度和物种组成产生了较大的影响.尾矿种子库种类与地上植被的平均相似指数为0.355,低于坝体种子库种类与地上植被相似性系数.3处样地土壤种子库的物种多样性、丰富度和均匀度指数均表现为坝体＞尾矿＞山体.尾矿种子库在农田土壤中萌发并正常生长的幼苗为16科44属53种,而在尾矿基质中仅为9科36属45种,均以禾本科、菊科和豆科植物萌发和生长状况较好,这3科构成了尾矿地上植被的主要类型.尾矿种子库在尾矿基质中萌发成活率为62.2％-91.2％,约为坝体和山体土壤种子库在尾矿基质中萌发成活率的2倍.说明,组成尾矿种子库的种子大部分已经适应了尾矿的极端恶劣环境或者其本身就是耐性极强的植物类型.     

大同矿区煤矸石山土壤种子库及其与地上植被的关系

采用野外调查取样与实验室分析相结合的方法,对大同矿区煤矸石山土壤种子库与地上植被的物种组成、数量特征、物种多样性、相似性以及相互之间的关系进行研究。结果表明:种子萌发试验共记录9科24种植物,共446株,土壤种子库密度为835~2 873粒/m2;0~5 cm土层种子密度大于其他土层,种子在土壤剖面上具有垂直递减的分布特征;种子库密度随着时间演替不断增大;黄花蒿和虎尾草的种子密度最大,是矸石山土壤种子库的先锋物种和优势种。地上植被调查共记录到植物18科39种,物种数是土壤种子库的1.63倍;土壤种子库与地上植被的相似性普遍较低(0.28~0.49),无论是同一地域还是不同地域之间的变异性都较高;随着演替的推进,土壤种子库与地上植被之间的相似性逐渐增大,说明土壤种子库为植被的恢复演替提供了种源基础。随着演替的进行,土壤种子库对矸石山地表植被恢复的影响越来越大。     

不同退化程度下川滇高山栎群落土壤种子库特征研究

物种组成和种子密度是一个种子库的基本特征。对不同退化程度下川滇高山栎森林群落土壤种子库的物种组成、密度、多样性进行了比较及分析,并探讨了地上植被与土壤种子库间的相似性关系。结果显示:(1)轻度退化下土壤种子库储量密度为(412±64)粒/m2,显著高于中度退化、重度退化、极度退化土壤种子库储量;(2)Shan non-wiener指数、Margalef丰富度指数为:轻度退化、中度退化、重度退化、极度退化:(3)轻度退化和中度退化下土壤种子库物种相似性较高,重度退化和极度退化下相似性较低,表现为随着生境条件的转好,其相似性指数增高。     

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。     

毛乌素沙地东南缘沙柳群落种子库特征研究

土壤种子库是毛乌素沙地生态系统的重要组成部分,对区域植被演替与高质量恢复具有重要意义。采用野外调查与室内种子萌发试验相结合的方法,分析毛乌素沙地东南缘沙柳群落土壤种子库的物种组成、萌发特征及其与地上植被的物种相似性。结果表明:1）沙柳群落种子库拥有13种,11属,7科,其中小画眉草、虫实和早熟禾占比分别为32.20%、24.6%和16.4%。2）沙柳群落种子库物种易萌发,试验发现,土壤种子库萌发时滞1~2 d,萌发历时24~39 d,7 d内50%的种子萌发,14~17 d 90%的种子萌发。多样性高（Margalef丰富度指数D为2.303,Shannon-Wiener多样性指数H′为1.896,Pielou均匀性指数J为0.739,Whittaker β多样性指数为13）。3）土壤种子库Czekanowski 群落相似性系数为0.571,适宜通过土壤种子库来辅助沙柳群落的植被建设。期望为毛乌素沙地植被高质量建设提供科学支撑。     

农田开垦对三江平原湿地土壤种子库影响及湿地恢复潜力

种子库是湿地植被恢复的重要途径之一,不同时期的耕作土壤中残留的种子对开垦湿地恢复具有重要的作用.本文采用温室萌发法在两种水分条件下对三江平原天然湿地、不同开垦年限湿地种子库结构和规模进行了研究,以了解不同开垦年限湿地种子库特征及其在湿地植被恢复中的潜力.本次实验共萌发物种50种,随着开垦年限增加,萌发物种逐渐减少,天然湿地、开垦1年、3年、10年、20年的湿地分别为34种、31种、21种、21种和8种,萌发物种数与种子库规模均表现出极显著差异(F1=8.32,F2=5.946,P＜0.001).种子库密度以天然湿地和开垦1年湿地最大,分别为7624粒/m2,9836粒/m2.随着开垦年限增加,种子库规模逐渐减小,开垦3年、10年种子库密度为4336粒/m2,4872粒/m2.开垦20 a后,显著减少为432粒/m2.湿润条件下萌发物种数及种子密度显著高于淹水处理,种子库具有明显的分层现象,0-5 cm土层种子库规模显著高于5-10 cm.小叶章(Calamagrostis angustifolia)作为该地区优势物种,由最初的1192粒/m2,经过20 a开垦后在种子库中消失.研究表明,在一定的开垦年限范围内,开垦湿地土壤中仍然保留大量的湿地物种种子,在湿地恢复中具有重要的作用.     

科尔沁沙地沙丘演替过程的土壤种子库特征

该文研究了科尔沁沙地沙丘演替阶段（流动沙丘 半流动沙丘半固定沙丘 固定沙丘）的土壤种子库特征. 土壤种子库物种组成和种子密度均以一年生植物为主. 流动和半流动沙丘土壤种子库密度约为90和364粒/m2,半固定和固定沙丘种子密度显著增加到723和8 880粒/m2 沙丘演替阶段种子密度的时间动态和土壤种子垂直分布特征分析结果表明: 流动半流动沙丘无显著差异(P0.05), 固定半固定沙丘则有显著差异(P≤0.002); 固定半固定沙丘的植物种子表现为持久土壤种子库类型Ⅲa, 并且随土壤深度增加,土壤种子密度显著下降. 沙丘演替阶段土壤种子库的种子密度与植物在地上植被中出现的频度具有显著相关性,二者相关系数为0.568      

稀土矿场植被修复及其对土壤种子库的影响

为了解稀土矿区人工植物修复效果以及其对土壤种子库的影响,选取广东省平远县废弃稀土矿场修复区为试验点,对矿场修复区植被修复过程中的植被物种变化,以及修复区和距离修复区10、20和30 m未修复区(分别记为A、B、C和D区)的土壤种子库进行了调查.结果表明:1在稀土矿场土壤人工植被修复之后,修复区地表植被覆盖增加,但植被的物种数由2013年11月的16种下降至2014年11月的8种,物种类型由本土植物逐渐占居优势;22013年9月修复区的土壤种子密度(A区:26.86/m~2)高于同期未修复开采区3个样地的土壤种子密度(B、C和D区分别为:3.13、1.50和1.25/m~2),且高于2014年9...     

天山中部天山云杉林土壤种子库与地上植被的物种相似性

[目的]天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)林是天山山地最主要的地带性森林植被,为新疆绿洲生态系统的生命之源,对水源的涵养发挥着不可或缺的重要作用.通过对天山北坡中部头屯河上游海拔1 750～2 750 m高度天山云杉林土壤种子库的采样和地上植被的调查分析,旨在深入了解二者在物种组成上的相似性程度,以期为天山森林生态系统的保育与恢复提供科学依据.[方法]采用土壤种子库采样与地上植被调查一一对应的方法和Jaccard相似性系数.[结果]从天山云杉林土壤种子库中共萌发鉴定出种子植物53种,隶属24科43属,从其地上植被调查中共鉴定出种子植物58种,隶属27科49属,二者共有物种43种.在l 750～2 750 m的10个海拔高度(梯度100 m)上,土壤种子库与地上植被物种组成的Jaccard相似性系数分别为0.35、0.31、0.30、0.29、0.30、0.26、0.23、0.22、0.21、0.18,均值为0.27.[结论]天山云杉林土壤种子库与地上植被的物种组成相似性不高,且随着海拔高度的增加,其相似性呈现减小的趋势.     

漫溢干扰过程中微地形对幼苗定居的影响

通过对比漫溢干扰后边坡、坡中和坡底幼苗的物种组成、密度、幼苗周边的环境条件及土壤种子库的差异来分析漫溢干扰过程中,微地形对幼苗定居的影响.结果表明:(1)微地形对幼苗物种组成和生物多样性指数的影响很大.漫溢干扰后,位于边坡、坡中和坡底幼苗的Simpson多样性指数和Mcintosh均匀度指数在0.01的水平上差异极显著,Margalef丰富度指数在0.05的水平上差异显著.(2)微地形对土壤盐分含量影响很大.方差分析的结果表明,除HCO3-和K+外,边坡、坡中和坡底的pH值、C023-、SO24-、Ca2+和Mg2+各指标在0.01的水平上差异极显著;全盐、总盐、Cl-和Na+各指标均在0.05的水平上差异显著.(3)微地形通过改变幼苗定居的环境条件,进而影响幼苗库的物种组成、密度和生物多样性指数.微地形中,幼苗库的各种生态指标均小于对应的土壤种子库的生态指标,从坡底到坡中到边坡,除单位面积上的植被密度外,土壤种子库和幼苗库的各项生态指标的变化趋势均不同.     

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。     

蒋家沟流域不同海拔梯度的土壤种子库与地上植被的关系

基于蒋家沟流域1 300～2 900 m的海拔范围,以200 m间隔划分8条海拔梯度,对不同海拔梯度的植物群落土壤种子库和地上植被的物种组成、物种多样性及其相似性进行研究。结果表明:各海拔梯度地上植被物种数均显著高于土壤种子库,地上植被与土壤种子库的相似程度均偏低,地上植被与土壤种子库的优势物种间存在不完全同步性,即地上植被除1 700～1 900、1 300～1 500 m外均以多年生草本占优势,土壤种子库仅在高于2 300 m海拔的地区以多年生草本占优势,流域内土壤种子库对地上植被自然恢复与更新的能力较弱。土壤种子库与地上植被的Margalef丰富度指数、Simpson优势度指和Shannon-Wiener多样性指数均呈显著正相关,土壤种子库的Pielou均匀度指数显著高于地上植被。地上植被和土壤种子库的M、D和H最高值均出现在温带湿润山岭气候区,最低值均出现在亚热带干热河谷气候区,不同气候区水热条件的差异影响地上植被和土壤种子库的物种多样性,蒋家沟流域土壤种子库与地上植被受气候变化的影响较大,而对海拔梯度变化的响应不明显。该研究结果可为金沙江小流域的生态恢复与重建提供参考依据。     

海拔与坡向对伏牛山自然陡坡土壤种子库的影响

  目的  土壤种子库直接参与地上植被自然更新,与地上植被关系紧密,研究分析海拔和坡向对陡坡土壤种子库的影响及其与地上植物群落的关系,为高陡边坡植被恢复提供科学依据。  方法  本文以伏牛山600、800和1 000 m不同海拔与坡向（阴坡和阳坡）的陡坡自然植物群落为对象,通过植物群落调查、土壤种子库采集、种子萌发试验等研究手段,综合分析了海拔与坡向对伏牛山自然陡坡土壤种子库特征的影响。  结果  （1）地上植物群落植物种共67种,壳斗科植物占优势。土壤种子库有62个物种,以草本植物为主,占82.26%,远高于木本植物,其中菊科物种数最大,占整体24.19%,其次为禾本科和石竹科,分别都占9.68%。（2）土壤种子库密度在1 263 ~ 10 363 粒/m2之间,其中莎草科种子储量最高,其次为菊科和禾本科;土壤种子库具有一定的垂直结构,表现为上层（0 ~ 2 cm）和中层（2 ~ 5 cm）土壤种子库储量高于下层（5 ~ 10 cm）。（3）乔木层、灌木层物种丰富度与海拔呈显著正相关（P < 0.05）,草本层物种丰富度与坡向呈显著负相关（P < 0.05）。土壤种子密度与海拔、坡向呈显著正相关（P < 0.05）。（4）土壤种子库与地上植物群落的物种组成具有较大差异,共有种仅有17种,物种相似性系数较低,在0.08 ~ 0.21之间,其中草本层与土壤种子库具有较高的物种相似性,乔木层、灌木层结构对种子库特征具有一定的影响。  结论  伏牛山600 ~ 1 000 m自然陡坡土壤种子库和地上植物群落的物种多样性都随着海拔的升高而增大,其中1 000 m阳坡土壤种子库密度和物种多样性最高,具有较强的植被恢复潜力。      

天山中部天山云杉林土壤种子库年际变化

通过定点采样,采用萌发法对天山中部天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)近熟林(101-120a)和成熟林(121-160a)2004-2011年(8a)土壤种子库物种组成、种子密度的年际变化和不同间隔年限土壤种子库物种组成的相似性进行了分析。结果表明:(1)土壤种子库中共萌发鉴定出种子植物87种,隶属29科70属,其中乔木种子植物2种,灌木种子植物2种,草本种子植物83种,土壤种子库中草本植物种子密度远远大于木本植物种子密度;8个采样年份土壤种子库恒有种仅有6种;(2)土壤种子库种子密度及其中天山云杉种子密度存在巨大的年际变动,且不具有同步性;土壤种子库种子密度最大(2009年)值为(953.75±66.12)粒/m²,最小(2008年)值为(186.50±20.37)粒/m²,其中天山云杉种子密度最高(2006年)达到(584.50±53.58)粒/m²,最低(2005年)仅有(0.25±0.26)粒/m²;(3)天山云杉林土壤种子库年际间物种组成的相似性不高,Czekanowski相似系数均值仅为0.344,并随间隔年限的增加呈现减小-增大-减小的变化趋势。天山云杉林土壤种子库物种组成和种子密度稳定性差,年际间相差悬殊,物种组成的相似性不高,种子库中天山云杉种子密度主要受其种子库采样前一年天山云杉结实丰歉的影响,属间断型。土壤种子库年际变化特征可为天山森林的更新恢复和可持续经营提供科学依据。     

放牧和围封条件下草地土壤种子库特征研究

通过对比研究放牧草地、围封5年和10年草地.分析土壤种子库的种类组成、多样性特征以及种子库物种与地上植被的关系,揭示辽宁彰武地区草地围封后的土壤种子库特征.结果表明:放牧草地土壤种子库植物种数为9种,密度为(6573.15±210.14)粒·m-2:围封5年和10年草地种子库植物种数分别为9种和6种,密度分别为(9987.25±255.01)粒·m-2和(14675.16±535.72)粒·m-2.放牧草地土壤种子库群落中以1年生杂类草居多,围封草地则以多年生禾本科牧草和豆科牧草为优势种.放牧和围封5年、10年草地土壤种子库的丰富度指数分别为0.91.0.87和0.52.物种多样性指数呈现相同的变化趋势.3个样地土壤种子库与其地上植被之间相关性较低.     

湿地种子库研究中的几个问题探讨

湿地种子库研究对于生物多样性保护、湿地恢复和管理具有重要意义。国内外开展了大量湿地种子库以及利用种子库进行湿地植被恢复的研究,但是也存在一些问题。在分析了国内外湿地种子库研究的基础上,指出无性繁殖在湿地生态系统中广泛存在,而且很多优势物种以无性繁殖为主要的繁殖方式,因此,在湿地种子库研究中,采用广义种子库的概念更为科学。此外,干扰因素,尤其是水文条件变化对湿地种子库的影响非常大。水位的高低,洪水的强度、持续时间和频率都会显著影响种子库的物种组成和种子萌发格局,进而对地表植物群落产生影响。研究事实证明,在利用种子库进行湿地恢复时,也必须考虑干扰等因素的影响,否则很难实现群落结构和物种多样性的恢复。     

天山中部天山云杉林土壤种子库海拔梯度分布格局

[目的]通过对天山北坡中部海拔1 450～2750m高度天山云杉林土壤种子库的采样与分析,深入了解天山云杉林土壤种子库的海拔梯度分布格局,以期为天山森林生态系统的保育恢复与可持续管理提供科学依据.[方法]采用野外土壤种子库采样与室内萌发相结合的方法,对土壤种子库物种组成及种子数量进行鉴定.[结果]从天山云杉林土壤种子库中共萌发鉴定出种子植物49种,隶属23科38属.随着海拔高度上升,天山云杉林土壤种子库的物种组成数量总体上呈现波动中下降的趋势,最大值出现在海拔2000 m(1 950 ～2 050 m),达到30种;相邻海拔梯度之间共有物种数量呈现先增加后下降,最后趋于平稳;土壤种子库种子密度呈现单峰分布格局,密度最大值(1 813.8±154.0粒/m2)出现在海拔2000m(1950～2050m);土壤种子库中天山云杉种子密度也呈现单峰分布格局,密度最大值(190.0±16.8粒/m2)出现在海拔1800m(1 750～1 850 m).[结论]随着海拔高度上升,天山云杉林土壤种子库的物种组成数量总体上呈现波动中下降的趋势.天山云杉林土壤种子库种子密度和土壤种子库中天山云杉种子密度随着海拔高度上升均呈现单峰分布格局,但二者在海拔垂直空间分布上不具有同步性.     

北京市城市公园绿地土壤种子库特征及其更新潜力

【目的】作为潜在的植物群落,土壤种子库在一定程度上代表地上植被的更新演替潜力,研究城市公园绿地土壤种子库特征及其对地上植被和土壤因子的响应,为近自然城市公园的营造提供理论依据。【方法】以北京市六环内公园绿地为对象,将其划分为综合公园、郊野公园、文化遗址公园、社区公园4种类型。在随机选取的75个公园内,采用样方法进行地上植被调查,随机法进行土壤采样,土壤种子库采用萌发试验确定,常规方法获取土壤理化指标。【结果】(1)北京城市公园土壤种子库共有77种植物,隶属34科74属,以草本植物为主(97.5%),其中菊科物种数最多(16种)。土壤种子库密度在352～899粒/m²之间,其中菊科种子储量最高,其次为禾本科和豆科,密度最大的物种为马唐(147.11粒/m²),其次为苜蓿(128.40粒/m²)、狗尾草(122.67粒/m²)等。4类城市公园均以一、二年生草本为主,郊野公园的多年生草本相对丰度要高于其他类型公园,其种子库密度显著大于其他类型公园(P <0.05)。(2)城市公园土壤种子库的Shan...     

冀北山地不同生境下土壤种子库特征分析

比较了冀北山地未封禁区、封禁区、自然保护区的土壤种子库物种组成、密度、多样性,并探讨了地上植被与土壤种子库间的相似性关系。结果表明:①冀北山区种子库主要以多年生草本为主,1年生次之,半灌木很少出现。未封禁区与自然保护区种子库密度较大,分别为3 446.21、3 405.35粒.m-2,封禁区内最小,为2 009.07粒.m-2;②Shannon-wiener指数、Margalef丰富度指数:自然保护区>封禁区>未封禁区(P<0.01);③未封禁区和封禁区的土壤种子库物种相似性较高,均与自然保护区相似性较低。未封禁区、封禁区和自然保护区种子库与地上植被间的相似性系数分别是:0.235、0.272和0.333,随着生境条件的转好,其相似性指数增高。