聂荣县不同程度退化草地土壤种子库特征研究

通过研究西藏聂荣县不同程度退化草地土壤种子库物种种类、密度、分布等特征及地上植被群落的物种组成,探讨了地上植被与土壤种子库之间的关系及种子库在地上植被群落构建中的作用,研究结果表明:中度退化样地土壤种子库密度最高,重度退化草地土壤种子库密度最低。未退化与轻度退化样地土壤种子库物种种类以高山嵩草和矮生嵩草等莎草科植物为主,中度退化样地土壤种子库物种种类以蔷薇科委陵菜为主,各样地土壤种子库主要集中在0～3 cm土层中。样地土壤种子库与植被群落相似度从高到低的顺序依次为未退化、轻度退化、中度退化、重度退化。对于中度退化草地,适当进行围封休牧;重度退化草地进行免耕补播将利于草地生态功能的恢复与保护,为高寒草甸的管理、高寒地区退化生态系统的恢复与重建提供参考。     

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。     

不同退化程度下矮嵩草和高山嵩草无性系的种子生产力与分株植物量

对不同退化程度下的矮嵩草和高山嵩草无性系繁殖特性与分株植物量进行了初步研究,结果表明,不同退化程度下两种嵩草有性繁殖能力较弱,种子生产能力低,其中中度退化草地上高山嵩草每有效穗最高只产生2粒种子,重度退化草地矮嵩草每有效穗最高只产生3.6粒种子.矮嵩草无性系分株生物量中根茎＞叶＞根,高山嵩草根茎＞根＞叶,地下生物量＞地上生物量.     

退化伊犁绢蒿荒漠草地土壤种子库水平分布格局研究

采用萌发法对伊犁绢蒿(Seriphidium transillense)荒漠草地中度退化、重度退化和极度退化三个不同阶段的土壤种子库进行调查研究.结果表明:三个阶段种子萌发的总量均集中在前15 d,萌发高峰期出现在第10 d,到50 d萌发结束;中度、重度和极度退化的土壤种子库内物种数变化不大,分别为13、11和11种,在数量上占优势的物种分别为伊犁绢蒿、叉毛蓬和角果藜、叉毛蓬;随着退化程度的加剧,草地植被逐渐演替为一年生植物,伊犁绢蒿土壤种子库逐步退化,直至消失.     

濒危海草贝克喜盐草的种群动态及土壤种子库——以广西珍珠湾为例

于2012年4月-2013年4月调查了广西珍珠湾地区贝克喜盐草(Halophila beccarii Ascherson)种群的基本属性及土壤种子库储量。结果表明,不同月份间该种群的面积、覆盖率、直立茎密度、生物量、繁殖器官密度等属性差异明显,均呈现先增大后减小再增大的趋势;各个属性出现峰值的日期有所不同,面积、覆盖度、地下生物量和总生物量的最高峰值出现在10月底,而直立茎密度和地上生物量峰值最高峰值出现在8月初。贝克喜盐草珍珠湾种群有明显雌蕊先熟现象,雌花发育高峰期(8月初,5404 朵/m²)早于雄花发育高峰期(8月底,2189 朵/m²)。而果实高峰期(4125 个/m²)为10月份。地上与地下生物量之比值(1.95-0.53)随种群的发育而逐渐减小,基于此比值可判断贝克喜盐草种群所处的发育阶段。在生长高峰期,贝克喜盐草种群有较大的分布面积(21.4 hm²)、较高的覆盖度(55%)、直立茎密度(21602 茎/m²)及生物量(70.583 g/m²干重)。贝克喜盐草果实含种子为1-4粒(平均为2.22粒);1月、3月和4月土壤种子库密度分别为5749、5652、2728 粒/m²,3-4月期间土壤种子库种子损失率高达104 粒 m^-2 d^-1。尽管贝克喜盐草有较高的种子产量(10月份,9158 粒/m²)和较快的生长速度,但由于土壤种子库中种子损失严重且种子萌发率较低以及人为干扰对其生境的强烈干扰等因素,因此可能会对次年的种群更新产生较大的负面影响。     

不同浸泡处理对破除那曲不同退化草甸草地土壤种子库种子休眠的影响研究(摘要)(英文)

[目的]研究不同浸泡处理对破除那曲不同退化草甸草地土壤种子库种子休眠的影响。[方法]采用不同浓度的H2SO4、GA3、KNO3浸泡不同退化草甸草地土壤种子库种子,并测定其发芽数。[结果]60%、70%、80%和90%H2SO4浸泡土壤库种子时,种子发芽个数均为0,种子发芽均受到抑制;用GA3浸泡土壤库种子时,种子发芽数随着GA3浓度的增加而增加,当浓度增大至0.1%时,种子发芽个数受到抑制;用0.2%KNO3浸泡土壤库种子时,种子发芽个数较空白对照均有所提高。[结论]在中度退化草地和重度退化草地土壤种子库中,种子留存数较多;而轻度退化草地和极度退化草地中种子较少。     

不同农作措施对少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth)种子库及其繁殖能力的影响

系统调查了天然草原及旱作农田2种典型生境中少花蒺藜草种子库动态, 并深入研究了施肥、灌溉、刈割及替代种植对少花蒺藜草种群繁衍扩张的影响。结果表明:从2种生境土壤种子库中共鉴定出12科24属25种植物;天然草原及旱作农田少花蒺藜草种子总储量分别达12 923 粒·m^-2和8 960 粒·m^-2, 分别占整个种子库的67.72%及79.74%;天然草原生境中少花蒺藜草种子主要集中分布在土壤上表层(0~2 cm), 占种子总量的45.71%, 而旱作农田生境中, 少花蒺藜草种子在土壤表层(0~2 cm)、中层(2~5 cm)、下层(5~10 cm)中分布差异不显著(P>0.05)。试验也表明, 低施肥量能显著提高少花蒺藜草结实量(P<0.05), 而中、高水平施肥处理少花蒺藜草结实量反而降低;随着灌溉浇水量增加, 少花蒺藜草结实量显著增加(P<0.05), 高水平浇水量结实量平均为2 562.8 粒·株^-1;刈割能有效抑制少花蒺藜草种群种子繁殖, 每周刈割1次, 抑制少花蒺藜草结实率为97.69%;替代种植向日葵、菊芋能极显著抑制少花蒺藜草生长及结实量(P<0.01)。     

不同浸泡处理对破除那曲不同退化草甸草地土壤种子库种子休眠的影响研究

[目的]研究不同浸泡处理对破除那曲不同退化草甸草地土壤种子库种子休眠的影响。[方法]采用不同浓度的H2SO4、GA3、KNO3浸泡不同退化草甸草地土壤种子库种子,并测定其发芽数。[结果]60％、70％、80％。90％H2SO4浸泡土壤库种子时,种子发芽个数均为0,种子发芽均受到抑制;用GA3浸泡土壤库种子时,种子发芽数随着GA3浓度的增加而增加,当浓度增大至0．1％时,种子发芽个数受到抑制;用0．2％KNO3浸泡土壤库种子时,种子发芽个数较空白对照均有所提高。[结论]在中度退化草地和重度退化草地土壤种子库中,种子留存数较多;而轻度退化草地和极度退化草地中种子较少。     

新疆额尔齐斯河高体雅罗鱼个体繁殖力研究

新疆额尔齐斯河流域高体雅罗鱼属于自治区二级保护动物,为对其自然群体进行资源修复,于2020年5月,在新疆额尔齐斯河布尔津河段采集高体雅罗鱼117尾,其中雌性Ⅳ期样本53尾,可进行个体繁殖力相关研究。结果表明：繁殖群体由3⁺～7⁺龄个体组成,个体绝对繁殖力为（28 390～97 184）粒,平均为（46 955±14 102）粒;体长相对繁殖力为（97～253）粒·cm^-1,平均为（145±32）粒·cm^-1;体质量相对繁殖力为（70～131）粒·g^-1,平均为（85±11）粒·g^-1;从多元回归分析中可以得出卵巢质量与个体绝对繁殖力和体长相对繁殖力均呈正相关,且卵巢重与个体繁殖力之间的偏相关系数系数高于净体质量、年龄和性腺成熟系数;从最佳拟合方程中可以看出个体绝对繁殖力与卵巢质量的拟合度最高(R²=0.916),关系式为F=1.074 m₀²+153.347 m₀+19 611.041。因此,通过卵巢质量与个体绝对繁殖力的拟合方程可以预测额尔齐斯河流域中高体雅罗鱼自然种群的繁殖能力,从而丰富其繁殖生物学资料,为高体雅罗鱼的资源养护和人工繁育提供科学依据。     

中性盐和碱性盐胁迫对黑果枸杞种子萌发及幼苗生长的影响

在中性盐(NaCl)和碱性盐(Na₂CO₃)胁迫下,对采自河西走廊黑河中游的黑果枸杞进行种子萌发及幼苗生长试验,测定了发芽率(G_r)、发芽势(G_v)、发芽指数(G_I)、活力指数(V_I)和相对盐害率及幼苗的组织含水量、可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、电导率、丙二醛含量和POD含量等指标。结果表明,黑果枸杞种子萌发的NaCl、Na₂CO₃浓度的临界值分别是50 mmol·L^-1和2.5 mmol·L^-1,极限值分别是300 mmol·L^-1和100 mmol·L^-1;在NaCl和Na₂CO₃胁迫下,发芽率分别为69.17%和71.67%;幼苗组织含水量分别由对照的88.97%降低到56.17%、70.27%;可溶性蛋白质含量最大值分别为7.09%、7.73%;叶绿素含量分别由对照的1.27 mg·g^-1降到0.78 mg·g^-1、0.92 mg·g^-1;电导率分别由对照的25.63%增加到64.77%、74.8%;丙二醛含量分别由对照的1.5 μmol·g^-1增加到6.9、6.5 μmol·g^-1;POD活性分别由对照的380.4 U·g^-1·min^-1降低到139.2 U·g^-1·min^-1、192.7 U·g^-1·min^-1。黑果枸杞是盐生植物,低浓度的盐促进萌发,高浓度的抑制萌发;碱性盐更适合其生长;黑果枸杞幼苗在盐胁迫下的生理响应及生态适应综合表现出黑果枸杞更适于碱性盐生长。     

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.     

外来恶性杂草假高粱种子萌发特性研究

 【目的】明确外来恶性杂草假高粱（Sorghum halepense）种子的萌发特性。【方法】研究颖片、温度、光照、GA3及土层深度对其种子萌发的影响。【结果】颖片对假高粱种子的萌发具有物理阻碍和化学抑制作用,是导致其种子休眠的主要原因。假高粱种子萌发的最适温度为30℃,在25℃/35℃、12 h/12 h的变温方式下也能较好地萌发。假高粱种子的萌发需要一定的光照条件,在连续光照或12 h光照条件下,其种子萌发率较高。GA3能显著促进假高粱种子的萌发,其最适浓度为1.16 mmol•L-1。0～4 cm的土层适宜假高粱种子的萌发,随着土层深度的增加其萌发率显著降低。【结论】假高粱种子的萌发受环境条件影响较大,通过采取有针对性的管理措施调控假高粱的萌发生长,可以有效遏制其危害蔓延。     

恢复生态学在“黑土型”退化草地植被改建中的应用

通过对三江源区“黑土型”退化草地发生现状、成因的调查研究与分析,以恢复生态学理论为依据,提出了“黑土型”退化草地恢复理论.研究结果认为,对青藏高原高寒草甸退化草地生态系统的恢复与改建,可根据退化草地的等级(系统受损程度)采取相应的恢复措施,中度和轻度退化草地改良通过休牧、灭鼠、毒杂草防除等措施即可达到其植被的自然恢复.重度和极度退化草地由于原生植被及生草层遭到了严重破坏,出现了大面积的次生裸地,植被的自然恢复能力已基本丧失,只有通过利用适宜草种改建人工和半人工草地,才能快速恢复其退化草地植被.利用禾本科适宜牧草在高寒草甸重度和极度退化草地上改建的人工和半人工草地,其植被的盖度基本上接近于原生植被,而显著高于退化草地的植被盖度;改建植被的地上总生物量是未退化植被的4-5倍,是退化草地的10-15倍.选择适宜的草种是“黑土滩”植被改建成功的关键,施肥、灭杂、灭鼠以及适度放牧利用等人工调控措施是人工和半人工草地持续利用的关键,人工调控可有效维持人工草地的生产力,防止其快速衰退.     

喀斯特地区茶条木种子萌发及生态适应性

【目的】探讨野生茶条木种子在喀斯特地区的萌发及其生态适应性,为喀斯特地区生态恢复与重建提供参考依据。【方法】采用直播法,结合室内试验和野外试验,观察温度和土壤含水量对茶条木种子萌发和幼苗出土的影响。【结果】茶条木种子的平均大小为12.62 mm×12.23 mm,百粒重约83.69 g,含水量22.28%,种子活力高达（96.66±3.06）%;在12 h光照条件下,夜昼变温为5/15℃时种子不萌发,变温为25/35℃时种子萌发率达最大值（66.88±1.48）%;细沙含水量为土壤饱和相对持水量的30%～40%时,种子萌发率最高,为（23.00±1.58）%,土壤含水量太高反而对种子的萌发不利。【结论】茶条木种子对喀斯特地区微生境具有高度的生态适应性,在茶条木人工造林中,采用室内种子的夜昼变温处理,再以幼苗直播方式造林有利于提高萌发率。     

退化草原恢复中草原植物群落特征的变化

【目的】分析实施禁牧和草畜平衡后的退化草原植被群落特征,研究退化草原生态环境恢复情况,为乌鲁木齐市退化草地的恢复重建提供科学指导。【方法】选取乌鲁木齐市实施禁牧和草畜平衡的天然草地为对象,对不同恢复年限禁牧区和草畜平衡区的植被长势变化及植物群落平均高度、盖度和地上生物量等进行实地调查和分析,研究退化草地在恢复过程中植物群落特征的变化。【结果】(1)实施草原补奖政策后,恢复5 a后较恢复1 a,恢复8 a较恢复5 a草原植物长势明显变好。(2)禁牧区不同草地类型的植被盖度、高度和生物量随恢复时间的延长呈上升趋势,草畜平衡区不同草地类呈现先升高后降低的趋势,在恢复8 a时出现下降趋势,这可能与2018年乌鲁木齐市降雨量较低有关。【结论】通过实施禁牧和草畜平衡,乌鲁木齐市草地退化的现象得到了一定程度的遏制和改善,在政策实施8 a后草地植被恢复较好,但不同草地类型的变化有所差异,需继续加强草地资源监测。     

基于分子生态学网络分析松嫩退化草地土壤微生物群落对施氮的响应

【目的】 氮素输入影响着全球草地生态系统的可持续性,关注施氮对土壤微生物群落的影响及其分子生态网络,为草地退化修复提供理论依据。【方法】 以松嫩退化羊草草地为研究对象,通过施氮和未施氮处理,利用高通量测序和随机矩阵网络构建理论构建土壤微生物群落分子生态网络。探讨氮素管理对退化羊草草地土壤微生物群落结构及网络的影响,氮添加条件下微生物网络结构中的关键微生物变化规律,以及该过程中微生物之间的互作关系,解析外源氮素添加条件下土壤细菌动态变化的关键结点和规律。【结果】 在门分类水平上施氮处理草地有细菌门22个,未施氮处理23个。7个菌门是施氮和未施氮处理草地的优势菌门,其中变形菌门（Proteobacteria）是含有OTU数量最多的门类,约占总序列的30.46%,酸杆菌门（Acidobacteria）是含有OTU数量次之的门类,约占总序列的30.15%,芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）是含有OTU数量第3的门类,约占总序列的8.14%,放线菌（Actinomycete）约占总序列的6.15%,绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和硝化螺旋菌门（Nitrospirae）三者约占总序列的17.16%。施氮处理草地土壤微生物中的变形菌门、放线菌门、拟杆菌门的相对丰度均显著高于未施氮处理草地土壤（P<0.01）;未施氮草地土壤中绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门相对丰度显著高于施氮草地土壤（P<0.01）,其他各门细菌施氮与未施氮处理间未呈现出显著差异。表征网络的正向连接比、平均路径长度、平均聚类系数和模块性均为施氮处理显著低于未施氮处理（P<0.001）。在土壤的分子生态网络中,未施氮处理有16个模块枢纽（Zi>2.5,Pi≤0.62）,施氮处理有6个模块枢纽,均属于酸杆菌门、芽单胞菌门和放线菌门。施氮导致土壤微生物种间关系改变,进而改变土壤整体生态网络。【结论】 施氮降低了退化草地土壤网络结构的复杂程度和紧密性;降低了退化草地土壤中的酸杆菌门和绿弯菌门相对丰度,提高了变形菌门、放线菌门和芽单胞菌门相对丰度。土壤中微生物关键物种（OTU）由16个（未施氮）减少为6个,且二者土壤中均没有重叠OTU,这表明施氮调控微生物群落网络的关键物种,进而改变其分子生态网络结构。     

不同程度退化草地土壤成因及特征

从土壤的理化性质、酶活性、微生物及种子库等方面分析了近年来不同程度退化草地的土壤特征,了解草地生态系统受损程度,从而为合理利用土地资源及退化草地生态系统的恢复与重建提供基础资料。     

不同林分下小蓬竹的群落土壤种子库

[目的]探讨不同林分下小蓬竹的群落土壤种子库。[方法]采集喀斯特地区小蓬竹保存完好的天然林和人工林的土壤进行萌发试验,研究小蓬竹群落的土壤种子库。[结果]天然林种子库中种子种类有18种,人工林有8种。草本植物是两种不同林分下小蓬竹群落种子库物种组成和个体数量的主要组成部分。天然林种子库中活力种子储量为27 733.33粒/m2,人工林为4 566.67粒/m2。种子库的垂直分布规律是种子数量随土壤深度的增加而降低,且受人为干扰。种子库中现存植物6种,群落演替前期各阶段产生的种子15种。[结论]贵州小蓬竹群落土壤种子库中活力种子数量丰富,天然林种子库的物种种数及储量都大于人工林。