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。     

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.     

天山云杉林土壤种子库物种组成及其垂直空间分布

采用萌发法对天山中部海拔1 800~2 210 m天山云杉林下0~10 cm深度的土壤种子库的物种组成及其垂直空间分布进行了研究。结果表明:①种子库共有高等植物31种,除天山云杉外均属一年生或多年生草本;②种子库的储量为(404.75±291.11)粒/m2,主要组成物种有高山羊角芹(31.81%)、白花车轴草(13.40%)、仰卧早熟禾(11.55%)、天蓝岩苣(6.42%)和准噶尔繁缕(5.68%),天山云杉仅占0.86%;③在垂直空间分布上,自上而下种子数量先增加后降低,2~4 cm深度的种子数量最多,达到总量的32.2%,0~6 cm深度的种子数量占种子库种子总数(0~10 cm)的72.14%。     

天山北坡中部天山云杉林植物多样性沿海拔变化特征

海拔对物种多样性的影响是生态学领域研究的热点.通过对天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)林地上植被进行调查,计算地上植被α多样性指数,分析物种多样性与海拔梯度间的相关性,为天山云杉林地上植被沿海拔梯度分布提供依据.分析得出,海拔1750～2150 m,共鉴别出64种植物,隶属32科...     

退化生态系统土壤种子库与地上植被的关系

土壤种子库与地上植被的关系是目前土壤种子库研究的热点问题之一。关于二者的关系,目前还没有定论。在阐述二者关系的基础上,进一步分析导致二者不同关系的原因,进而为退化生态系统的植被恢复提供一定的理论依据。     

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1300～2900 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1700～1900、1300～1500 m外均以多年生草本占优势,土壤种子库仅在高于2300 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。      

天山北坡中部林区天山云杉林小气候观测

从天山云杉林（ＰｉｃｅａｓｈｒｅｎｋｉａｎａＶａｒ．ｔｉａｎｓｃｈａｎｉｃａ）小气候观测结果了解到，森林小气候随林分的不同郁闭度、林内不同高度及林地不同深度，空气温度、空气相对湿度、太阳辐射强度，光照强度以及土壤温度等都将发生规律性的变化。     

天山中部不同郁闭度天然云杉林立地土壤养分的比较研究

对天山中部4种不同郁闭度天然云杉林立地土壤养分进行了分析,结果表明,4种郁闭度之间和不同土层土壤养分含量具有一定的相关性。具体表现为郁闭度较大的云杉林立地土壤养分含量总体高于郁闭度小的云杉林。在土壤剖面上,pH值与土层深度没有显著的相关性,而有机质、全氮、全磷、速效养分等指标则随着土层深度的增加而不断降低,与土层深度呈明显负相关。表层与其余土层养分含量差别较大,土壤养分"表聚"现象明显。     

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1 800～2 210 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;.     

塔里木河流域植被群落与土壤种子库的关系

为塔里木河沿岸湿地保护与植被恢复提供理论依据,采用野外调查取样与室内萌发试验相结合的方法,对塔里木河流域河流湿地地表植被组成、土壤种子库物种组成及二者之间的关系进行研究。结果表明:塔里木河河流湿地地表植被物种数有23种,土壤种子库共计萌发物种22种,伴生种少,稳定性较低;土壤种子库密度为240~933粒/m2,属较低水平,并且随着流域呈衰减趋势;地表植被与土壤种子库相似性系数以一年生草本植物为主的群落高,多年生草本植物为主的群落相似性系数低;以土壤种子库恢复地表植被的潜力较小,需要适度的人为干预与调控。     

天山云杉林不同林型物种多样性对土壤因子的响应

[目的]研究2种林型林下草本植物多样性对土壤因子的响应,为新疆天山云杉林土壤质量的管理和物种多样性的保护提供依据.[方法]采用样地调查的方法,以中生草类-天山云杉林和藓类-天山云杉林2种林型为研究对象,通过野外调查数据计算α多样性指数,分析幼龄期(0～60 a)、中龄期(60～100 a)、近熟期(100～120 a)...     

天山云杉针叶提取物对种子萌发和幼苗生长的自毒作用

在人工气候箱中模拟野外种子萌发和生长条件,设定光周期为20 ℃, 16 h,暗周期为15 ℃, 8 h,对天山云杉不同浓度针叶水浸提取液对其种子萌发和幼苗生长的影响进行了实验研究.实验结果表明：天山云杉针叶水浸提取液对其种子萌发和幼苗生长存在自毒作用.在浓度较低时,自毒作用主要表现为对种子萌发的延迟;在浓度较高时,自毒作用主要表现为对种子萌发的强烈抑制,并且随着浓度的增大抑制作用逐渐增强.当提取液浓度达到0.100 g/mL（1 g/mL为1 mL水溶液中含有1 g针叶干物质的提取物,下同）时,对种子萌发的抑制作用达到极显著水平（P＜0.01）,抑制率达到31.3%;当提取液浓度达到0.050 g/mL时,对幼苗胚根、胚芽伸长的抑制作用达到极显著水平（P＜0.01）,抑制率分别达到44.0%和27.8%.     

天山北坡中部天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量与功能性状的微生境分析

【目的】分析天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica)1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状与微生境因子的相互作用及关系,为环境筛(environmental filter)在天山云杉幼苗定居阶段筛选作用提供参考。【方法】采用冗余分析(redundancy analysis, RDA)方法,分析天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状与微生境因子的关系,并选用层次分割法定量分解微生境因子的解释率。【结果】显著影响天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状的微生境因子有苔藓厚度、枯落物厚度、草本盖度、根系盘结层厚度、大树邻体效应和海拔、坡位,可解释47.43%的天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状变异。其中,由苔藓、草本、枯落物构成的林下地被物的解释率为26.16%,根系盘结层厚度和海拔高度的解释率分别为9.79%和5.95%。【结论】天山云杉林下的枯落物、苔藓和土壤根系盘结层厚度,以及林地所处的海拔高度对天山云杉1 a生天然更新幼苗的存活具有较强的筛选作用。