土壤筛对一定深度不同退化高寒草甸土壤种子库的分选效果

对4种不同退化程度的高寒草甸(未退化草甸、轻度退化草甸、中度退化草甸、重度退化草甸)土壤种子库种子用不同大小孔径分析筛进行分离处理。结果表明:未退化高寒草甸可萌发种子粒径主要为0.5~2mm,其余3种退化草甸可萌发种子粒径为0.25~0.5mm。高寒草甸土壤种子库中可萌发种子总量的94%~98%集中于0.25~2mm粒径。粒径大于6mm的可萌发种子数占2%~6%,小于0.25mm粒径土样中未发现可萌发种子。双子叶植物在5~7d内开始萌发,单子叶植物在10d左右萌发,种子萌发主要集中在第2~3周内。因此,直接用0.25mm土壤分析筛分离土样种子库是一种方便、可行的方法。     

高寒草甸土壤种子库状况的初步调查

对高寒草句植被不同生境种子库数量状况进行调查，结果表明，不同时期和不同生境下土壤种子库数量有一定的变化。在不同时期禾本科植物种子和莎草科植物种子在总种子数中所占的比例从枯黄期的9．02％和6．94％变成返青期的4．38％和4．54％，而阔叶型植物种子从枯黄期的84．04％变成返青期的91．08％；不同生境下土壤种子库数量变化明显，禾本科植物种子数量和莎草科植物种子数量在草句中比秃斑地中多，阔叶型植物种子数相反。草甸中的植物种子数少于秃斑地中的植物种子数。土壤种子库数量动态变化可为研究高寒草句植被恢复工作提供一定依据。     

高寒草甸冷季牧场不同休牧期对土壤种子库的影响

为明晰青藏高原高寒草甸冷季牧场的适宜休牧期,在东祁连山天祝高寒草甸设置了土壤解冻临界期—牧草枯黄期(RP1)、土壤解冻后期—牧草枯黄期(RP2)、牧草返青初期—牧草枯黄期(RP3)、牧草返青后期—牧草枯黄期(RP4)和当地传统休牧(优势牧草高5 cm—牧草枯黄期)(RP5)5个休牧期,研究了土壤种子库的物种组成、密度、多样性及其与地上植被的关系。结果表明：供试土壤种子库中共萌发27种植物,分属12科23属;5个休牧期土壤种子库密度表现为RP1(2 136.67粒·m^-2)>RP2(1 983.33粒·m^-2)>RP3(1 576.67粒·m^-2)>RP4(1 220粒·m^-2)>RP5(863.33粒·m^-2);香农-威纳指数和辛普森多样性指数在RP1休牧土壤种子库中较高,Pielou均匀度指数在RP5中最高;5个休牧期土壤种子库与地上植被的Sorensen相似性指数在0.38～0.49,其中RP1休牧与地上植被的相似性最高。综上,土壤解冻临界期—牧草枯黄期休牧更有利于土壤储备植物种子,增加草地的抗干扰能力。     

祁连山东麓高寒草甸不同退化程度草地土壤种子库特征研究

通过野外调查和种子萌发法对东祁连山高寒草甸4种不同退化程度草地(未退化,ND;轻度退化,LD;中度退化,MD;重度退化,HD)土壤种子库进行了比较研究。结果表明:4种退化程度草地种子密度大小为:轻度退化草地>未退化草地>中度退化草地>重度退化草地;未退化草地共发现了6种植物,主要为十字花科(Cruciferae)和毛茛科(Ranunculaceae)植物;轻度退化草地共发现了9种植物,主要为禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)和豆科(Leguminosae)植物;中度退化草地共发现了5种植物,主要为车前科(Plantaginaceae)植物;重度退化草地共发现了5种植物,主要为禾本科(Gramineae)植物;对于土壤种子库的物种多样性,轻度退化草地最有利于维持和保护该地区物种多样性,未退化草地和轻度退化草地显著优于中度退化草地和重度退化草地;总体来看,4种退化程度草地种子库种子与地面植被物种相似性均较低。     

高寒草甸不同生境土壤种子库初探

研究了高寒草地不同生境土壤种子库的基本特征。结果表明:滩地种子库密度为7546粒/m2,阳坡为5929粒/m2,阴坡为7260粒/m2;三个生境种子库平均密度为6811粒/m2,土壤种子库中有78个种,分属于21科,其中多年生植物占总数的85%。三个生境种子库的物种组成没有显著差异。     

不同放牧强度对高寒草甸土壤种子库的影响

以青海省贵南县高寒草甸为研究对象,采用地上植被调查和室内萌发试验相结合的方法,对不同放牧强度下土壤种子库的特征及其与地上植被的关系进行研究,并探讨放牧条件下地上植被、土壤种子库和土壤理化性质三者的联系,拟为高寒地区的植被恢复和草地管理提供科学参考。结果表明：1)随放牧强度的增加,土壤种子库密度呈现出“单驼峰”型趋势。2)无论是禁牧还是放牧样地,种子主要集中于0-5 cm表层土壤,且随土层的加深而减少。3)高寒草甸土壤种子库与地上植被的相似性整体较低,在中度放牧样地中杂类草占主导地位,群落物种多样性增加,相似性相对较高;在禁牧样地中种群趋于平衡且枯落层较厚,相似性最低。4)放牧干扰后,植物群落高度整体降低,地上植被盖度增加,种子库的密度增大;且较低的磷含量有利于种子的储存。综上,高寒草甸适度的放牧干扰有利于维持草地群落的物种多样性,提高种子库种子的储存,从而促进地上植被的更新建植,进而维持草地生态系统稳定。     

不同放牧强度对西藏邦杰塘高寒草甸土壤种子库的影响

通过研究不同放牧强度下地上植被群落的物种组成、植物生活型、土壤种子库物种种类和种子数量等特征,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,拟为高寒草甸的管理,特别是高寒地区退化生态系统的恢复与重建提供参考。结果表明：土壤种子库物种多样性指数和丰富度指数在围栏样地和中牧样地之间差异不显著。重牧样地土壤种子库物种多样性指数和丰富度指数显著低于中牧样地（P<0.05）;围栏样地、重牧样地、中牧样地土壤种子库密度表现为重牧 >围栏 >中牧,其中重牧样地土壤种子库密度显著高于中牧样地（P<0.05）,达4952.7粒·m^-2;中牧样地和围栏样地的种子库和地上植被之间相似性较低,二者的地上植被与土壤种子库Sorensen相似性指数分别为0.48和0.44。重牧样地上嵩草属（Kobresia）植物严重退化,地上植被群落和土壤种子库均以杂类草物种占优势,地上植被与土壤种子库表现出较高的相似性。因此,对于有退化趋势的嵩草草甸,适当的围栏并考虑利用本地多年生优良牧草种子进行补播将是有利的;嵩草高寒草甸土壤种子库种子主要集中在0~5cm,且各样地中种子数量均随着土壤深度的增加而减少。     

高寒草甸秃斑块土壤种子库和理化性状对植物群落特征的影响

选取甘肃省玛曲县典型鼠害型秃斑块,依据秃斑直径聚类并按面积从小到大依次划分6个梯度(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ),以无秃斑草地为对照(CK),调查不同秃斑面积下的植物群落特征、土壤种子库以及土壤理化性质,采用约束性排序方法分析环境因子对植物群落特征的影响。结果表明：不同秃斑块内植物盖度、高度和生物量均低于对照(CK);秃斑块土壤种子库主要分布于0～2 cm土层中(除斑块Ⅰ),其中秃斑块Ⅱ和Ⅵ种子库密度较大;各面积秃斑块土壤最大持水量、毛管持水量、毛管孔隙度和总孔隙度均低于CK(P<0.05);偏冗余分析表明,土壤有机质、土壤温度和平均入渗速率显著影响秃斑块植物群落特征(P<0.01)。综上,植物平均高度随秃斑块面积增加而降低,秃斑块土壤中并不缺少种子,而是缺少种子萌发、生长的条件,秃斑块土壤有机质、土壤温度和平均入渗速率是影响种子萌发及植物生长的主要因素。     

不同管理措施对高寒草甸土壤微生物量的影响研究

采用氯仿熏蒸浸提法对玛曲高寒草甸4种管理措施(不围栏、围栏、围栏+施肥、围栏+补播)土壤微生物量碳(SMBC)、氮(SMBN)和磷(SMBP)连续4年(2011-2014年)变化动态进行研究,结果表明,1)同一年份,不同管理措施,相同空间层次,土壤微生物量表现为:围栏+补播>围栏+施肥>围栏>不围栏(0~20 cm)和围栏+施肥>围栏+补播>围栏>不围栏(20~40 cm);同一年份,相同管理措施,不同空间层次(0~20 cm,20~40 cm),土壤微生物量表现为0~20 cm>20~40 cm, 一般前者为后者的1.22~3.39倍。2)不同年份,相同管理措施,相同空间层次(0~20 cm,20~40 cm),除不围栏(0~20 cm)SMBC外,土壤微生物量年际变化表现为2011至2012年上升至最大值,之后下降;不同年份,相同管理措施,不同空间层次(0~20 cm,20~40 cm),0~20 cm土壤微生物量年际变化幅度大于20~40 cm。土壤微生物量与气温呈负相关关系,土壤微生物量与降水量呈显著正相关关系。运用综合指数法计算出不同管理措施下土壤质量综合指数,其值排序为:围栏+补播>围栏+施肥>围栏>不围栏。围栏+补播对土壤的改善效果明显优于其他3种措施,是玛曲高寒草甸生态恢复的重要途径。     

高寒地区不同程度沙化草地土壤种子库特征

为了探明高寒草甸土壤种子库对其沙化过程的响应,调查并分析了高寒区玛曲未沙化高寒草甸、沙化草地和流动沙丘土壤种子库特征与动态变化。结果表明:1)高寒草甸沙化过程中土壤种子库共出现物种13科32种,返青期和枯黄期均为11科24种,但物种组成有一定差异;2) 3种不同程度沙化草地0-15 cm土层种子库密度在返青期分别为3 096.0、679.4和56.6粒·m^-2,集中分布在0-5 cm土层,且种子库密度均随沙化程度增加而显著降低(P <0.05),在枯黄期低于返青期,但差异不显著(P> 0.05);3)无论是返青期还是枯黄期,高寒草甸土壤种子库物种的优势度、多样性、均匀度和丰富度指数均随沙化程度的增加而降低,典型高寒草甸一旦沙化,种子库物种多样性就会锐减;4) 3种不同程度沙化草地土壤种子库与地上植被的相似性均较低,在0～0.5,但枯黄期高于返青期。研究结果表明,土地沙化使得高寒区土壤种子库受损较大,高寒草甸一旦沙化其土壤种子库的数量和多样性就会锐减,地带性种群不宜生存而退出,自然恢复较为困难。因此,在高寒区沙化土地治理中,人工建立适宜的土壤种子库是有效...     

高寒草甸鼢鼠新旧鼠丘中种子数量特征

通过对东祁连山天祝金强河地区鼢鼠破坏下高寒草甸新、旧鼠丘不同土层种子库中的种子进行分类、计数及萌发,对其数量特征进行研究。结果表明,新鼠丘不同土层种子200粒,表面植被数量小,质量不高;旧鼠丘不同土层种子1128粒,种子数量虽然得到一定的恢复,但恢复速度较慢。根据种子的颜色和形状,可将种子分为Type1和Type2。由...     

退化高寒草甸植被与土壤特征

对甘肃省天祝县4个退化梯度高寒草甸的植被特征和土壤养分特征进行了研究。结果表明,随着退化程度的加剧,草地地上生物量、植被高度、盖度、土壤有机碳、全氮、全磷和土壤含水量都显著降低(P0.05),重度退化草地土壤容重显著升高(P0.05)。草地植物群落发生明显退化演替,矮生嵩草(Kobresia humilis)、线叶嵩草(K.capillifolia)和垂穗披碱草(Elymus nutans)的优势种地位被珠芽蓼(Polygonum viviparum)所替代,物种数由未退化样地的19种减少到重度退化样地的7种,退化指示类毒杂草生物量比例逐渐增加,由9.77%上升到62.93%。草地的退化程度会影响草地的植被特征和土壤养分特征,应根据不同退化阶段采取不同的恢复治理策略。     

醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物种子萌发和幼苗生长的影响

为明晰醉马草(Achnatherum inebrians)对高寒草地植物的化感效应,以醉马草根际土壤作为种子萌发的发芽床,研究醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物垂穗披碱草(Elymus nutans)、醉马草、冷地早熟禾(Poa crymophila)、矮生嵩草(Kobresia humilis)、甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)和酸模(Rumex acetosa)种子萌发的影响。结果表明:醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物种子的发芽率、发芽指数、活力指数、根长和芽长均具有一定的抑制作用,且对发芽指数和活力指数的抑制效应大于对发芽率的抑制效应。醉马草根际土壤对垂穗披碱草、冷地早熟禾、矮生嵩草和甘肃马先蒿胚根生长的抑制均大于对其胚芽生长的抑制,对醉马草和酸模胚根生长的抑制均小于对其胚芽生长的抑制。利用各植物种子的发芽率、发芽指数、活力指数、根长和芽长的相对值,采用隶属函数法对6份植物种子萌发期抑制效应进行综合评价,抑制效应强弱依次为:矮生嵩草酸模甘肃马先蒿垂穗披碱草醉马草冷地早熟禾。     

围栏封育对青藏高原东缘高寒草甸种子雨的影响

围栏封育是一种常见的退化草地恢复措施,其改变了草地植物生长繁殖的小环境。在青藏高原东缘高寒草甸中,采用定点监测的方法研究了封育8年之后围栏内外植被与种子雨的差异。结果表明,围栏封育显著降低了植被中物种丰富度、Shannon Wiener指数以及植株个体密度,但显著提高了种子雨中物种丰富度和种子雨密度,种子雨密度增加主要由禾本科植物种子数量增加所致;种子雨中物种多度等级分布模式在封育地中符合生态位优先占据模型,而在放牧地中符合对数正态模型。围栏封育对种子雨的季节动态没有明显影响,表现为放牧地与封育地的种子雨均为单峰模式。封育地中种子雨与植被相似性略高于放牧地,但封育地与放牧地中种子雨具有极高相似性。     

高寒草地土壤种子库研究进展及展望

土壤种子库是指存在于土壤上层凋落物和土壤中全部存活种子的总和。土壤种子库理论作为群落生态学和恢复生态学的基础理论,是退化生态系统重建的重要组成部分,已成为植物生态学研究的热点问题。研究土壤种子库是对生物多样性研究的一个重要补充,有助于对植被更新和植被演替动态的了解,对于植被重建与恢复具有重要意义,更有利于指导生产实践。草地土壤种子库作为潜在的植物群落, 是种群的定居、生存、繁衍和扩散的基础, 是草地未来地上植被发生的源泉。从草地尤其是高寒草地土壤种子库的研究方法、研究内容、意义及存在的问题等方面进行系统的总结并展望了未来的研究趋势,以期为将来高寒草地土壤种子库的研究提供一些理论基础,并为高寒草地的植被重建和恢复提供理论指导。     

高寒退化草地恢复中种子包衣对出苗的影响

采用植物性吸水材料对垂穗披碱草(Elymus nutant)和山野豌豆(Vicia amoena)种子进行包衣处理,在模拟高寒草地条件下观察包衣种子的出苗,同时测定包衣混合物的持水力.结果表明,最适条件下两种牧草种子的出苗率分别为86%和88%;在模拟条件下,种子的出苗率分别为38%和24%.经过包衣处理后,种子的出苗...     

浅耕对西藏高原退化草甸土壤和植物群落特征的影响

草地管理对植被和土壤会产生重要的影响。为探讨浅耕措施对高寒草甸的影响, 对西藏高原当雄县典型退化高寒草甸浅耕处理地块的土壤理化性质和植物群落变化进行调查。结果显示, 浅耕实施12年后, 草地土壤性质得到改善, 表层土壤含水量提高35%, 而土壤容重降低了28%。0-10和10-20 cm土壤可利用无机氮含量分别显著提高了3.2倍和1.7倍。同时, 植物群落组成也发生了改变, 植被盖度显著增加, 杂草类物种丰富度显著降低, 可食性丛生类禾草植物重要值显著升高, 成为优势物种, 草地生产力提高。试验结果表明, 在退化高寒草甸适度浅耕有利于改善退化高寒草甸的水分、养分状况, 提高可食性牧草的生产力, 但从物种多样性保护和群落稳定性维持角度来看仍存在一定的风险。     

鼢鼠破坏对天祝高寒草地土壤营养的影响

对天祝高寒草地在鼢鼠破坏条件下土壤氮、磷的变化特征进行了研究。结果表明,随着时间的增长,鼢鼠破坏后的土壤全氮含量呈先下降后上升的趋势,而速效氮含量呈增加的趋势,其中,新鼠丘和旧鼠丘的土壤全氮含量均极显著低于对照（P〈0．01）,而旧鼠丘的土壤全氮含量极显著高于新鼠丘（P〈0．01）;土壤速效氮含量的变化为：对照〈新鼠丘〈旧鼠丘,对照和新鼠丘的速效氮含量均极显著低于旧鼠丘的含量（P〈0．01）,而对照和新鼠丘之间差异不显著（P〉0．05）。鼢鼠破坏后土壤的全磷含量和速效磷含量均呈现不断下降趋势,土壤全磷含量和土壤速效磷含量的变化均为：对照极显著高于新鼠丘和旧鼠丘（P〈0．01）,新鼠丘显著高于旧鼠丘（P〈0．05）。     

不同管理措施对高寒草甸土壤微生物氮素生理群数量影响研究

从微观视野认识土壤氮素形成机理,为高寒草甸微生物生长和恢复提供科学依据。本研究采用平板表面涂抹法和稀释法对玛曲高寒草甸4种不同管理措施(不围栏、围栏、围栏+施肥、围栏+补播)土壤微生物氮素生理群数量进行了测定分析,结果表明,1)同一管理措施下,不同空间层次土壤微生物氮素生理群数量变化较大,具有明显的垂直分布规律,0~10 cm和10~20 cm土层的数量均显著高于20~30 cm土层(P<0.05),一般前者是后者的1.23~4.03倍和1.11~2.25倍;且不同土壤微生物氮素生理群之间数量差异显著,氨化细菌>反硝化细菌>硝化细菌>好气性固氮菌>嫌气性固氮菌。2)同一空间层次,不同管理措施土壤微生物氮素生理群间数量差异较大。土壤微生物氮素生理群数量以围栏+施肥和围栏+补播草地最高,围栏草地次之,不围栏草地最少。3)不同管理措施,土壤铵态氮和硝态氮含量随着土层深度增加逐渐减少,但围栏+施肥和围栏+补播处理均显著高于其他处理(P<0.05)。可见,围栏+施肥和围栏+补播措施对玛曲高寒草甸土壤微生物氮素生理群数量和不同形态氮素含量有提高效果。