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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

麋鹿活动对石首天鹅洲湿地种子库的影响

为研究麋鹿(Elaphurus davidianus)活动(践踏和啃食)对石首天鹅洲湿地种子库的影响,根据麋鹿种群活动的干扰强度选择A(强)、B(中)、C(弱)3个位点,开展种子库萌发试验和地上植被调查。结果发现,种子库共计萌发物种18科39属41种,以一年生植物为主(53.7%);麋鹿干扰强度对种子库组成和种子密度的影响极显著(P0.01),种子库物种组成和种子密度由高到低依次为B、C、A;地上植被Shannon-Wiener多样性指数和Margarlef丰富度指数变化特征一致,均随着干扰强度的降低出现极显著下降趋势,表明干扰增加了地上植被的种类和数量。种子库与地上植被的相似性水平偏低,地上植被中麋鹿喜食物种减少,大量麋鹿厌食物种增加。     

飞播马尾松林土壤种子库组成特征及其自然恢复潜力

土壤种子库是植被自然更新和恢复的物质基础。以江西省兴国县飞播马尾松林为研究对象,通过标准地调查与取样,采用物理分离与种子萌发法相结合的方法,探究其土壤种子库特征及其自然恢复潜力。结果表明:土壤种子库共有23种植物,涉及17个科,其中乔木2种、灌木1种、草本20种,禾本科、十字花科、苋科、莎草科的植物较多;土壤种子密度表现为下坡中坡全坡上坡,其值分别为12.3×102粒/m2、10.3×102粒/m2、8.8×102粒/m2、7.7×102粒/m2;各坡位双子叶植物比例均在75%以上,上坡和全坡的单、双子叶植物的比例均与其它坡位存在显著差异(P0.05);物种丰富度指数以中坡最大,为12,而多样性指数、均匀度指数则下坡最大,分别为1.73、0.88;土壤种子库与地上植被的相似性系数处于较低水平,平均为0.15。综合分析表明,飞播马尾松林土壤种子库自然恢复潜力较小,可以采取补植阔叶树、播散灌木种子等措施促进林下植被的恢复。     

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。     

南亚热带森林土壤种子库与地上植被的组成特征及其关系

该文通过在鼎湖山自然保护区设立的固定植物样带,研究地上植物组成数量特征和土壤种子库的关系.结果表明:①该植物样带共有木本植物93种,其中,乔木60种,灌木33种;草本植物30种,其中,蕨类植物12种.② 植物样带土壤种子库出现木本植物36种,其中,乔木11种,灌木25种.土壤种子库木本植物种子数量平均183粒/m[[sup]]2[[/sup]],其中,灌木平均数量为162粒/m[[sup]]2[[/sup]],乔木平均数量为21粒/m[[sup]]2[[/sup]],灌木在土壤种子库中的数量远远高于乔木;出现草本植物13种,其中蕨类植物3种,草本植物种子数量平均为215粒/m[[sup]]2[[/sup]]③土壤种子库与地上优势种相关性比较:草本灌木 乔木.土壤中,草本植物种子数量以先锋种为主;乔木中,演替中间种的种子数量占优;灌木中,演替先锋种种子数量占优.④地上植被和土壤种子库之间的关系通过将森林群落植物划分为不同的生活型进行比较,灌木的Sorensen系数（0.54）草本（0.32）乔木（0.28）．如果将地上植物按径级除去幼树,乔木的Sorensen系数为0.47从共有种百分比来看,乔木为91%,灌木为65％,草本植物为50%.      

不同沙丘类型下黄河分洪区土壤种子库月份动态研究

采用种子萌发法,研究了乌兰布和沙漠东北缘固定-半固定-流动沙丘3种类型下黄河分洪区土壤种子库的4月份(春季)、7月份(夏季)和10月份(秋季)动态变化,同时分析水淹区段、未淹区段以及对照区段地表植被与土壤种子库之间的关系。结果表明:水淹区段土壤种子库密度随月份逐渐降低,即4月份(201粒/m2)7月份(176粒/m2)10月份(170粒/m2);未淹区段土壤种子库密度4月份(1 063粒/m2)10月份(1 036粒/m2)7月份(733粒/m2),其各月均大于对照区段且月份变化规律相同。不同沙丘类型的土壤种子库密度为固定沙丘半固定沙丘流动沙丘,且月份变化明显,即4月份(1 002粒/m2) 10月份(903粒/m2)7月份(609粒/m2)。黄河分洪区土壤种子库物种共有23种,隶属于8科23属,藜科和禾本科为主,共占65%。从生活型来看,各月份均以一年生草本为主;从物种组成上来看,7月份土壤种子库物种数显著小于4月份和10月份。未淹区段由于干湿交替形成微环境,更有利于外来物种进入,土壤种子库物种更加丰富。消落带内土壤种子库物种数多于地表植物的物种数,但对照区段相对减小。水淹区段、未淹区段和对照区段土壤种子库和地表植被间Jaccard相似性系数分别为0.357、0.333和0.289,整体相似系数偏低。     

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.      

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。     

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.     

西藏那曲不同高寒退化草地土壤种子库研究

【目的】探讨西藏那曲不同高寒退化草地土壤种子库存量、可萌发种子数量和种子萌发的生理生态特征,为西藏高寒退化草地植被恢复、生产力提高及生态保护提供参考。【方法】采用典型取样法,在那曲退化草地试验区按照植被盖度高低选取轻度、中度、重度和极重度4种不同退化程度的样地,在每个样地内采用样线法选取4块样方,于每个月的第1天在样方内采取10 cm×10 cm×10 cm的土样(包括地上的枯枝落叶),采用土样浸泡、溶解、过筛方法分离种子,对其进行鉴定并计数,通过室内萌发试验测定土壤种子库中可萌发的种子数量;用不同质量分数的GA3(0.10%,0.05%和0.02%)、KNO₃(0.20%)、H₂SO₄(60%,70%,80%和90%)处理种子库,分析3种溶液对种子萌发的影响。调查各种植物的相对盖度、相对频度、相对密度和相对生物量,计算其重要值,分析不同退化草地植物群落种类的组成特征。【结果】那曲高寒中度退化草地种子库中的种子数量最多,为(530±80.00) 粒/m²;其次是重度和极重度退化草地,其种子数量均为(250±44.72) 粒/m²;轻度退化草地种子库种子存量最少,为(216±21.34) 粒/m²。种子库中的物种以蔷薇科（Rosaceae）、菊科（Compositae）、禾本科（Gramineae）植物为主。在实验室条件下,轻度退化草地种子库中可萌发种子数量最少,为(100±0.00) 粒/m²;其次是重度和极重度退化草地,均为(140±24.50) 粒/m²;中度退化草地种子库中可萌发种子数量最多,为(260±40.00) 粒/m²。采用质量分数0.05% GA₃处理土壤种子库中的种子时,能够破除种子的休眠作用,有利于种子的萌发;采用质量分数0.2% KNO₃处理土壤种子库中的种子,对种子萌发也有一定的促进作用;不同质量分数H₂SO₄处理对土壤种子库中种子的萌发表现出一定的抑制作用。轻度退化草地以西藏嵩草和高山嵩草为优势种,中度退化草地以高山嵩草和黑褐苔草为优势种,重度退化草地以高山嵩草为优势种,极重度退花草地以臭蒿、矮火绒草和轮叶棘豆为优势种。【结论】轻度退化草地以西藏嵩草和高山嵩草植物为主,牛羊采食量大,且有鼠害,可能会导致植物结种量减小;中度和重度退化草地由于菊科、蔷薇科属植物较多,所以种子库中留存植物种子最多;极重度退化草地中已经没有莎草科植物,主要为菊科、蔷薇科和十字花科植物,动物不可食植物比例增加,牛羊采食减少,故其种子库中植物数量也较多。     

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.     

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。     

加拿大一枝黄花入侵对地上植被及土壤种子库的影响

为了探究外来植物对入侵地植物群落的影响,对加拿大一枝黄花（Solidago canadensis L．）入侵和未入侵地的地表植被和土壤种子库进行了样方调查和取样分析。结果表明：（1）加拿大一枝黄花入侵地地上植被的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数均低于未入侵地,且加拿大一枝黄花入侵后有利于野豌豆、加拿大一枝黄花等草本植物成为优势种。（2）与非入侵地相比,加拿大一枝黄花入侵地土壤种子库种子密度降低了58.36%,且入侵导致 0 ~ 5 cm和 5 ~ 10 cm土层的种子密度显著降低,分别降低了58.66%和68.75%;入侵地种子库的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson 优势度指数、Pielou 均匀度指数在浅土层显著低于未入侵地。（3）入侵地和非入侵地土壤种子库都以多年生草本植物为主,但是入侵地的一年生草本植物明显低于非入侵地;土层越深土壤种子库与地上植被的相似性越低;入侵地各土层土壤种子库与地上植被的相似性高于未入侵地。明确了加拿大一枝黄花入侵改变植物群落结构特征,为本地植物群落的植被恢复和重建提供一定的科学依据。