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。     

不同草地类型的北方蚁蚁巢及周围土壤理化性质特征分析

为探究北方蚁(Formica aquilonia Yarrow)对蚁巢及周围土壤理化性质的影响,本文以北方蚁蚁巢为研究对象,对蚁巢边缘进行不同距离的划分,探究不同生境、不同距离下土壤理化性质的变化特征.结果表明:草地类型、离巢距离及二者交互作用均对土壤参数有极显著影响(P<0.01),碱解氮和有效磷主要受离巢距离的影响...     

高寒草甸鼠丘土壤种子库结构特征的研究

本研究以青海省河南县高山嵩草高寒草甸高原鼠兔鼠丘土壤种子库为研究对象,采用野外取样和室内镜检、萌发试验,探究了鼠丘土壤种子库的种子数量状况、垂直分布格局及季节动态规律,旨在为鼠丘土壤植被的恢复演替提供科学依据。结果表明：天然草地土壤种子库中的种子数量和种子质量均高于鼠丘土壤种子库,10-11月土壤种子库无论在种子数量上还是质量上均较高;发芽率表现为天然草地土壤种子库 > 新鼠丘 > 旧鼠丘;旧鼠丘土壤种子库种子数量多于新鼠丘;原生植被的土壤种子库呈明显的上层多下层少的垂直分布格局,新、旧鼠丘上下层间无明显的垂直分布规律;鼠丘土壤种子库与天然草地土壤种子库的相似性越高,鼠丘植被向原生植被恢复演替的几率越大。     

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。     

黄土高原人工灌草系统不同立地条件土壤种子库特征

本研究通过野外调查取样与室内试验相结合,连续两年对黄土高原人工灌草系统不同坡向、坡位进行取样,以期对该区土壤种子库的物种组成、密度特征及其物种多样性进行初步了解。研究结果表明：该人工灌草生态系统土壤种子库共有9科,15种,其组成因坡位、坡向以及年份而异;坡向、坡位均显著影响土壤种子库物种多样性指数、丰富度指数与土壤种子库密度（P<0.05）,土壤种子库密度为3 218～5 492粒·m^-2,总体呈现为阴坡显著高于阳坡（P<0.05）,下坡位显著高于上坡位（P<0.05）;坡位和坡向均对物种均匀性系数无显著影响;年份对土壤种子库无显著影响。上述研究可为黄土高原人工灌草系统的可持续利用与恢复提供参考依据。     

黄土丘陵沟壑区退耕地土壤种子库特征与季节动态

采用野外样线取样与室内萌发相结合的方法研究了黄土高原丘陵沟壑区退耕地种子库的组成、密度、分布特征、季节动态、种子库类型。结果表明,土壤种子库中共发现50种植物的种子,隶属15个科,39个属,主要物种组成与密度季节间差异不显著;在演替过程中土壤种子库的物种数量与密度随退耕年限的增加表现出:增加-减少-增加的趋势,同时阳坡种子库密度波动较阴坡剧烈;土壤种子库密度年内变化范围为1 067～14 717粒/m²,土壤种子库平均密度是夏季＞秋季＞春季;研究区域退耕地土壤种子库类型属于以猪毛蒿为优势种,并具有其他一年生、多年生草本植物与灌丛种子的没有显著的季节动态的持久种子库,是物种适应黄土丘陵沟壑区特有生态环境条件的繁殖更新策略;从土壤种子库的物种组成、密度、类型来看,黄土丘陵沟壑区退耕地具有一定的自然恢复潜力。     

不同改良措施对退化高寒草甸土壤种子库的影响

利用萌发法研究了甘南退化高寒草甸不同改良措施(经综合恢复即围封+划破草皮+补播+灭鼠(ESRD)、围封+灭鼠(ED)、围封(E))下土壤种子库的特征。结果表明,在所调查的样地中共统计到35种植物,隶属18科29属。对甘南退化高寒草甸采取综合恢复(ESRD)时,土壤种子库物种数趋于增加,比ED高出16.9%,比E高出63.9%。ESRD措施下土壤种子库密度为2451.5粒/m2,比ED高出354.8粒/m2,比E高出957.1粒/m2;杂类草所占的比例也有所减少,比ED低19.3%,比E低26.2%;物种的丰富度和多样性指数均低于其他两种措施。3组改良措施鼠丘种子库密度依次为ESRD(938.1粒/m2)ED(762.8粒/m2)E(719.1粒/m2);鼠丘上禾本科物种所占比率为综合恢复ESRD(23.26%)ED(12.31%)E(11.92%)。ESRD改良下鼠丘上的物种的丰富度和多样性指数均小于其他组。说明对退化高寒草甸草地及时进行综合恢复和灭鼠以及对鼠丘进行补播是改良天然退化草地的重要手段。     

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。     

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。     

围封对固沙樟子松林土壤种子库的影响

选取章古台樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)半围封5年(E₅)和全围封10年(E₁₀)固沙林地,以对应未围封5年(CK₁)和未围封10年(CK₂)固沙林为对照,采用野外调查取样和室内萌发试验相结合的方法,分析了围封对樟子松林下植被土壤种子库的物种组成、密度、垂直分布的特征和物种多样性的影响。结果表明,E₅和CK₁的土壤种子库分别包括20种和15种植物,分属9科18属和7科13属;E₁₀和CK₂的土壤种子库则分别包括17种和15种植物,分属6科15属和6科13属。在围封林地中,一年生植物、多年生植物与灌木半灌木分别占47.83%、39.13%和13.04%,在对照林地中则分别占50%、38.89%和11.11%。E₅、CK₁、E₁₀和CK₂ 4个林地的土壤种子库密度分别为8 529.7、6 ...     

植物病原真菌对土壤种子库的影响

植物病原真菌对土壤种子库的影响是国际新兴的研究领域之一。本研究回顾与综述了近20年来该领域的研究进展。大多数已报道的研究均采用“种子袋埋藏+杀菌剂处理”的方法。应用杀菌剂处理埋藏种子能提高多种生境下土壤种子库的存活或降低其损失,其效果因生境或植物种而异。小粒种子与老龄种子更易受到病原真菌的威胁,种子内的化学防御物质有助于种子抵御病原真菌的侵袭而延长其寿命。病原真菌对种子库的影响亦与土壤水分、温度及种子埋深等土壤非生物因素及生物因素有关:在湿润条件下病原真菌作用增强,浅土层或高密度的种子库受其影响更甚,食真菌动物与非致病性细菌能够保护种子免于受害。分析了现有研究方法的特点并提出了改进的意见,建议了该领域的研究思路与方法及尚需加强研究的内容。     

增水对伊犁绢蒿荒漠草地土壤种子库种子萌发特征的影响

为探明土壤种子库种子萌发对未来降水变化的适应机制,研究不同降水量[对照(CK)、增加5% (W₅)、增加10% (W₁₀)、增加15% (W₁₅)、增加20% (W₂₀)、增加25% (W₂₅)]对伊犁绢蒿荒漠0~5 cm、5~10 cm土层土壤种子库种子萌发物种组成、萌发动态及密度的影响,并对土壤种子萌发库与地上植被的相似性进行分析。结果表明:随降水量的增加,伊犁绢蒿荒漠0~5 cm 土层土壤种子库萌发的物种数及其萌发总密度呈增加趋势,与对照(3种,146.5粒·m^-2)相比,增水20% 及25% 处理土壤种子库萌发的物种数依次显著增加3.7、4.3倍,萌发的总密度显著增加65.2%、195.6%,且土壤种子库平均萌发总量仅占种子储存量(7.2×10³粒·m^-2) 的2.8%,而5~10 cm土层也呈现相同的变化趋势,萌发数仅占土壤种子库种子储存量(1.2×10³粒·m^-2) 的6.2%。从萌发物种看,增水显著促进串珠老鹳草、木地肤、荒漠蒲公英的萌发。随降水量的增加,伊犁绢蒿土壤种子库萌发物种与地上植被相似性呈逐渐增加趋势,相似性系数最高达0.81,且各增水处理间相似性系数也逐渐升高。总之,增水促进了伊犁绢蒿荒漠土壤种子库种子的萌发数量,提高了萌发物种数,增加其与地上植被的相似性,利于退化草地的演替与恢复。     

生物土壤结皮对东祁连山高寒草甸土壤特性的影响

为阐明生物土壤结皮(Biological soil crusts, BSCs)在东祁连山高寒草甸生态系统中的生态功能,分土层(0～2、2～5、5～10、10～20和20～30 cm)比较了BSCs覆盖区和草本(Herbaceous, Herbs)植物覆盖区的土壤特性(含水率、全氮、全磷、全钾、有机碳、速效氮、速效磷、速效钾、微生物量碳氮含量、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性)。结果表明：与Herbs覆盖区相比,1)BSCs可改善高寒草甸的土壤理化性质,土壤含水率、全氮、全磷、速效磷、速效氮和有机碳含量最高可分别提高9.83%、55.8%、23.36%、39.29%、18.64%和5.43%;2)BSCs使0～2、5～20 cm土层蔗糖酶活性升高,降低0～20 cm土层脲酶活性,且显著增加2～5 cm土层的碱性磷酸酶活性(P<0.01);3)BSCs降低了0～20 cm土层土壤微生物生物量氮和0～5 cm土层的微生物生物量碳含量;4)结构方程模型表明,BSCs对土壤特性的影响大于Herbs, Herbs仅对速效钾含量和脲酶活性影响显著,而BSCs对参试指标均为显著的正效影响(P<0.01),尤其是对土壤微生物生物量碳氮的影响。以上结果表明BSCs具有改善高寒草甸土壤环境质量的生态功能,对高寒草甸生境的恢复与改善有促进作用。     

施氮磷肥对青藏高原高寒草甸土壤线虫群落组成的影响

对典型高寒草甸放牧不施肥(G),放牧施氮肥(GN)(5,10,15 g/m²)和放牧施磷肥(GP)(2,4,8 g/m²)条件下的土壤线虫群落组成进行研究,结果表明,放牧草甸施肥条件下,土壤线虫多样性升高、成熟度指数随施肥梯度升高而降低,但各处理间土壤线虫多样性指数、成熟度指数和数量没有显著差异。放牧施氮肥、放牧施磷肥处理中食真菌和捕食性土壤线虫数量降低,食细菌土壤线虫数量增加,且食细菌土壤线虫在施磷肥处理中增加显著。在少量施氮肥和磷肥时,植食性土壤线虫数量较低,但杂食性土壤线虫数量较高。土壤线虫cp-1和cp-3类群的数量随施肥梯度的升高而增多,其他类群的数量降低。除食细菌土壤线虫外,其他类群土壤线虫与土壤理化性质之间没有显著相关关系。     

封育三年对三种高寒草地群落土壤种子库的影响

选择青藏高原黄河源区封育三年的灌丛草地、小嵩草退化草地和黑土滩等3个高寒草地群落为研究对象,利用镜检法,对其土壤种子库的规模、物种组成、空间分布及与地上植被的相关性进行研究。结果表明,1)小嵩草退化草地、黑土滩、灌丛草地围栏内外土壤种子库密度分别为(9 938±1 780)粒/m²和(15 330±1 827)粒/m²、(4 074±459)粒/m²和(3 640±486)粒/m²、(9 879±1 453)粒/m²和(12 899±1 695)粒/m²,且只有小嵩草退化草地围栏内外表现出差异显著。2)3种高寒草地群落围栏内外土壤种子库物种数目差异不显著,但禾本科与莎草科种子在土壤种子库中所占的比例表现为围栏内＞围栏外,草地围栏能提高原生植被土壤种子库比例。3)各样地的土壤种子库的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数有着相同的变化规律:黑土滩＞灌丛草地＞小嵩草退化草地;Margalef丰富度规律为:小嵩草退化草地＞黑土滩＞灌丛草地。3种高寒草地群落土壤种子库与地上植被的Sorensen相似性指数大小范围为0.32～0.64,变化为:黑土滩＞小嵩草退化草地＞灌丛草地,围栏内＞围栏外。4)土壤种子库主要集中在0～5 cm土层中,平均占土壤种子库的比例为88.56%。黑土滩群落围栏内外5～10 cm层土壤种子库种子数所占的比例要显著大于灌丛草地与小嵩草退化草地。围栏封育能够提高退化高寒草地土壤种子库数量,对退化草地的恢复有重要作用。     

黄土高原草地封育与放牧条件下土壤种子库特征

对半干旱区黄土高原草地在封育和放牧条件下土壤种子库种子密度、种子库组成、种子库物种多样性及均匀性进行了比较研究,并得出主要结论：1）封育提高土壤种子库的植物种类和密度,使优良禾草和多年生植物增加。2）种子库的垂直分布规律是随着土层的加深,种子在数量上递减的速度较快。3）坡向和坡位对土壤种子库有较大影响,种子库密度变化趋势是阴坡>阳坡;坡下部>坡中部>坡上部。4）从丰富度、Shannon Wiener多样性和均匀性3个方面比较分析封育和放牧样地土壤种子库多样性,得出封育样地Margalef丰富度指数和Shannon Wiener指数都高于放牧地,Pielou均匀性指数低于放牧地。     

喀纳斯景区山地草甸不同退化阶段群落共有种的生态化学计量特征研究

通过在新疆喀纳斯景区山地草甸群落中对不同退化阶段4个典型样点进行样方调查与采样,结合室内分析,探究了不同退化阶段山地草甸群落共有植物及土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其内在联系,揭示了山地草甸生态系统养分循环规律和系统稳定机制。研究结果表明,1) 3种群落共有植物的重要值、盖度、密度和生物量都随着草地的退化加剧而上升,平均高度和叶绿素相对含量随着退化的加剧而降低。2) 随着草地退化程度的增加,群落共有种C、N、P含量均下降,草甸早熟禾C∶N则先降低后升高,其余2种共有种均上升;群落Ⅰ中3种共有植物叶片的N∶P都在14和16之间,剩余3个群落中,草甸早熟禾叶片N∶P高于16,而千叶蓍和短柄苔草叶片的N∶P均小于14。3)叶绿素相对含量与植物的N含量呈显著的正相关,植物盖度与其化学计量比的相关性不显著,植物的高度、密度、生物量与其化学计量比相关性的显著性取决于物种和生境。4)土壤的C、N、P含量均影响植物的C、N、P含量,呈显著的线性正相关。喀纳斯景区未退化阶段的植物生长受N、P双重元素的限制或者均不受限,退化阶段的植物生长主要受N的限制。因此,喀纳斯景区山地草甸土壤生态化学特征对退化山地草甸的植被恢复有着重要影响。     

海拔梯度对藏北高寒草地生产力和物种多样性的影响

草地群落物种多样性和生产力在海拔梯度的变化规律及其关系, 以及不同功能群的变化一直是热点问题, 目前尚未得出一般性规律。本研究通过藏北地区那曲县日参波山样线的高寒草地样方调查实验, 分析各海拔梯度(4485~4635 m)植物群落生产力、结构和物种多样性的变化。结果表明, 随着海拔升高, 高寒草地植物群落生产力先增加后降低, 并在海拔4535~4585 m左右达到最佳;莎草类在群落由相对优势变为绝对优势, 禾草类和杂草类的重要值以不同幅度下降, 豆科类的重要值先上升后下降;物种丰富度、Shannon-Weiner 多样性指数、Simpson多样性指数和E.Pielou均匀度指数均呈现“单峰”型格局, 物种多样性指数与地上生物量呈正相关关系, 但只能作为部分解释地上生物量变化的因素。