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。     

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。      

林分密度对云顶山柏木人工林林下物种多样性和生物量的影响

【目的】为探究林分密度对林下植被物种多样性和生物量的影响及二者之间的相关性。【方法】采用典型样地法对四川省金堂县云顶山5种不同林分密度(500、650、800、950、1 100株/hm²)的柏木(Cupressus funebris)人工林进行植被调查，统计林下物种多样性和生物量。【结果】共记录植物172种，隶属于78科137属。随着林分密度增大，灌木层多样性指数均呈先增后减的单峰变化，基本在密度650株/hm²达到最大，草本层多样性指数则多呈先增后减再增再减的双峰变化，在密度650株/hm²和950株/hm²出现峰值。灌木、草本层生物量均在密度650株/hm²达到最大且均有地上生物量大于地下生物量。灌木层物种重要值与其各层生物量和草本层地上、全株生物量均呈极显著正相关，草本层物种重要值与其地上、全株生物量均呈极显著正相关。【结论】研究认为该地柏木人工林可在650株/hm²的密度下维持较高的林下植被物种多样性和生物量，利于其林下植被的健康发展。     

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.      

放牧和围封条件下草地土壤种子库特征研究

通过对比研究放牧草地、围封5年和10年草地.分析土壤种子库的种类组成、多样性特征以及种子库物种与地上植被的关系,揭示辽宁彰武地区草地围封后的土壤种子库特征.结果表明:放牧草地土壤种子库植物种数为9种,密度为(6573.15±210.14)粒·m-2:围封5年和10年草地种子库植物种数分别为9种和6种,密度分别为(9987.25±255.01)粒·m-2和(14675.16±535.72)粒·m-2.放牧草地土壤种子库群落中以1年生杂类草居多,围封草地则以多年生禾本科牧草和豆科牧草为优势种.放牧和围封5年、10年草地土壤种子库的丰富度指数分别为0.91.0.87和0.52.物种多样性指数呈现相同的变化趋势.3个样地土壤种子库与其地上植被之间相关性较低.     

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。     

铜尾矿废弃地与相邻生境土壤种子库特征的比较

土壤种子库是植被群落的重要组成部分,其特征决定了群落的演替方向.对铜陵杨山冲尾矿库6个植被群落及相邻两处生境的土壤种子库进行了研究.结果表明,尾矿内各植被群落种子库的种子密度间存在较大差异,变化范围为57-593粒/m2,平均种子密度为370粒/m2,尾矿坝体和周围山体种子库种子密度分别为999和121粒/m2,各样地土壤中种子均主要集中在0-5 cm范围内.尾矿种子库与坝体种子库间的相似性指数大于其与周围山体种子库的相似性指数,但尾矿内各植被群落种子库间的相似性较差,相似性指数的变化范围为0.308-0.636.可见,群落微生境对土壤种子库的种子密度和物种组成产生了较大的影响.尾矿种子库种类与地上植被的平均相似指数为0.355,低于坝体种子库种类与地上植被相似性系数.3处样地土壤种子库的物种多样性、丰富度和均匀度指数均表现为坝体＞尾矿＞山体.尾矿种子库在农田土壤中萌发并正常生长的幼苗为16科44属53种,而在尾矿基质中仅为9科36属45种,均以禾本科、菊科和豆科植物萌发和生长状况较好,这3科构成了尾矿地上植被的主要类型.尾矿种子库在尾矿基质中萌发成活率为62.2％-91.2％,约为坝体和山体土壤种子库在尾矿基质中萌发成活率的2倍.说明,组成尾矿种子库的种子大部分已经适应了尾矿的极端恶劣环境或者其本身就是耐性极强的植物类型.     

不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状及与地上植被的关系

【目的】土壤微生物数量和酶活性是土壤质量和生态系统功能变化的敏感指标,是判别干扰条件下土壤生态系统退化的重要生物学指标。研究不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状及其与地上植被的关系,以了解放牧作用下草原土壤与植被退化的过程和机制,为退化草地生态恢复提供理论依据。【方法】以呼伦贝尔草甸草原肉牛控制放牧试验为平台,分析4种不同放牧强度（对照区G_0.00：0.00 Au·hm^-2、轻度放牧G_0.23：0.23 Au·hm^-2、中度放牧G_0.46：0.46 Au·hm^-2、重度放牧G_0.92：0.92 Au·hm^-2）下温性草甸草原地上植被、土壤微生物生理群数量以及土壤酶活的特性,并探讨土壤生物性状与地上植被指数的相关性。【结果】氨化细菌、好气性纤维素分解菌、嫌气性纤维素分解菌的最高值出现在轻度放牧G_0.23处理,好气性固氮菌、嫌气性固氮菌在中度放牧G_0.46处理最多。随着放牧强度的增加,除过氧化氢酶外,碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶均随放牧压力的增加显著降低（P＜0.05）,植被盖度、群落生物量、植被多样性指数明显下降。各土壤微生物数量（除硝化细菌外）与地上植被物种丰富度、植被盖度、群落多样性指数、生物量均成正相关;碱性磷酸酶和脲酶均与植被盖度、群落多样性指数、群落生物量显著正相关（P＜0.05）。【结论】不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状出现了不同程度的变化,土壤酶活性比微生物生理群数量更能表征土壤生态系统当前所处状态,其同地上植被指数有更好的相关性。     

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。     

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。     

洛阳市孟津区黄河河岸带土壤速效钾空间分布及其影响因素

【目的】研究土壤速效钾空间分布情况及其影响因素,探讨其对改善河岸带土壤质量和生态修复具有的指导作用。【方法】以洛阳市孟津区黄河湿地自然保护区为研究区,分析黄河河岸带0～10 cm表层土壤速效钾含量空间分布特征,探讨了其土壤速效钾含量与不同植被类型、盖度及土壤含水率等环境因子的相关关系。【结果】(1)河岸带土壤速效钾含量平均值为184.36 mg·kg^-1;土壤速效钾含量沿河流水平距离增加呈逐渐减小趋势,变化范围为164.23～209.59 mg·kg^-1;随垂直增加呈逐渐增加趋势,变化范围为74.19～295.31 mg·kg^-1,垂直河流方向200、300和400 m土壤速效钾含量显著高于垂直河流方向0和100 m。(2)植被类型显著影响土壤速效钾含量,狗牙根+荻草(Cynodon dactylon+Triarrhena sacchariflora)土壤速效钾含量为322.82 mg·kg^-1,显著高于其他植被类型。(3)土壤速效钾含量与垂直河流方向上的距离、土壤含水率呈极显著正相关关系,与植被盖...     

太行山低山丘陵区典型植物群落土壤种子库研究

为了解土壤种子库在植被恢复中的作用,以大行山低山丘陵区的酸枣群落、侧柏群落、刺槐群落和栓皮栎群落为对象,通过对4种群落土壤种子库研究,揭示了不同群落类型的土壤种子库的种类组成、多样性特征及种子库物种与地上植被的关系.结果表明:(1)菊科为4个群落地上植被中所共有的科,且所占比例较大;刺槐群落拥有的植物科数和种数最多;4...     

毛乌素沙地东南缘不同沙漠化阶段土壤-植被关系研究

【目的】揭示沙漠化过程中土壤、植被的相互作用规律,为土壤-植被系统的修复提供科学依据。【方法】选择毛乌素沙地东南缘陕西榆林地区沙质草原地带沙漠化程度明显的区域为研究区,在野外调查和图像资料的基础上,采用空间序列方法,将沙漠化过程分为非沙漠化阶段(植被盖度>35%)、潜在沙漠化阶段(植被盖度25%~35%)、轻度沙漠化阶段(植被盖度15%~25%)、中度沙漠化阶段(植被盖度5%~15%)、重度沙漠化阶段(植被盖度<5%)5个阶段,在每个阶段随机选取3个1 m×1 m的样方,采集样方内植物和不同土层土壤样品,研究沙漠化过程中植被特征(物种密度、物种丰富度、多样性指数、地上生物量、有机质含量、全氮含量、植物C/N)和土壤理化性质(土壤颗粒、含水率、容重、pH、有机质含量、全氮含量、土壤C/N)的变化,并对土壤与植被的相互关系进行分析。【结果】沙漠化过程中,植被、土壤特征均呈现规律性变化,且在不同的土层范围内植被特征与土壤理化性质之间均存在较强的内在相关性;物种密度、物种丰富度、多样性指数、地上生物量与土壤粘粒、含水率、容重、pH和土壤C/N之间相关系数的最大值多出现在0~10 cm土层;而土壤有机质、全氮等养分含量对植被的影响主要发生在10~30 cm的土层;土壤、植被之间的关系在一定程度上可以定量化。【结论】土壤-植被的物理表征特征之间的相互作用主要发生在土壤表层,营养元素之间的相互作用则发生在土壤下层,说明土壤-植被系统的恢复过程应是先自上而下由植被改善土壤,之后自下而上由土壤养育植被的过程。     

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。     

基于改进CASA模型的晋北地区植被NPP时空动态及气候影响研究

【目的】探究晋北地区气候和植被类型等因子对植被净初级生产力(NPP)的影响，对于明晰干旱半干旱地区植被对气候变化的响应，以及保障生态脆弱地区植被恢复和可持续发展具有重要参考价值。【方法】基于改进的CASA模型模拟了晋北地区2000-2020年植被NPP，量化了其时空分布格局、变化趋势和空间变异性，并分析了研究期间气候因素与植被NPP的相关关系。【结果】2000-2020年研究区植被NPP年均值(以C计)介于225.28～484.09 g/m²之间，平均值为349.76 g/m²，年均增速为8.75 g/m²。植被NPP年均值呈现出东高西低、南高北低的格局，NPP年均值主要集中在200～400 g/m²，占研究区总面积的65.15%，各植被类型NPP年均值的大小为：林地(691.79 g/m²)>灌丛(492.97 g/m²)>耕地(378.39 g/m²)>草地(343.85 g/m²)>...     

枣园不同间作种植方式对土壤酶活性的影响

【目的】研究枣园不同间作种植方式中土壤酶的动态变化,以及水分胁迫对间作复合系统土壤酶活性的影响。【方法】采用两因素裂区试验设计,主区设置两种间作种植方式:红枣间作棉花、红枣间作苜蓿;副区设置四个水分梯度:W1:水量为3 750 m³/hm²(中度水分胁迫);W2:水量为4 500 m³/hm²(轻度水分胁迫);W3:水量为5 250 m³/hm²(适宜水分);W4:水量为6 000 m³/hm²(充分供水)。【结果】(1)灌水在4 500 m³/hm²水平下,间作土壤脲酶活性最高;灌水在3 750 m³/hm²水平下,间作土壤蔗糖酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶活性最高。(2)与单作相比,间作能显著提高土壤酶活性,红枣间作棉花的土壤酶活性整体低于红枣间作苜蓿,红枣间作苜蓿能有效提高土壤酶活性。【结论】灌水量在3 750 m³/hm²水平下,枣园间作苜蓿能有效提高土壤酶活性。     

节节麦密度对小麦生长发育与竞争能力的影响

【目的】探明入侵物种节节麦不同密度对小麦生长发育及竞争能力的影响,为冬小麦田节节麦的科学防控提供参考。【方法】采用密度添加系列试验方法,固定目标物种小麦的密度为300株/m²条件下,分析入侵物种节节麦密度25～200株/m²不同处理条件下小麦形态及生物量的变化特征。【结果】随节节麦密度增加,小麦生长指标下降,节节麦密度达200株/m²时,小麦株高、叶面积和总生物量分别较对照(小麦单种)下降42.60%、42.05%和42.97%,降幅显著(P<0.05)。随节节麦密度增加,小麦根冠比(R/C)逐渐下降,比叶面积(SLA)不断升高,节节麦密度为200株/m²时,小麦的R/C较对照降低12.00%,SLA增加24.52%,但变化不显著。节节麦密度为25株/m²时,小麦的竞争平衡指数(CB)大于0;节节麦密度为50～200株/m²时,小麦的竞争平衡指数小于0。【结论】节节麦对小麦的竞争危害与其密度呈正相关,节节麦密度为25株/m²时,...     

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。     

尾巨桉人工林土壤呼吸对林下植被管理措施的响应

【目的】探究不同林下植被管理措施对雷州半岛尾巨桉Eucalyptus urophylla×E.grandis人工林土壤呼吸及其组分的影响,为准确评估桉树人工林土壤碳循环提供科学依据。【方法】以尾巨桉人工林为研究对象,实施物理和化学(施用除草剂)方式去除林下植被,并以未去除为对照。采用LI-8100A土壤碳通量自动测量系统,对土壤总呼吸及其组分速率、土壤温度和湿度(5 cm深处)进行为期1 a的连续监测。【结果】物理和化学去除林下植被极显著降低了土壤总呼吸及其组分(化学去除的根系呼吸除外)(P<0.01),且物理去除的土壤总呼吸速率(3.45μmol·m^-2·s^-1)显著低于化学去除(4.15μmol·m^-2·s^-1)(P<0.01)。2种方式的矿质土壤呼吸速率和凋落物层呼吸速率无显著差异(P>0.05),根系呼吸速率表现为物理去除(1.02μmol·m^-2·s^-1)显著低于化学去除(1.37μmol·m^-2·s     

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。