围封对希拉穆仁草原植被和土壤种子库的影响

围栏封育有利于受损草地生态系统的恢复。通过在希拉穆仁草原进行5年的围封试验,对样地的植被和土壤种子库进行连续监测的方法,研究围封对退化草地的地上植被与土壤种子库的综合修复效果。结果表明:①围封样地植被产量、盖度和高度等生产性能明显高于重牧样地。种类数和Shannon-Wiener生物多样性指数则围封样地低于重牧样地。围封样地中克氏针茅和羊草等优质牧草占优势,重牧样地中冷蒿、银灰旋花和猪毛菜等劣质牧草占优势。②降水量是影响年际间土壤种子库状况的主要因素。围封可促进草地土壤中各种植物种子的积累。围封样地土壤种子库中克氏针茅占多数,重牧样地劣质牧草种子占多数。围封可提高草地生产性能和土壤种子库的积累,但长此以往不利于草地生物多样性,因此应适当中轻度放牧以提高草地的生物多样性。     

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。     

江河源区“黑土滩”退化草地及人工草地土壤种子库多样性

对江河源区"黑土滩"退化草地及单播、混播人工草地土壤种子库多样性进行研究。结果表明,"黑土滩"退化草地、单播人工草地和混播人工草地分别由33种、25种、30种植物组成,密度分别为13 035.6粒/m2、10 138.8粒/m2和10 672.4粒/m2;"黑土滩"退化草地已没有放牧利用价值,而单播和混播人工草地具有较高的放牧利用价值;土壤种子库中种子数量在垂直分布上呈现由表层土壤向深层逐层减少的变化规律;土壤种子库的物种多样性为"黑土滩"退化草地>混播人工草地>单播人工草地,"黑土滩"退化草地和混播人工草地、单播人工草地土壤种子库之间相似性较低。     

聂荣县不同程度退化草地土壤种子库特征研究

通过研究西藏聂荣县不同程度退化草地土壤种子库物种种类、密度、分布等特征及地上植被群落的物种组成,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,研究结果表明:中度退化样地土壤种子库密度最高,重度退化草地土壤种子库密度最低。未退化与轻度退化样地土壤种子库物种种类以高山嵩草和矮生嵩草等莎草科植物为主,中度退化样地土壤种子库物种种类以蔷薇科委陵菜为主,各样地土壤种子库主要集中在0～3 cm土层中。样地土壤种子库与植被群落相似度从高到低的顺序依次为未退化、轻度退化、中度退化、重度退化。对于中度退化草地,适当进行围封休牧;重度退化草地进行免耕补播将利于草地生态功能的恢复与保护,为高寒草甸的管理、高寒地区退化生态系统的恢复与重建提供参考。     

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。     

封育和放牧对黄土高原典型草原繁殖更新的影响

【目的】研究封育和放牧管理措施对多年生草地繁殖更新的影响,为退化黄土高原植被恢复和生物多样性维持提供一定的理论依据。【方法】在云雾山草原自然保护区实验区内,选取封育23年草地和放牧地作为试验样地,采用单位面积挖掘取样法调查后代繁殖更新情况,分析比较了封育和放牧管理措施对地上植被盖度、密度、物种丰富度、多样性,后代繁殖更新密度、无性和有性繁殖密度及5种无性繁殖类型密度的影响。【结果】与放牧相比,长期封育显著降低了地上植被的密度、物种丰富度和物种多样性,而显著提高了植被盖度、枯落物厚度和枯落物生物量。黄土高原典型草原的植物更新主要以无性繁殖为主,有性繁殖为辅。其中,多年生牧草主要依靠分蘖、根茎和分枝来进行无性繁殖。与放牧地相比,封育23年草地更新苗的物种丰富度显著下降,无性繁殖密度显著降低,而有性繁殖密度差异不大。长期封育显著降低了根茎型、分蘖型和分枝型牧草的无性繁殖密度,而对根蘖型和匍匐型牧草的无性繁殖密度影响不显著。【结论】在黄土高原典型草原,是以多年生克隆植物为主的草原生态系统,地上植被的繁殖更新更依赖于无性繁殖。封育和放牧措施对多年生草地的无性繁殖影响较大。封育和放牧措施对地上植被物种多样性和密度的影响可通过植物繁殖更新进行调节。     

青海湟源冷、暖季放牧草地群落结构特征研究

【目的】探讨青海湟源冷、暖季放牧草地植被的物种组成、物种多样性及空间分布等植物群落特征的基本变化规律,以期为我国西部干旱、半干旱天然草原以及高寒草甸草原物种多样性的恢复、生产力的提高及山地草甸草原生态系统的保护提供参考。【方法】于2009-08-16-19进行野外调查,首先在冷、暖季放牧草地内有代表性的地段上各拉1条50 m的样线,然后沿着样线摆放100个50 cm×50 cm的大样方,再将每个大样方细分为4个25cm×25 cm的小样方,记录小样方内出现的植物种,统计植物种数,采用β-二项分布模型进行数据解析,计算冷、暖季放牧草地植物种的出现频率、物种多样性指数和空间异质性指数。【结果】(1)检验结果表明,冷、暖季放牧草地的主要组成植物种对β-二项分布模型具有很好的吻合性。(2)冷季放牧草地的总物种数比暖季放牧草地多6种,冷季放牧草地大样方内的平均物种数、物种多样性指数均极显著高于暖季放牧草地。(3)在暖季实施围栏封育的冷季放牧草地,草地早熟禾(Poa pratensis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、小嵩草(Kobresia pygmaea)等优质牧草增加,而在暖季放牧草地,草地退化的标志性植物鹅绒萎陵菜(Potentilla anserina)和车前(Plantago asiatica)成为主要优势种,物种多样性降低。(4)冷季放牧草地的群落整体空间异质性高于暖季放牧草地。【结论】在暖季实施围栏封育而在冷季进行放牧利用的冷季放牧草地物种数、物种多样性、空间异质性增加,优质牧草种类增加,所以在生产实践中,应尽量避开牧草的生长季节而实行冷季放牧。     

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。     

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。      

希拉穆仁草原植被和土壤对人为干扰的响应

[目的]为科学地利用和保护有限的草地资源提供参考依据。[方法]从植被和土壤2方面研究3种人为干扰:3年围栏封育(围封)、自由放牧(放牧)和草原旅游(旅游)对希拉穆仁草原的影响。[结果]3种不同类型区内植被总盖度、植物种数、平均高度、地上生物量均为围封区>放牧区>旅游区,围封区各指标分别高于放牧区29.2%、43.8%、41.4%、28.7%,高于旅游区70.7%、64.3%、152.3%、84.2%;土壤表层养分受干扰影响明显,围封区各养分指标高于放牧区和旅游区,各区土壤养分含量随土层深度的增加有减小趋势;不同干扰条件下,植被盖度、物种数、平均高度、地上生物量与土壤理化性质指标分布均呈现出一致的正相关关系。[结论]放牧和旅游活动加速了草原植被和土壤的退化,围栏封育措施使草原植被和土壤得到了明显的恢复。