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。     

坝上地区孤石牧场土壤种子库与地上植被的关系

为探讨退耕地植被恢复过程和植被稳定性,采取土壤采样分析与现场植物测定相结合的方法,研究坝上孤石牧场退耕地和过牧地上植被与种子库的变化特征.结果表明:1)退耕地地上植被与土壤种子库物种多样性高于过牧地,退耕地正处于一年生草本植物向多年生草本恢复演替阶段;2)退耕地地上植被与土壤种子库物种丰富度大于过牧地地上植被与土壤种子库的丰富度;3)地上植被与土壤种子库共有种数在退耕地上较多,在过牧地上较少,从而导致了地上植被与土壤种子库群落组成的相异性增大.     

黄土丘陵沟壑区不同侵蚀环境下幼苗库及其与地上植被的关系

幼苗是植物生活史中一个不可缺失的阶段,对自然植被恢复起着非常重要的作用。为了探索黄土丘陵沟壑区不同侵蚀环境下幼苗库特征及其与地上植被的关系,选择不同植被带的3个典型小流域,通过野外样方调查,运用单因素方差分析法对幼苗密度、物种多样性以及幼苗与地上植被的物种相似性进行分析。结果表明,1)调查共记录幼苗75种,分属25科,地上植被105种,分属29科,主要由菊科、禾本科和豆科构成,且以旱生和中旱生的多年生草本为主;2)不同侵蚀环境下幼苗密度和物种多样性指数呈现不同差异。不同植被带上,森林草原带和草原带大于森林带。同一植被带上,森林带幼苗密度是峁顶>阴坡>阳坡,多样性指数是梁/峁坡>沟坡;草原带二者在不同侵蚀环境下均无显著差异;而森林草原带表现为阴坡尤其是阴沟坡幼苗密度较大,物种较为丰富;3)侵蚀环境不同对幼苗与地上植被物种相似性无显著影响,3个流域草本植被的相似性系数均值都在0.5以下,表现出较小的相似性。可见,黄土丘陵沟壑区立地环境条件差,幼苗不易存活和建植。     

贺兰山低山区土壤种子库与地上植被关系分析

土壤种子库是地上植被更新的潜在种源,它影响地上植被的自然恢复、植被群落的演替进程和区域生物多样性维持。通过对贺兰山低山区不同海拔高度植物群落进行室内种子萌发试验和野外植被调查,发现5个海拔高度的土壤种子库植物种均以一年生草本居多,而相对应的地上植被群落在5个海拔高度的物种重要值均呈现为一年生草本<灌木或半灌木<多年生草本;土壤种子库和相对应的地上植被的物种多样性指数均在海拔1 200 m处最高;土壤种子库种子密度与相对应的地上植被密度的关系可用对数曲线表示,随着地上植被密度的增加土壤种子库种子密度呈减少趋势。贺兰山低山区5个海拔高度土壤种子库种子密度和物种多样性均较低,无法满足植被自然恢复需求,可通过采取飞播等生态恢复措施来弥补表层土壤种子的不足,从而满足地上植被恢复所需种子数量。     

乌海周边土壤种子库特征及其与地上植被和土壤因子的关系

土壤种子库是植被自然更新和恢复的物质基础,对干旱荒漠区生态恢复具有重要意义.本研究以内蒙古乌海周边为研究区,选择典型生境和植被类型,通过样地植被调查、持久和短暂土壤种子库采样、萌发试验、土壤理化性质分析,对土壤种子库特征及其与地上植被和土壤因子的关系进行探讨.结果表明:1)乌海及周边土壤种子库平均密度为217～1547粒·m?2,物种以多年生草本为主,种子库密度随土壤深度的增加呈下降趋势.持久土壤种子库占种子库总密度的17.34％～64.22％,且轻度和中度干扰样地的持久种子库占比达40％以上.2)不同生境和植被类型下的土壤种子库差异较为显著,相近地理环境下的土壤种子库具有一定相似性,但中度干扰下的样地种子库密度和物种多样性要高于周边轻度干扰的样地.3)新星矿区周边土壤种子库与地上植被相似性较高,其他区域土壤种子库与地上植被在组成和结构上存在较大差异.4)土壤种子库物种在不同土壤环境中呈现不同的聚类,土壤因子只能部分(30％～40％)反映土壤种子库特征.影响0～5 cm和5～10 cm持久土壤种子库的最主要土壤因子分别为有机质、粉粒、黏粒含量和砾石含量,影响0～5 cm和5～10 cm短暂土壤种子库的最主要土壤因子分别为全磷、黏粒含量和容重、有机质.上述研究可为乌海周边表土种子库的植被恢复潜力及恢复技术提供理论依据和支撑.     

黄土丘陵沟壑区不同植被类型次降雨产流产沙特征

在甘肃省定西市安家沟小流域以径流小区为研究对象,利用径流场在自然降雨条件下监测所得径流泥沙资料,对不同植被类型的次降雨入渗、产流产沙特征进行了对比研究。结果表明：不同植被类型土壤入渗率均随着雨强的增大线性增大,入渗速率与降雨历时呈幂函数关系。油松林的径流系数（15.97%~19.88%）最大,小麦地（10.91%~17.32%）和沙棘林（9.51%~17.47%）次之,冰草地（4.62%~8.30%）和苜蓿地（6.82%~10.66%）的径流系数最小。径流系数（1%~28%）与降雨量之间符合幂函数关系（P<0.05）。径流含沙量平均值排序依次为小麦地（16.49~22.71 g·L^-1）>苜蓿地（12.66~16.91 g·L^-1）>沙棘林（7.04~11.8 g·L^-1）>油松林（6.95~7.78 g·L^-1）>冰草地（5.53~7.71 g·L^-1）。径流含沙量和土壤侵蚀率均与降雨侵蚀力呈正相关关系（P<0.01）,可分别采用线性函数和二次函数进行定量描述。研究成果可为黄土丘陵沟壑区水土保持优化配置提供参考。     

黄土丘陵沟壑区植被恢复过程中物种组成及多样性

通过小流域内不同生境条件下的植被调查,研究了半干旱黄土丘陵沟壑区植被恢复过程中的物种组成和植物多样性。结果表明:各植物种占总数比例为多年生草本一年生草本灌木乔木;阳坡灌木作用较大,半阳坡和半阴坡乔木树种与灌木树种作用相近,阴坡明显以乔木树种作用占优势;不同人工林类型之间植物多样性不存在显著差异,而立地条件是影响植物多样性的主要因素,人们对退耕地的经营活动,不利于生物多样性恢复。     

不同微地形固定沙丘地上植被、土壤种子库和土壤含水量的分布特征

通过野外调查和室内培养的方法对盐池荒漠草原区不同微地形固定沙丘地上植被、土壤种子库和土壤含水量进行了调查,并研究了地上植被、土壤种子库和土壤含水量的空间分布特征及其关系以及微地形对土壤种子库及地上植被物种类型、物种密度、相似性和土壤种子库物种多样性的影响。结果表明,1)固定沙丘土壤种子库和地上植被物种数、密度、相似性、土壤种子库物种丰富度指数及土壤含水量、地上植被覆盖度和土壤种子库储量都呈现出底坡＞下部坡位＞中部坡位＞上部坡位＞顶坡的趋势,且土壤含水量、地上植被覆盖度和土壤种子库储量三者之间显著正相关(P0.05);2)土壤种子库物种多样性指数和均匀性系数随坡位变化呈现出波动状态。     

土壤种子库评述

土壤种子库是指存在于土壤表面和土壤中的全部存活种子的总和,在植被恢复过程中起着极其重要的作用。结合种子库在国内外的研究动态,从种子库的类型、规模、动态分析、分布格局、与地上部分的关系、在植被恢复中的作用、种子库的寿命和遗传变异8个方面详细综述了种子库研究的主要内容。并在此基础上,提出种子库研究中急需解决的主要问题。     

榆林市黄土丘陵沟壑区沙打旺种子繁殖试验

在陕西省榆林市黄土丘陵沟壑区建设沙打旺种子繁殖基地,试验结果表明,为获得较高的种子产量,立地条件应选择梁峁的缓坡,坡向为东北、东南和东3个方向。播种时间为3～5月份,种植密度18～24万株/hm2。这样做不仅播种当年可收获青草8289～14577kg/hm2,而且第2年的产子量就可以达到445.5～479.9kg/hm2。     

黄土高原弃耕地植被演替及其对土壤养分动态的影响

弃耕地演替过程中植被和土壤的互动效应对于植被恢复与重建具有重要意义。本研究选择黄土高原不同演替阶段的弃耕地(弃耕时间分别为1、6、12、22年),连续2年调查各弃耕地的物种丰富度、群落地上生物量,测定0~60 cm土层的土壤容重、pH值、土壤有机质和全氮含量,分析弃耕地演替过程中群落地上生物量、土壤理化性质的变化过程和趋势以及植被土壤之间的互动效应。结果表明:1)弃耕地演替过程中,弃耕早期(1~6年)为茵陈蒿+白莲蒿的杂草群落,演替中期(6~12年)为赖草群落,演替中后期(12~22年)为无芒隐子草+短花针茅群落。随着弃耕时间的增加,物种丰富度呈先减少后增加的变化趋势,地上生物量持续增加。2)土壤有机质和土壤全氮在0~10 cm土层中最高,表现出明显的表聚效应;弃耕时间和土层深度对土壤有机质和土壤全氮产生极显著的影响,弃耕时间与土壤有机质和土壤全氮之间均表现为负相关关系,土壤有机质和土壤全氮具有较为明显的时间效应。3)群落地上生物量与弃耕时间呈显著正相关关系,与土壤有机质和土壤全氮二者之间呈负相关关系,弃耕时间对群落生物量产生正效应,土壤有机质和全氮对群落生物量产生负效应。     

土壤种子库研究综述——植被系统中的作用及功能

土壤种子库的功能对植被系统的存在、发展和变化具有重要意义。土壤种子库拥有重要记忆功能,通过研究其记忆能力可以反映植被发展历史,特别是在追源植被演化过程中具有重要指示作用。土壤种子库的重要作用主要体现在受损植被系统的恢复上,其强大的植被恢复功能一直受生态工作者的重视、并得到广泛应用。正常的植被更新在很大程度上依赖于土壤种子库的潜在植被能力,在干扰作用下土壤种子库决定着植被的演替趋势。在退化植被系统恢复中,重视土壤种子库“捐赠”理论和技术的研究,是发挥和重新构建土壤种子库功能的重要基础。     

黄土高原农田与草原土壤种子库

为了比较黄土高原农田与草原土壤种子库之间的关系,探讨黄土高原的农业生产结构,本研究采用发芽试验法对黄土高原不同土地利用方式(农田、撂荒地、封育天然草地)下的0-10 cm土层的土壤种子库密度与组成进行了分析。结果表明,农田的土壤种子库的平均密度是1 455粒m-2,共有7个物种;撂荒地的土壤种子库平均密度为1 008粒m-2,共有3个物种;封育草地的土壤种子库密度为5 044粒m-2,共有12个物种。对土地的不合理利用导致的撂荒地的土壤种子库密度、多样性、丰富度均最低,土壤沙化严重。封育草地的土壤种子库密度、多样性和丰富度均最高,土壤种子库在一定程度上对地表植被恢复和更新有着重要作用。因此,在生态环境脆弱的黄土高原地区改变传统的农业结构,增加草地封育年限,增加牧草种植,进而增加地表植被的密度、多样性和丰富度,从而改善生态环境。     

陇东黄土高原冬小麦地土壤杂草种子库初探

土壤杂草种子库是农田发生杂草危害的主要根源,为了明确不同小气候条件和栽培管理措施对杂草种子库特征的影响,对庆阳市和天水市冬小麦地土壤种子库进行了比较研究。结果表明：庆阳市冬小麦土壤杂草种子有9科20种,其中田边、田中杂草量分别为2 520、1 964 株/m2,稗草Echinochloa crusgalli数量较大,分别占47.54%和30.50%;天水市冬小麦土壤杂草种子有10科13种,其中田边、田中总出草数分别为3 873、3 506 株/m2,小蓟Breea arvensis、蚤缀Arenaria serpyllifolia数量较大,在田边、田中分别占34.68%、28.27%和32.29%、32.63%。两地田边杂草发生总数均高于田中发生总数。其中,稗草、狗尾草Setaria viridis、灰绿藜Chenopodium glaucum是两地区农田的主要杂草和当前防除的重点,稗草和小蓟、蚤缀分别是庆阳市和天水市冬小麦地的优势种。通过分析两地冬小麦地土壤杂草种子库发生原因,提出了麦田杂草的防除策略。     

持久种子库在黄土高原植被恢复中的作用

通过对荒漠草原11个植被群落持久种子库特征及其与地上植被、地理位置关系的研究,探讨了持久种子库在植被恢复重建中的作用。结果表明,荒漠草原持久种子库以草本植物为主,密度为31.5～482.3粒·m-2,群落类型和土壤分层对持久土壤种子库密度影响显著（P<0.05）。持久土壤种子库密度与纬度之间呈显著负相关,而与经度的相关性不显著（P>0.05）;经纬度对持久种子库物种丰富度、多样性以及地上植被-土壤种子库的相似性影响不显著;海拔对持久种子库密度影响不显著,但对持久种子库的物种丰富度、多样性以及地上植被-土壤种子库的相似性影响显著,随着海拔的升高,物种丰富度、多样性以及地上植被-土壤种子库的相似性降低。持久种子库与地上植被的相似性较低,依靠持久种子库恢复灌木层植被的潜能很小。     

黄土高原土壤水分的空间分异及其与林草布局的关系

通过大面积的土壤水分深土钻测定(5～10 m土深)和相应的植被生长调查,对黄土高原土壤水分的空间分异及其与该区林草布局的关系进行了研究.结果表明,黄土高原的土壤水分具有显著的区域分异和微域分异特征;黄土高原土壤水分的空间分布决定着该区植被类型及其生长状况的空间布局,表现为区域植被的地带性分布及各地带内坡面植被景观的规律性分布;人工林草措施的实施,包括宜林宜草选择、造林技术和选种等环节,必须遵循土壤水分的时空分布规律来区别进行,才能获得植被生态环境的持续健康发展.     

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。     

黄土高原地区草地植被调控土壤水蚀机理的研究进展

作为我国水土流失最为严重的地区之一,黄土高原地区独特的地理环境条件和有限的水资源要求该区的林草植被建设以草地植被为主,草地植被在控制土壤水蚀方面已取得了重大进展。本研究根据草地植被地上和地下部分与土壤侵蚀的关系,分析得出,草地植被地上部分能够削弱雨滴击溅动力,减小坡面径流冲刷能力;根系可改善土壤结构,提高土壤入渗能力,增强土壤抗侵蚀性能。从草地植被地上部分对土壤水蚀动力的影响,以及根系增强土壤抗侵蚀性能两个主要方面归纳总结了当前的研究进展,并针对研究中存在的一些亟待解决的问题进行了探讨,以期为更好地利用植被防治土壤侵蚀提供参考。