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。     

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.     

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。     

土壤种子库研究进展与展望

土壤种子库是植被生活史过程中的重要生存策略之一,是地上植被种群、群落及生态系统演替过程和发展趋势的重要影响因子。从土壤种子库研究的起源与发展、形成机制、时空分布及其与植被群落的关系以及土壤种子库研究展望等方面展开探讨,分析了土壤种子库研究进展及发展趋势,以为土壤种子库的进一步研究提供借鉴。     

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。     

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。     

蒋家沟流域不同海拔梯度的土壤种子库与地上植被的关系

基于蒋家沟流域1 300～2 900 m的海拔范围,以200 m间隔划分8条海拔梯度,对不同海拔梯度的植物群落土壤种子库和地上植被的物种组成、物种多样性及其相似性进行研究。结果表明:各海拔梯度地上植被物种数均显著高于土壤种子库,地上植被与土壤种子库的相似程度均偏低,地上植被与土壤种子库的优势物种间存在不完全同步性,即地上植被除1 700～1 900、1 300～1 500 m外均以多年生草本占优势,土壤种子库仅在高于2 300 m海拔的地区以多年生草本占优势,流域内土壤种子库对地上植被自然恢复与更新的能力较弱。土壤种子库与地上植被的Margalef丰富度指数、Simpson优势度指和Shannon-Wiener多样性指数均呈显著正相关,土壤种子库的Pielou均匀度指数显著高于地上植被。地上植被和土壤种子库的M、D和H最高值均出现在温带湿润山岭气候区,最低值均出现在亚热带干热河谷气候区,不同气候区水热条件的差异影响地上植被和土壤种子库的物种多样性,蒋家沟流域土壤种子库与地上植被受气候变化的影响较大,而对海拔梯度变化的响应不明显。该研究结果可为金沙江小流域的生态恢复与重建提供参考依据。     

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。      

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.     

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.     

黄土丘陵沟壑区退耕地土壤种子库对植被恢复的影响

为了探讨土壤种子库对植被恢复的影响,该文在野外调查和室内试验的基础上,采用典范变量分析,研究了黄土丘陵沟壑区退耕地土壤种子库密度、土壤水分和养分、地形因子以及退耕年限对植物群落变化的影响,量化了土壤种子库对植被恢复的贡献。结果表明:影响植物群落变化的因子有土壤水分、速效磷、土壤种子库和坡向;仅用土壤种子库只可解释植物群落变化的32.1%;由于退耕地土壤种子库的优势种主要为猪毛蒿,其植被恢复潜力与速度比较小。黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复需要适度的人为干预,有必要适当引进一些演替后期物种,如白羊草、铁杆蒿、长芒草等物种,以缩短演替时间,加速退耕地植被恢复进程,促进黄土丘陵沟壑区水土流失的防治。      

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。     

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.      

喀斯特土壤种子库研究进展

对喀斯特土壤种子库的形成分布、组成和大小、分类方法、研究方法进行了系统的分析,并阐述了土壤种子库与地上植被的关系、土壤种子库的时间动态及研究土壤种子库的意义。     

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。     

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。     

不同林分下小蓬竹的群落土壤种子库

[目的]探讨不同林分下小蓬竹的群落土壤种子库。[方法]采集喀斯特地区小蓬竹保存完好的天然林和人工林的土壤进行萌发试验,研究小蓬竹群落的土壤种子库。[结果]天然林种子库中种子种类有18种,人工林有8种。草本植物是两种不同林分下小蓬竹群落种子库物种组成和个体数量的主要组成部分。天然林种子库中活力种子储量为27 733.33粒/m2,人工林为4 566.67粒/m2。种子库的垂直分布规律是种子数量随土壤深度的增加而降低,且受人为干扰。种子库中现存植物6种,群落演替前期各阶段产生的种子15种。[结论]贵州小蓬竹群落土壤种子库中活力种子数量丰富,天然林种子库的物种种数及储量都大于人工林。