塔克拉玛干沙漠土壤种子库特征初探

通过野外采样和室外萌发的方法,研究了塔克拉玛干沙漠公路沿线6种立地类型的土壤种子库特点.其主要结论:①所有立地类型的土壤种子库密度都很小.立地类型I,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,V,Ⅵ的土壤种子库密度分别为:(46.20±4.45)粒/m2,(27.50±5.58)粒/m2,(15.00±3.37)粒/m2,(6.52±0.87)/m2,(10.00±2.42)粒/m2和(50.00±5.50)粒/m2.②所有立地类型土壤种子库中所出现的物种数量都很少.③所有立地类型土壤种子库中出现的物种生活型,一年生草本并不占优势.④在塔克拉玛干沙漠空间分布上,沙漠南缘和北缘的土壤种子库密度和物种多样性较大,而中部的密度和物种多样性较小.     

塔里木河下游植被退化区土壤种子库特征

本文在塔里木河下游选择了四个典型荒漠植被退化区,通过土壤种子库萌发实验,对土壤种子库的基本特征以及与地上植被的关系进行了对比研究。结果表明:1)四个植被退化区土壤种子库总共含有10个物种(属),平均密度1633.33粒/m2。2)四个植被退化区种子库密度总和来看,0-5cm层>5-10cm>层10-30cm层,但在各个研究区中种子库密度的垂直分布异质性差异很大,没有一致的规律。3)各个研究区土壤种子库种子的生活型组成,草本物种密度均明显高于灌木。4)土壤种子库与地上植被的相似性系数在四个研究区均很低;随着退化程度的加重,种子库的密度和物种数均呈现明显的下降趋势,但土壤种子库物种组成的稳定性要高于地上植被。     

塔里木河上游湿地土壤种子库特征

以塔里木河上游阿拉尔地区不同湿地类型土壤种子库为研究对象。通过野外调查取样和室内萌发试验相结合的方法,对土壤种子库的组成、物种多样性和空间分布特征进行分析。研究结果表明:研究区内各湿地类型土壤种子库物种匮乏,多样性低,萌发的物种数在仅10-13种之间,种子库密度在168-2093粒/m2之间,属于较低水平。各湿地土壤种子库密度表现为人工湿地>河流湿地>湖泊湿地,受保护的人工湿地土壤种子库最高。种子库的空间分布为聚集分布。     

黄土丘陵沟壑区植被自然恢复过程中土壤种子库特征

采用野外调查取样和室内实验相结合的方法,研究了黄土丘陵沟壑区植被自然恢复过程中土壤种子库的物种组成、密度、物种多样性以及相似性特征.结果表明:阴、阳坡10个样地中,共萌发了55种2203株幼苗,隶属于23科48属;总密度达到5 505±625.537粒/m2,且0～5 cm土层远远大于5～10 cm土层的土壤种子库密度,约是其4.6倍;丰富度、多样性、均匀度指数均未与恢复年限达到显著相关水平,但生态优势度随恢复年限的增加呈上升趋势,且阳坡上升的趋势比阴坡明显;组成成分相似性系数变化范围为0.0952～0.7143,恢复年限相距越大,其相似性越小,说明植被恢复演替的过程也是土壤种子库空间异质性加大的过程.     

干旱区矿区不同立地类型土壤种子库特征

矿区的自然或人工植被恢复是维持生物多样性及生态系统稳定的重要途径。通过室外萌发法对金昌镍铜矿区7种不同立地生境土壤种子库的研究表明:该区域土壤中物种丰富度较高,包括16科47属,共56种植物,分别为:藜科(Chenopodiaceae)、禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)、柽柳科(Tamaricaceae)、苋科(Amaranthaceae)、马齿苋科(Portulacaceae)、豆科(Leguminosae)、十字花科(Cruciferae)、车前科(Plantaginaceae)、胡颓子科(Elaeagnaceae)、蒺藜科(Zygophyllaceae)、莎草科(Cyperaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、紫草科(Boraginaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、茄科(Solanaceae);植物组成以一年生草本植物占绝对优势(89.3%),多年生草本植物次之(7.54%),灌木种最少(2.59%)。土壤种子平均储量412粒·m~(-2),不同立地类型土壤种子库储量差异显著,与其他荒漠地区比较,土壤种子库储量偏低;土壤种子库物种Simpson多样性指数为:新尾矿周边自然植被区龙首矿自然植被区龙首矿开采废弃地供暖公司柽柳林地。     

新疆野生樱桃李天然林土壤种子库特征

采取野外调查、网筛分选和温室萌发相结合的方法,对新疆霍城县大西沟山区野生樱桃李天然林的土壤种子库物种组成、密度和生活史型、垂直空间分布、物种多样性及其与地上植被间关系进行了研究。结果表明：① 试验鉴定出的幼苗共有48种,隶属于19科,且一年生植物多达20种（41.7%）,地下芽植物为15种（31.3%）;② 种子库中种子的数量自上而下呈先增加后减少的特征,有超过90%的种子分布在距地表5 cm以上的表层土壤及枯枝落叶层中,近90%的樱桃李种子分布在距地表2 cm以上的表层土壤及枯落层中;③ 土壤种子库中草本层物种的Margalef指数、Shannon-Wiener指数均为最高,其次为乔木层和灌木层,种子库物种多样性主要受草本层丰富度的影响;④ 野生樱桃李天然林土壤种子库与地上植被的相似性系数为0.315,表明地上植被对土壤种子库的贡献较大。但是,由于过度放牧,使得种子库的物种多样性在垂直空间上的分布规律受到干扰。     

土壤种子库的研究方法综述

主要从取样方法、取样时间和种类鉴定等方面对土壤种子库研究方法进行综述,重点介绍了种子萌发法,并且提出了要采取长期定位观测的方法对土壤种子库的长期完整动态进行较系统的研究,而且最好在种子库长期的定位研究中搞清楚研究区内植物种的物种特性并且建立一个幼苗标本库,以增加土壤种子库研究的准确性。     

科尔沁沙地沙漠化过程中植被与土壤退化特征的研究

选择科尔沁沙地沙漠化严重地区相邻地段的固定沙丘、半固定沙丘、半流动沙丘和流动沙丘为对象,对土地沙漠化过程中植物种类消长、物种多样性、生活型结构及土壤理化性质和生物活性的变化特征进行了分析。结果表明:沙漠化过程是一个物种多样性衰减的过程,沙漠化导致大多数原生性物种消失。从生活型来看,地面芽植物受沙漠化影响最大。沙漠化过程中土壤养分严重丧失,土壤微生物量C、N、P,以及土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、磷酸单酯酶、脱氢酶和硝酸还原酶的活性均随沙漠化程度的加剧而大幅度下降。土壤生物活性对土壤沙漠化比较敏感,在固定沙丘到半固定沙丘的转化过程中土壤生物活性和物种多样性下降最快。     

不同沙漠化程度高寒草甸的土壤理化性质特征

黄河源区由于过度放牧,引起高寒草甸不同程度的沙漠化。随沙漠化程度的增加,容重和pH值逐渐升高,有机碳(SOC)和全氮(N)逐渐降低。在不同土壤层的分布中,容重和pH值的分布特征为:0-10 cm<10-20 cm<20-30 cm,SOC和全N的分布特征为:0-10 cm>10-20 cm>20-30 cm。适度放牧有利于SOC和全N的积累,过度放牧容易引起土壤沙漠化,阻碍畜牧业的可持续发展。     

农田沙漠化演变中土壤质量的生物学特性变化

通过研究处于沙漠化过程中的科尔沁沙地旱作农田土壤酶活性与基础土壤呼吸活性，分析了土壤质量生物学特性的沙漠化演变。结果表明，土壤酶活性与基础土壤呼吸对沙漠过程中环境的变化反应敏感，随着沙漠化程度增加，与土壤物理化学肥力因素有关的过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性和土壤呼吸活性随之下降。土壤酶活性和呼吸活性与土壤有机质和养分有极显著的相关，在一定程度上可以用酶活性和呼吸强度表征有机质和养分的状况及其数量的变异，因此，可以作为农田沙漠化演变中土壤质量特征变化的重要辅助指标。     

河北丰宁坝上孤石牧场土壤种子库与地上植被的关系

通过研究孤石牧场退耕地和非退耕地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非退耕地,从地上植被和种子库组成分析得出,退耕地正处于一年生草本植物向多年生草本植物恢复演替阶段;（2）退耕地地上植被与土壤种子库的物种丰富度（25,20）及数量（2970,593）大于非退耕地地上植被与土壤种子库的丰富度（16,17）和数量（1806,120）;（3）地上植被与土壤种子库共有种数在退耕地上较多（8种）。在非退耕地上较少（3种）,从而导致了地上植被与土壤种子库群落组成之间的相异性增大。     

放牧强度对草原化荒漠土壤种子库物种多样性和生活型的影响

2005年5～10月,在内蒙古西部鄂托克前旗境内的温性草原化荒漠进行放牧试验,以山羊为对象,研究草原化荒漠土壤种子库物种多样性及植物生活型与放牧强度的关系.结果表明:轻度放牧强度,种子库中的物种数、种子数量相当于对照的72.7%和74.9%,重度放牧强度仅为对照的31.8%和33%;丰富度指数R1、香农指数H′均表现出下降的趋势,对区照、轻度放牧区、中度放牧区、重度放牧区R1分别为3.952 416,2.985 74,2.081 59,1.426 977, H′分别为2.622 62,2.124 39,1.556 54,1.282 09;均匀性系数变化不明显,但中度放牧强度下最小,整体略呈"V"型.种子库中一年生植物生活型占90%左右.     

不同干扰条件下荒漠区土壤种子库

在内蒙古阿拉善荒漠区选择开垦、轮牧、过牧和禁牧4种不同干扰条件的样区,于2005年4月(春)、7月(夏)和10月(秋)分别对土壤种子库取样,并在实验室条件下进行发芽试验,得出如下结果:(1)4种不同干扰区在春、夏、秋三个季节土壤种子库可萌发种子平均数量分别为,开垦干扰:688粒/m2;轮牧干扰:1328粒/m2;过牧干扰:1488粒/m2;禁牧干扰:944粒/m2;(2)开垦区与禁牧区在4月份(春)、7月份(夏)、10月份(秋)土壤种子库可萌发种子数量呈连续上升趋势,而轮牧区与过牧区则呈先上升后下降趋势;(3)4种不同干扰条件下,开垦区、过牧区和禁牧区在不同深度土层中水分含量均无显著差异;而轮牧区0-5cm与其它三个土层中水分含量出现显著差异,而且0-5cm土壤层的水分含量与种子的萌发数量呈显著正相关。     

不同沙丘部位和不同结皮类型对土壤种子库的影响

采用萌发法对古尔班通古特沙漠沙垄不同部位生物结皮类型的种子库进行研究,发现不同沙丘部位和结皮类型种子分布特征有一定的规律性:藻类结皮的种子数量、丰富度和多样性均显著高于地衣和苔藓结皮。生物结皮从藻类到地衣和苔藓的演替,有降低种子数量和种子多样性的现象。在不同沙丘部位,沙丘顶部流沙的种子数量和多样性较低,与丘顶流沙相比沙丘底部的藻类结皮显示出较高的丰富度和多样性,但沙丘底部的地衣和苔藓结皮与丘顶流沙相比未表现出明显的差异。背风坡中部的藻类结皮种子多样性较高,显著高于迎风坡中部的藻类结皮。     

放牧和封育条件下科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落土壤种子库特征

以科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落为研究对象,对比分析了放牧干扰和不同封育年限下土壤种子库特征。结果表明:①放牧和封育样地土壤种子库均以一年生植物为主,物种丰富度没有明显差异;②放牧样地土壤种子库密度为(3 475±519)粒/m2,封育6年和封育12年样地土壤种子库密度分别为(20 241±1 714)粒/m2和(28 777±3 946)粒/m2,显著高于放牧样地;③Shannon-W iener多样性指数、S impson多样性指数和P ielou均匀度指数在放牧样地分别为1.36,0.68和0.56,并随着封育年限的增加而降低;④放牧和封育样地土壤种子库主要分布于0~2 cm的土壤表层,封育样地各层的种子库密度均显著高于放牧样地;⑤放牧和封育样地土壤种子库均为聚集分布,但放牧样地种子库的空间异质性高于封育样地。     

荒漠绿洲边缘区泡泡刺灌丛土壤种子库研究

通过研究黑河中游荒漠绿洲边缘区泡泡刺灌丛的土壤种子库特征,结果表明,无论5月,还是9月,迎风坡和背风坡的土壤种子平均数量,都受到水平距离和土壤深度的显著影响。水平方向上,种子密度从灌丛下面到灌丛间地逐渐减少,而且大部分种子分布在灌丛下面,几乎没有种子分布在灌丛间地。垂直方向上,在0~10 cm范围内,5月份种子数量随着土壤深度的增加而增加。5~10 cm种子数量最多,然后随着土壤深度的增加而降低。5~10 cm迎风坡和背风坡的种子密度分别为4 292粒/m2和28 119粒/m2,显著大于其他深度的种子密度,占总种子数量的82.4%左右。9月份,无论迎风坡和背风坡,种子数量随着土壤深度增加而降低,大约有84%的种子集中在0~5 cm,很少有种子存在于10~20 cm土层。