三峽庫區(qū)消落帶土壤理化性質(zhì)及種子庫研究.pdf

1、三峽庫區(qū)消落帶水位周期性漲落，產(chǎn)生了干濕交替的生態(tài)環(huán)境，其土壤理化性質(zhì)及種子庫物種勢必會發(fā)生較大變化。本文針對三峽庫區(qū)消落帶水淹初期的特殊情況，連續(xù)兩年對土壤理化性質(zhì)和種子庫的動態(tài)研究，探討其對水位變化的響應(yīng)趨勢，為未來三峽庫區(qū)消落帶的植被恢復(fù)和重建提供理論依據(jù)。
　　在地理條件相似的條件下，選取消落帶內(nèi)現(xiàn)存的次生灌叢和棄耕地固定樣地4塊，采用海拔梯度代替水淹時間，以海拔145 m、155 m、165 m、175 m和185 m為

2、分界線，將消落帶劃分為145-155 m，155-165 m、165-175 m三段高程，將存有原生植被的175-185 m作為對照樣帶，對地上植被、土壤表層水分物理性質(zhì)、土壤化學(xué)元素、土壤種子庫季節(jié)性變化、年際變化等進(jìn)行系統(tǒng)研究，探討水淹初期消落帶土壤理化性質(zhì)與種子庫如何變化，以及種子庫優(yōu)勢物種與環(huán)境因子的關(guān)系，結(jié)果表明：
　　1．不同月份表層土壤含水率，除了最大持水量、毛管持水量、最小持水量、非毛管孔隙度、土壤通氣度9月份最高

3、外，土壤質(zhì)量含水量、土壤體積含水量、毛管空隙度、總孔隙度5月份最高，7月份最低；土壤容重在5月份和7月份相差不大，而9月份則最小。隨著海拔梯度的升高，各月份土壤表層土壤含水率未表現(xiàn)出一致的變化趨勢，但以水淹時間最長的145-155m區(qū)段土壤物理性質(zhì)最差。
　　2．連續(xù)水淹兩年后，土壤化學(xué)元素含量降低的分別是土壤pH值1.18％、全氮20.16%、全磷30.80%、全鉀6.87%、速效磷103.75%、速效鉀16.90%、全銅12.

4、12%、全錳16.17%、全鋅50.16%，而含量升高的分別是有機(jī)質(zhì)7.22%、水解性氮3.03%、全鐵6.88%、全鈣31.89%、全鎂84.80%、全鈉98.44%；隨著海拔梯度的升高，水淹和人為因素干擾導(dǎo)致各種元素變化方式差異較大；隨著土壤層次的加深，除速效磷、全銅、全鐵、全錳、全鋅、全鈣、全鎂、全鈉未表現(xiàn)出規(guī)律性變化趨勢外，其他元素在2008年表現(xiàn)為逐漸降低，2009年則表現(xiàn)為逐漸增加。
　　3．水淹初期兩種植被類型的土壤

5、種子庫儲量存在極顯著差異，次生灌叢種子密度為6991±954.33粒/m2、棄耕地種子密度為22582±6217.36粒/m2。已淹區(qū)段種子密度最低，未淹區(qū)段最高。隨著土壤層次的加深，種子庫密度逐漸下降。土壤種子庫萌發(fā)出現(xiàn)的物種分屬45科97屬118種，以一年生和多年生草本植物為主，菊科、禾本科、玄參科和十字花科為優(yōu)勢科；個體數(shù)量占土壤種子庫總儲量<0.01%的有34種，占所有物種的28.82%。兩種植被類型內(nèi)土壤種子庫出現(xiàn)的物種數(shù)較接

6、近，物種多樣性指數(shù)、均勻度都較高，但優(yōu)勢物種組成差異很大，生態(tài)優(yōu)勢度較低。未淹區(qū)段的生物多樣性最高，而已淹區(qū)段的生態(tài)優(yōu)勢度最高，已淹區(qū)段和未淹區(qū)段相似性指數(shù)最大。
　　4．已淹區(qū)段地表植被分屬47科71屬100種，未淹區(qū)段地表植被分屬84科163屬223種，優(yōu)勢科主要包括菊科、豆科、禾本科、薔薇科、莎草科。與對照樣帶比較，已淹區(qū)段地表植被物種多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)都降低，未淹區(qū)段明顯增加；已淹區(qū)段、未淹區(qū)段土壤種子庫具有物種79種

7、和108種，分別比對照樣帶增加了9種和38種；與對照樣帶土壤種子庫總密度相比，已淹區(qū)段降低了32.32%，未淹區(qū)段增加了103.12%。土壤種子庫植物以草本占絕大多數(shù)比例，且1年生草本所占比例大于多年生草本所占比例。土壤種子庫的生物多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)與地表植被變化相一致。已淹區(qū)段、未淹區(qū)段、對照樣帶地表植被和土壤種子庫共同出現(xiàn)的物種數(shù)分別為9，40和15種，土壤種子庫和地表植被間的相似性系數(shù)分別為0.328，0.241，

8、0.186。
　　5．隨著月份的延伸，次生灌叢土壤種子庫密度逐漸增加，棄耕地逐漸降低。隨著海拔梯度的升高，5、7、9月份土壤種子庫密度都表現(xiàn)為逐漸增加。5月份土壤種子庫共出現(xiàn)了79種物種，隸屬于36科66屬；7月份土壤種子庫共出現(xiàn)了80種物種，隸屬于35科69屬；9月土壤種子庫共出現(xiàn)了73種物種，隸屬于32科64屬，各月共同出現(xiàn)的主要優(yōu)勢科為菊科、禾本科、玄參科、十字花科。土壤種子庫物種生物多樣性指數(shù)逐漸降低，但相差范圍不是很大。

9、各月份消落帶土壤種子庫的物種生活型非常接近，主要以一年生植物、多年生植物種子為主，而相對缺少喬木種子。
　　6．隨著水淹年限的延伸，次生灌叢和棄耕地土壤種子庫密度呈現(xiàn)降低的趨勢，且棄耕地降低的比例較次生灌叢高。2009年土壤種子庫共出現(xiàn)了85種，隸屬于35科70屬，較前一年共減少了10科27屬33種。次生灌叢地上植被減少的植物種類為105種37科78屬，棄耕地減少56種17科44屬，優(yōu)勢喬灌隸屬于大戟科、豆科、薔薇科等，優(yōu)勢草本屬