暖溫型草原不同恢復(fù)演替階段土壤種子庫(kù)特征的對(duì)比研究.pdf

1、土壤種子庫(kù)一直是植物生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)重要領(lǐng)域，種子庫(kù)是潛在植物群落，是植被補(bǔ)充和天然更新的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。皇甫川流域暖溫型草原在內(nèi)蒙古高原草原中具有極大的代表性。本文以皇甫川流域水土保持試驗(yàn)站為基地，在皇甫川二級(jí)支流長(zhǎng)川西岸的寧格爾塔選擇未治理的退化草地百里香十糙隱子草群落做為樣地(I)；在皇甫川二級(jí)支流長(zhǎng)川東岸的賀家灣選擇了治理后恢復(fù)了20年的糙隱子草+羊草群落樣地(II)、恢復(fù)了2

2、5年的羊草十硬質(zhì)早熟禾群落樣地(Ⅲ)和恢復(fù)了30年的本氏針茅群落樣地(IV)。為了揭示各樣地土壤種子庫(kù)的月動(dòng)態(tài)、年動(dòng)態(tài)和所代表不同演替階段的土壤種子庫(kù)特征，分別于2007年4月初、6月底、8月底和2008年4月初、6月底、8月底采用樣線法和大樣本的小樣方法采挖土樣，采用萌發(fā)法鑒定土壤種子庫(kù)的組成和結(jié)構(gòu)。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　 ⑴各樣地2007年和2008年土壤種子庫(kù)的密度和Shannon-Wiener指數(shù)均是8月最大，6

3、月最?。桓鳂拥赝寥婪N子庫(kù)的物種數(shù)不是4月最大，就是8月最大，6月總是最小。兩年各樣地多年生草本植物種子占土壤種子庫(kù)密度的比例均是6月最大。兩年各樣地旱生植物種子占種子庫(kù)密度的比例均是6月最大；可見(jiàn)，持久土壤種子庫(kù)是以多年生草本植物為主，并且以旱生植物為主。各樣地土壤種子庫(kù)月份之間的相似性是4月和8月最高，6月和8月最低。在暖溫帶草原，4月種子庫(kù)是由上一年8月底種子雨落下形成的，8月是當(dāng)年種子雨剛落下形成的土壤種子庫(kù)，8月的種子是最多的，

4、而6月則是種子庫(kù)輸出期，現(xiàn)在的種子是最少的，所以6月和8月的相似性最低。
　　 ⑵因?yàn)?007年降水量比2008年的降水量在一年中的分布均勻，所以相同季節(jié)不同演替系列土壤種子庫(kù)的物種數(shù)、土壤種子庫(kù)密度、多年生植物種子占土壤種子庫(kù)密度的比例、Shannon-Wiener指數(shù)、旱生植物土壤種子庫(kù)密度均是2007年大于2008年。2007年4月四個(gè)樣地間土壤種子庫(kù)的相似性處于中等偏上；6月樣地間土壤種子庫(kù)的相似性處于中等水平；8月樣地

5、間土壤種子庫(kù)的相似性處于中等偏下。2008年4、6、8月有相同規(guī)律，可見(jiàn)，持久土壤種子庫(kù)的物種組成比較穩(wěn)定，而短暫土壤種子庫(kù)則相反。
　　 ⑶經(jīng)過(guò)兩年的調(diào)查和測(cè)定顯示：演替后期以多年生草本植物為主，演替初期以一、二年草本植物為主。2007年4、6、8月和2008年4、6、8月土壤種子庫(kù)物種數(shù)、土壤種子庫(kù)密度、多年生草本植物種子占土壤種子庫(kù)密度的比例、旱生植物土壤種子庫(kù)密度均隨著恢復(fù)年限的增加而增加。通過(guò)ANOVA分析，2007年

6、四個(gè)樣地之間土壤種子庫(kù)的密度在0.001水平上差異顯著(F=47.890，P<0.001，df.=41)。2008年四個(gè)樣地之間土壤種子庫(kù)的密度也在0.001水平上差異顯著(F=9.885，P<0.001，df=71)?？梢?jiàn)，治理過(guò)的樣地與未治理樣地的密度有顯著差異，治理過(guò)的樣地之間也有顯著差異。
　　 ⑷樣地IV2007年8月土壤種子庫(kù)和地上植被的相似性最高，樣地II地上植被與2008年6月土壤種子庫(kù)的相似性最高，恢復(fù)年限越長(zhǎng)

7、，土壤種子庫(kù)與地上植被的相似性越高。不管是2007年4、6、8還是2008年4、6、8月，植被與種子庫(kù)的相似性均表現(xiàn)為樣地內(nèi)二者最高。相同樣地2007年4、6月和2008年4、6、8月土壤種子庫(kù)之間的相似性要大于土壤種子庫(kù)與地上植被的相似性，土壤種子庫(kù)比植被更穩(wěn)定；2007年8月土壤種子庫(kù)之間的相似性小于土壤種子庫(kù)與地上植被的相似性，由于2007年采取樣較晚，造成了剛落下的種子又一次發(fā)芽生長(zhǎng)，所以剛落下的種子雨構(gòu)成的土壤種子庫(kù)與地上植被