土壤種子庫應用于濱海地區(qū)植被恢復的研究.pdf

1、本研究以天津地區(qū)的土壤種子庫為研究對象，依照城市-城郊結合部-郊區(qū)-遠郊的梯度共選取7個類型11個樣地進行土壤種子庫基本特征的研究和土壤種子庫用于城市綠地植被恢復的實踐研究。土壤種子庫的基本特征研究探明了天津地區(qū)土壤種子庫的儲量和生物多樣性等特征，為將土壤種子庫用于濱海地區(qū)的植被恢復奠定了基礎;植被恢復的實踐研究則側重探討了土壤種子庫用于城市綠地植被恢復的可能途徑和方法。主要研究結論如下:
　　(1)天津地區(qū)的土壤種子庫種質(zhì)資源極

2、為豐富。土壤種子庫的基本特征研究涉及的樣地包括南開大學校園、侯臺、武清低碳公園、官港森林公園、濱海濕地（含5個子樣地）、薊運河消落帶和八仙山，其土壤種子庫活性種子數(shù)量和密度極為可觀，數(shù)量達到685～8803粒和3.65×105～4.69×106粒/m2。土壤種子庫數(shù)量和密度由大到小依次為:濱海濕地＞官港森林公園＞南開大學校園＞薊運河消落帶＞侯臺＞武清低碳公園＞八仙山，木本植物種子數(shù)量由多到少依次為:武清低碳花園＞官港森林公園＞八仙山＞南

3、開大學校園＞侯臺＞濱海濕地＞河流消落帶。
　　(2)天津地區(qū)土壤種子庫生物多樣性特征鮮明。總體而言，土壤種子庫的多樣性水平普遍低于地面植被的多樣性水平。其中種豐富度為14～42種;Shannon.Wiener多樣性指數(shù)為1.000±0.775～2.649±0.139; Simpson生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)為0.453±0.361～0.888±0.019; Pielou均勻度指數(shù)為0.422±0.300～0.793±0.037，八仙山的4項

4、多樣性指數(shù)水平均為最高，處于演替的較高級階段。土壤種子庫與地面植被的Sorensen相似性指數(shù)為0.248～0.621之間，相似性指數(shù)由大到小依次為:濱海濕地＞官港森林公園＞南開大學校園＞武清低碳公園＞薊運河消落帶＞侯臺＞八仙山。
　　(3)土壤種子庫具有用于植被恢復的可能性。結合土壤種子庫的儲量和多樣性水平以及土壤種子庫在植被恢復方面的重要生態(tài)功能和價值，本文開創(chuàng)性地提出土壤種子庫具有重要種質(zhì)資源和自然資源的屬性。同時對天津市城

5、市綠地植被恢復的需求進行了分析，共總結出老城區(qū)改造、城郊結合帶的城鎮(zhèn)化、濱海濕地的開發(fā)利用、道路建設等需求場合類型。針對目前傳統(tǒng)城市綠化模式的弊端，在兼顧生物多樣性保護和鄉(xiāng)土植物保育的前提下，提出應用土壤種子庫進行植被恢復可以成為城市綠化的出路。在此基礎上，總結了土壤種子庫用于植被恢復與重建的工作范式和恢復方法。
　　(4)土壤種子庫用于植被恢復效果可觀。以武清低碳公園樣地的土壤種子庫為材料，采用“易地恢復”的方式和正交試驗的方法

6、，安排了三因素（土樣厚度、覆蓋物厚度和引入喬木種子數(shù)量）三水平的方案進行土壤種子庫用于植被恢復的實驗，結果表明最優(yōu)的因素水平組合應該是A282C3（即鋪設的土樣厚度為3 cm，敷設的覆蓋物厚度為3 cm，引入喬木種子的數(shù)量為300粒/m2）。同時優(yōu)選了4類（表征幼苗數(shù)量、植物或群落生長勢、群落多樣性和喬木萌發(fā)率特征的指標類）共11個指標構建了評價指標體系進行恢復效果的評價，結果顯示樣地8的恢復效果最優(yōu)，恢復方案為A382C1（土樣厚度為

7、5 cm，覆蓋物厚度為3 cm，引入種子數(shù)量為100粒/m2），這與極差分析的結果稍有出入。
　　(5)土壤種子庫種子萌發(fā)和群落演替規(guī)律明顯。土壤種子庫的萌發(fā)特性研究顯示，種子庫的萌發(fā)多呈現(xiàn)一定的萌發(fā)率-時間曲線，曲線通常呈“S”形或“J”形。種子萌發(fā)常需經(jīng)歷3～7天的短暫休眠期，而在18～30天后達到最大萌發(fā)率?；謴秃笕郝溲萏娴囊?guī)律為:種豐富度呈減少趨勢;群落多樣性指數(shù)均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢，到第3年即升高到與地面群落相當?shù)亩?/p>