北京野鸭湖湿地不同植被退化区的土壤种子库特征

2010年5月,在北京野鸭湖湿地自然保护区选择废弃鱼塘、耕作苜蓿(Medicago)地、撂荒苜蓿地、天然退化湿地和天然湿地作为实验地,其中,天然湿地作为对照。通过土壤种子库萌发实验,对实验地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,5种实验地的土壤种子库共有60种植物,隶属于23科46属。其中,萌发物种最多的是菊科(Compositae)、禾本科(Poaceae)和莎草科(Cyperaceae),分别为11种、10种和8种。废弃鱼塘、耕作苜蓿地、撂荒苜蓿地和天然退化湿地种子平均密度为6 885粒/m~2,天然湿地种子的平均密度为16 083粒/m~2,5种实验地的种子库密度差异极显著(n=300,F=4.828,p=0.001<0.05);各实验地的种子库垂直分布有一致的规律性,各实验地0～6 cm土层的种子库密度明显高于6～12 cm土层;各实验地的土壤种子库与地上植被的相似性系数都不高,土壤种子库物种组成的稳定性要高于地上植被。通过研究发现,退化湿地的土壤种子库中有大量的植物种子储藏和湿地植物的种子,这为野鸭湖退化湿地恢复提供了重要的保障,这些潜在的植物种子在野鸭湖退化湿地生态输水过程中会起到应有的恢复作用。建议野鸭湖湿地自然保护区管理部门继续加强退化湿地区域的土壤种子库保护工作,必须重视水环境的恢复、各种人为干扰的消除以及系统保护的加强。     

太湖岸带芦苇沼泽地上植被与土壤种子库的物种组成特征

2010年4～8月,采用种子萌发法,研究太湖岸带的长期恢复的芦苇(Phragmites australis)沼泽、短期恢复的芦苇沼泽和天然芦苇沼泽地上植被与土壤种子库的物种组成及两者之间的关系。结果表明,太湖岸带芦苇沼泽地上植被的物种数多于0～15cm深土壤种子库中的物种数;在太湖岸带芦苇沼泽0～15cm深土壤种子库中,共发现19种植物;土壤种子库种子密度为1440～7440粒/m2;土壤种子库中优势物种的生活型以一年生草本和多年生草本植物为主,而二年生草本植物相对缺乏;太湖岸带芦苇沼泽地表植被中,共有24种物种,优势科为禾本科;以多年生草本生活型为主;不同恢复期芦苇沼泽地表植被与土壤种子库的物种组成相似性较小。太湖岸带长期恢复的芦苇沼泽、短期恢复的芦苇沼泽和天然芦苇沼泽地上植被的物种数分别为13种、19种和7种;它们的0～15cm深土壤种子库的植物种数分别为8种、14种和7种,其中,一年生草本植物分别占所有生活型植物物种的37.50%、42.86%和42.86%;多年生草本植物分别占62.50%、57.14%和57.14%;土壤种子库种子密度分别为(1440±740.63)粒/m2、(7440±1972.74)粒/m2和(3600±2881.64)粒/m2;长期恢复的芦苇沼泽、短期恢复的芦苇沼泽和天然芦苇沼泽的土壤种子库种子密度差异不显著。随着土壤深度的增加,长期恢复的芦苇沼泽、短期恢复的芦苇沼泽和天然芦苇沼泽土壤种子库的植物种数在减少,其0～5cm深土壤种子库的植物种数分别占0～15cm深土壤种子库的植物种数的88.89%、45.16%和68.89%。太湖岸带短期恢复的芦苇沼泽的土壤种子库种子密度最大,其次为天然芦苇沼泽,长期恢复的芦苇沼泽的土壤种子库种子密度最小。处于恢复期的芦苇沼泽土壤种子库种子密度随着恢复年限的增加而减少。     

放牧制度对荒漠草原可萌发土壤种子库的影响

 以内蒙古苏尼特右旗短花针茅荒漠草原为研究对象,通过划区轮牧与自由放牧的比较试验,研究可萌发土壤种子库对不同放牧制度的响应。结果表明:①可萌发种子库物种组成在划区轮牧草地为11种,自由放牧草地为8种,封育禁牧区为9种,划区轮牧较自由放牧和禁牧有利于提高草地群落可萌发土壤种子库的植物种数以及多年生优良牧草;可萌发土壤种子库密度在封育禁牧区为(19 533.33±10 552.83)粒·m-2,划区轮牧区为(3 233.33±524.21)粒·m-2,自由放牧区为(2 553.60±2 152.48)粒·m-2,可萌发土壤种子库密度封育禁牧区显著高于划区轮牧区与自由放牧区,两放牧处理间无显著差异。②不同处理可萌发土壤种子库垂直分布有共同趋势, 有75.06%~83.19%分布在0~5 cm土层内,14.16%~21.68%分布在5~10 cm土层内,2.65%~4.90%分布在10~15 cm土层内,且不同土层可萌发土壤种子库密度均为封育禁牧区显著高于划区轮牧区与自由放牧区,两放牧处理间无显著差异。③划区轮牧区可萌发土壤种子库的丰富度指数和多样性指数高于自由放牧区。划区轮牧区和封育禁牧区可萌发土壤种子库组成的相似性系数最大,为0.857。     

天然固定沙地与人工固沙植被区土壤种子库的比较研究

土壤种子库是退化生态系统植被恢复重建的重要基础,研究土壤种子库特征对于阐明退化生态系统受损与恢复机理具有重要的科学意义。通过野外土样采集、野外种子萌发定位跟踪调查和室内周期性种子萌发实验,对腾格里沙漠东南缘人工固沙植被区和天然固定沙地的土壤种子库特征进行了对比研究。结果表明：人工固沙植被区土壤种子库包含21个物种,分属于8科;天然固定沙地土壤种子库有33种植物,属于11科。人工固沙植被区以一年生植物为主,天然固定沙地以多年生植物为主。人工固沙植被区的种子总密度明显低于天然固定沙地,但不同物种种子的密度变化存在显著差异。人工固沙植被区的物种丰富度和多样性指数均较天然固定沙地低。人工固沙植被区和天然固定沙地的土壤种子库与地上植被物种的相似性系数分别为0.73和0.71。尽管人工固沙植被区土壤种子库存在少量多年生植物种子,但仍未发展到以多年生草本植物为主的群落演替阶段,说明人工固沙植被区的植物多样性恢复尚需要漫长的过程。     

三江平原沼泽湿地群落演替系列的土壤种子库特征

在三江平原沼泽湿地选择了漂筏苔草（Carex pseudo-curaica）-乌拉苔草（Carex meyeriana）-小叶章（Calamagrostis angustifolia）、漂筏苔草-鸭绿苔草（Carex jaluensis）-小叶章以及芦苇（Phragmites australis）-小叶章-山杨（Poptdus davidiana）3个群落空间演替系列,按群落类型挖取土壤种子库样本,采用连续萌发的方法鉴定可萌发种子库的植物种类并统计种子密度,采用样方法调查群落地上部分的植物成分。结果表明,各演替系列在0～10cm土层内种子密度为433．3～2066．6粒／m^2;10～20cm土层种子密度为33．0～1375．0粒／m^2。表层土壤种子库的物种数及种子密度均大于深层土壤。随着生境中水分梯度递减,演替系列内的地上植物成分与对应的土壤种子库植物成分的相似性系数（CJ）呈逐渐减少的趋势,而土壤种子库的物种数则呈现增加趋势。演替系列内不同群落类型间以及同一群落内不同样本间的种子库物种数和种子密度差异较大,种子库分布表现出明显的不均匀性。同一演替系列内相邻群落的种子库具有数量不等的共有种,种子库的空间更替具有明显的连续性。     

古尔班通古特沙漠地区短命植物土壤种子库研究

采用野外定点取样和室内萌发相结合的试验方法,研究了短命植物在沙丘不同部位的空间分布、萌发状况、密度、物种多样性及土壤种子库生物多样性与地上植物多样性的关系。结果表明:短命植物种子主要集中分布于地表0~5 cm土壤中,5 cm以下土壤中极少存在有活力的种子;沙丘间及沙丘不同部位的种子库密度大小不同,密度自坡底随高度增加逐渐减少,坡底、坡中部及坡顶部密度分别为124粒/m2、91粒/m2、66粒/m2。迎风坡种子库密度比背风坡面少,迎风坡种子库平均密度为81粒/m2,而背风坡种子库平均密度为100粒/m2;短命植物种子在4月上旬达到萌发高峰,沙丘不同部位物种多样性存在差异,土壤种子库和地上植被存在较高的相似性,此外短命植物在沙丘不同部位的分布存在较高的空间异质性。     

利用土壤种子库的湿地植物恢复研究概述

受损湿地生态系统的植物恢复与重建是湿地研究的热点。土壤种子库是退化湿地的植物自然恢复的潜在植物种子来源。总结了利用土壤种子库的湿地植物恢复研究成果,梳理了湿地植物恢复技术路线,重点综述了原位恢复和异位恢复方法、影响湿地植物恢复效果的因素及其评价指标体系;评述了水文条件和养分对湿地植物恢复效果的影响;在此基础上,提出了今后湿地植物恢复研究应侧重于土壤种子库技术与其它技术的结合、非目标种和外来入侵物种的控制与去除、植物恢复后长期管理措施的有效性、关键土壤理化特性指标调控等方面。     

不同植物恢复模式下香溪河消落带土壤种子库特征及其对水位消涨的响应

三峡工程修建所引起的库区水位消涨幅度和节律的改变,导致了消落带植物和土壤种子库的退化,恢复消落带植物和土壤种子库成为消落带生态保护的关键问题。通过样方调查和种子库萌发实验,研究了三峡库区香溪河人工和自然植物恢复模式下消落带土壤种子库的组成与分布特征、土壤种子库与地上植物相似性以及它们对库区反季节水位消涨节律的响应。研究结果表明,植物恢复模式对消落带土壤种子库的物种组成和物种多样性及其空间分布有一定程度的影响;在植物人工恢复采样地,土壤种子库含有44种物种的种子,以消落带上部的物种最丰富;在植物自然恢复采样地,土壤种子库含有50种物种的种子,以消落带中部的物种最丰富。在水位消涨的影响下,消落带土壤种子库的物种组成和物种多样性都趋于简单,物种生活型以一年生草本植物为主。植物恢复模式和水位消涨还引起消落带土壤种子库种子数量空间分布格局、种子库与地上植物相似性的变化。水位消涨增加了土壤种子库与地上植物的相似性,并使得两种植物恢复模式下的土壤种子库的最高种子密度都出现在消落带中部(海拔165 m处),但是人工恢复区土壤种子库的平均种子密度显著低于自然恢复区,其土壤种子库植物种子与地上植物的相似指数略高于自然恢复区。目前三峡库区所采用的消落带植物人工恢复技术在土壤种子库的恢复方面存在一定局限性,今后应在物种的配置上作进一步的改进。     

石羊河上游干旱草原星毛委陵菜群落土壤种子库

星毛委陵菜(Potentilla aclaulis)被认为是阻止草原进一步退化的一道"绿色屏障",其群落土壤种子库的退化机制能够为草地生态恢复提供依据.通过大面积调查,研究了石羊河上游干旱草原退化演替过程中星毛委陵菜群落的土壤种子库,结果表明,土壤种子库共有19个物种,分属14个科;随着星毛委陵菜种群分盖度的增加,种子库种类及密度呈递减趋势,禾本科的密度减少,不食草种类减少,但是密度增大;在垂直方向上,种子库的种类逐层减少,密度出现0～5 cm>10～15 cm>5～10 cm的变化趋势;星毛委陵菜种子库很小,只占2.93%,其再生途径倾向于无性繁殖;种子库和地上植被的相似性指数平均为0.392,土壤种子库中没有发现原生地带性植被优势种群的种子,反映了草地群落退化的不可逆转性.     

古尔班通古特沙漠南缘32种藜科植物种子萌发策略初探

对古尔班通古特沙漠南缘32种藜科植物的萌发特性（萌发率、萌发开始时间、平均萌发时间和萌发持续时间）进行研究,以探讨藜科植物的不同萌发对策及其生态适应意义。结果表明,32种植物萌发率呈双峰型,其中萌发率大于80%,或小于20%的种占大多数;萌发开始时间呈单峰型,28种植物在1~3 d内开始萌发;平均萌发时间也呈单峰型,平均萌发时间小于5 d的植物21种,最大的为杂配藜（23.7 d）;萌发持续时间种间差异较大,其中15种植物萌发持续时间小于15 d,10种植物持续时间在15~30 d,5种植物大于30 d。主成分分析和聚类分析结果表明,32种植物可划分为4种萌发类型:爆发型、过渡型、缓萌型和低萌型。以上结果揭示出32种藜科植物种子萌发策略不尽相同,表现为机会主义萌发策略、下注萌发策略和谨慎萌发策略,这与植物所处土壤盐渍化程度存在差异有关。此外,Log尺度下32种藜科植物种子大小及其变异范围较小（10-2~101）,暗示多数藜科植物多为小种子,其容易沿缝隙进入土壤形成短暂或永久种子库,这也是沙漠植物生存策略的重要一环。     

安徽升金湖自然保护区湿地草本种子植物区系研究

对安徽升金湖湿地自然保护区的湿地草本植物区系进行了初步分析,研究表明,该区共有湿地草本种子植物59科173属275种,以禾本科（Gramineae）、菊科（Compositae）、莎草科（Cyperaceae）等为优势科,而以菱科（Trapaeeae）、三白草科（Saururaceae）、茨藻科（Najadaceae）等为该植物区系的表征科;以蓼属（Polygonum）、苔草属（Carex）、蒿属（Artemisia）等为优势属,但属的组成较为分散,寡种属和单种属占总属数的97．69％,表明该区植物成分较为复杂,物种多样性指数较高。从分布区类型看,科以热带成分占明显优势（30．52％）;属泛热带分布属最多（21．39％）,北温带分布成分次之（13．87％）,总体上温带成分（38．73％）略多于热带性成分（34．10％）。表明该植物区系地理成分复杂,过渡性明显,分布区类型多样,具有热带、亚热带与暖温带的多重性质,但以亚热带性质为主。     

西溪湿地外来植物及其风险管理

采用经典分类及群落学研究方法,通过实地调查和资料分析,对西溪湿地外来植物,特别是外来入侵植物的种类、生境、危害程度等进行了研究。结果表明:西溪湿地现有外来种子植物97科234属328种,其中被子植物91科220属311种。菊科、禾本科和蔷薇科等14科所含属种是该地外来植物的主要组成部分,菊科、禾本科占绝对优势;菊科外来植物在外来种中所占比例大,且危害较重。景观改造、湿地植物园引种是西溪湿地外来植物种类大量增加的主要原因。西溪湿地现有外来入侵植物共27科55属71种,原产地为美洲的48种,占总种数的67.61%;原产地为欧洲的9种,占12.68%。外来入侵植物以一年生或二年生草本居多,有52种,占总种数的73.24%,落叶灌木仅1种(占1.41%)。提出西溪湿地外来植物的编目、监测和数字化管理的建议,并建议将美丽飞蓬、南美天胡荽、再力花和黄菖蒲等4种外来植物列入中国外来入侵植物名录。     

哈尔滨阿勒锦岛国家湿地公园野生种子植物多样性

在哈尔滨市阿勒锦岛国家湿地公园,采用样线和样方调查法,对野生种子植物进行了野外调查,研究该湿地公园野生种子植物的多样性和区系特征。在该湿地公园共记录野生种子植物58科170属272种(包括2亚种和2变种),都为被子植物。其中,物种数较多的科有禾本科(Gramineae)(48种)、菊科(Compositae)(37种)和莎草科(Cyperaceae)(21种);物种数较多的属有薹草属(Carex)(12种)、蓼属(Polygonum)(8种)和委陵菜属(Potentilla)(6种)。在该湿地公园分布着落叶阔叶林、落叶阔叶灌丛、草甸、草本沼泽和水生植被共5种植被类型,分布的植物区系主要为榆树群系(Form.Ulmus pumila)、柳属群系(Form.Salix)和芦苇群系(Form.Phragmites australis)等,与草本植物群系相比,木本植物群系的多样性水平相对较高。该湿地公园内野生种子植物区系与世界分布类型具有普遍联系,特有程度较低,在科、属、种水平上都表现为典型的温带属性,同时在种的水平上有热带、亚寒带—寒带类型植物物种的渗透。     

北京白河湿地主要植物群落生态学研究

通过对北京白河植物群落的组成、结构、生物量、生活型及区系特征调查研究。结果表明,白河滩地共分布有水生、湿生植物33科98属178种;生活型以地面芽植物和一年生植物占优势;区系特征以世界广布和北温带分布型占主导。该调查区域共有18个湿地植物群落类型;主要植物群落的生物量秋季小香蒲(Typha minima)群落为3200g/m^2;芦苇群落(Phragmites australis)为3000g／m^2;有芒稗(Echinochloa crusgallii vat．caudata)群落为3500g／m^2;褐鳞莎草群落(Cyperus fuscus)为1300g/m^2。该地区主要植物群落的生物量、群落组织水平、多样性与人为活动干扰有密切关系。     

阿拉善高原荒漠植被组成分布特征及其环境解释 Ⅳ.土壤种子库特征研究

阿拉善荒漠土壤种子库种子密度主要受到水、热变化梯度的影响而呈现水平地带性分布规律。土壤种子库的分布主要集中在0～5cm的土层中,深层土壤很少有种子库的存在。阿拉善土壤种子库共统计到26种植物种子,分属9科22属,以禾本科最多;生活型以一年生草本植物种子的比例最高,达到51.36%。极端干旱环境条件下不存在有效的土壤种子库。土壤种子库多样性(Simpson指数)在东阿拉善草原化荒漠区为最高,在0.546～0.917之间;西阿拉善荒漠区次之为0.417～0.915;额济纳绿洲区为0.855,说明阿拉善荒漠区从东到西,土壤种子库物种多样性指数呈现下降的趋势。土壤种子库相似性研究表明,阿拉善荒漠不同区域的土壤种子库相似性差异较大,东阿拉善荒漠化草原植被区,相似性系数范围为0.17～0.67,西阿拉善典型荒漠区为0～0.75,额济纳戈壁荒漠区和东、西阿拉善土壤种子库的相似性系数范围是0～0.4。说明阿拉善荒漠区,由于生境和植被的异质性程度高,导致土壤种子库之间的差异性显著。阿拉善荒漠的土壤种子库和地上植被组成上差异显著,地上植被的优势种以旱生、中生灌木、半灌木为主,土壤种子库中以一年生、多年生草本为主,没有统计到灌木种子的存在,表明土壤种子库对于灌木层片更新和演替的贡献非常小。这些发现对了解干旱荒漠植被自然修复特点具有重要的潜在贡献。     

片断化热带雨林土壤种子库初步研究

通过萌发实验研究片断化热带雨林的森林土壤种子库的储量、种类组成以及种子的分布。结果表明,在厚度为10cm的土壤中,受次生植被隔离的城子龙山雨林片段土壤种子库储量达到6494±155粒/m2,高于连续森林的4585±235粒/m2。而受人工植被隔离的曼仰广龙山雨林片段由于缺乏种源,土壤种子库储量较低,仅达到3505±43粒/m2。土壤种子库中的种子种类也以城子龙山为最多,达到69种。从土壤种子库的水平分布看,受次生植被影响的城子龙山和迁地保护区从林缘至林内种子储量呈下降的趋势,而需子龙山隔离程度较高、受人畜干扰严重,森林内外土壤种子库储量显差异不显著。     

太白山土壤种子库储量与物种多样性的垂直格局

通过野外植被调查和室内试验,从1 220份土样中,挑选土壤中的种子,进行分类统计,研究秦岭太白山南坡土壤种子库储量与物种多样性沿海拔梯度的变化。研究结果如下：(1) 太白山南坡土壤种子库中的植物种为172种;从总体上看,土壤种子库中的物种丰富度 (S) 随着海拔的上升呈下降趋势。土壤种子库生物多样性特征表现为在2个海拔段发生较明显的变化：一是从低海拔到中等海拔 (1 500~2 500 m),二是从中等海拔到高海拔 (2 500~3 500 m)。在?琢多样性方面,生态优势度在海拔2 500 m处最大;在海拔2 400 m以下 (包含2 400 m) 的样地中,种子库生态优势度大于海拔2 500 m以上 (含2 500 m) 的样地种子库的生态优势度。 H′(Shannon-Wiener指数)与生态优势度的变化趋势相反。(2) 太白山南坡土壤种子库储量最大值出现在海拔2 600 m的样地,为2.24×104 Ind./m²;种子库储量最小值出现在海拔3 500 m的样地,为4.43×102 Ind./m²。储量沿海拔梯度的变化趋势表现为：在海拔2 600 m以下,种子库储量沿海拔的上升呈逐渐增加的趋势;在海拔2 600 m以上,种子库储量沿海拔的上升呈逐渐下降的趋势。(3) 土壤种子库的种子储量与种子密度的变化规律基本一致。而用单位面积土壤中的种子储量来表示种子库的大小特征比用种子密度来表示更为实用和方便,而且采集具有不同性质的土壤研究种子库,考虑到了土壤性质等因素的影响,更能客观反映土壤种子库的特点。     

Factors controlling the regenerative cycle of Thymus funkii subsp. funkii in a semi-arid gypsum steppe: A seed bank dynamics perspective

We researched the soil seed bank dynamics of Thymus funkii subsp. funkii, a gypsovag shrub endemic to the southeastern Iberian Peninsula, to determine possible reasons for low recruitment in isolated populations growing on crusted gypsum soils. Recruitment-restriction hypotheses involving main factors in the seed bank dynamics were analysed, and a diagrammatic dynamics model drafted from a population perspective. Viable seed production averaged 362 per plant. Seed shadows resulting from primary dispersal were concentrated under the mother plant. There were two thyme-seed predators: coleopteran larvae (pre-dispersal phase) and Messor bouvieri ants (pre- and post-dispersal phases), which predated 16.4% and 3.8% of population yield, respectively. However, ants may simultaneously contribute to the spatial secondary dispersal, since they lost a small fraction of seeds they harvested. Seeds showed innate physiological dormancy to high summer temperatures, although this disappeared rapidly. The response of germination to other temperature × light conditions was wide and rapid. No permanent seed bank was detected in the soil. Seeds buried in the upper soil layer (2 cm) germinated highly and fast. In contrast, a significant fraction of seeds buried deeply (8 cm) remained viable for over one year. Germination in the field accounted for only 1.0% of the seed output, and seed death due to pathogen attack and aging was also low (3.0%). Seedling emergence was confined to autumn and showed a high correlation with total plant cover, irrespective of plant species. Seedling survival was very low. The small spatial correspondence between primary dispersal and seedling emergence patterns may reflect the importance of secondary dispersal in T. funkii seed bank dynamics. Hypotheses and consequences of such horizontal seed movements for conservation management are discussed.     

洪河国家级自然保护区湿地功能区保育与湿地补偿研究

黑龙江洪河国家级自然保护区位于三江平原腹地,保护区内有众多国家重点保护的野生动植物物种。由于保护区的功能区划和周边地区农田用地的开发,保护区已经面临着水资源匮乏、湿地退化等问题。本文从保护区的湿地功能区保育现状和保护区各功能区生态补偿等方面研究了洪河自然保护区湿地生态补偿问题,确保洪河湿地生物多样性的完整性,达到湿地生物多样性保护与可持续利用的目的。