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石羊河尾闾青土湖土壤种子库特征及其与地上植被的关系

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西北林学院学报 2024年 1-8页

作者：赵艳丽安富博郭树江赵赫然王飞李雪娇宋德伟甘肃省治沙研究所甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室(培育基地)

为探究土壤种子库在石羊河尾闾青土湖植物保护中的作用及其在生态恢复中的潜力,选择青土湖湖心向外辐射的西北、正东、东南方向上的3条样线,采用野外植被样方调查与种子萌发试验相结合的方法,对青土湖土壤种子库组成、空间分布及其与地上植被的关系进行研究。结果表明,1)青土湖区土壤种子库共出现9种植物,分属6科9属,以藜科植物最多,生活型以1年生草本植物种子比例最高,占到51.86%～94.32%,而灌木植物所占比例很小。2)土壤种子库密度介于0～1 516.67粒·m-2,平均土壤种子库密度表现为正东方向>东南方向>西北方向;土壤种子库分布主要集中在0～2 cm土层中,种子库密度随土层深度的增加呈降低趋势。3)青土湖土壤种子库物种多样性指数从湖心向外辐射呈现先增加后降低的趋势,表现为正东方向>东南方向>西北方向。4)青土湖周边土壤种子库和地上植被的平均相似性系数均较低,在0.03～0.20,属极不相似水平,说明在物种组成上差异显著。研究结果可为青土湖周边植被恢复与重建提供科学依据和支撑。

关键词：土壤种子库物种多样性地上植被青土湖

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贺兰山低山区土壤种子库与地上植被关系分析

草地学报 2023年第1期31卷 166-172页

作者：王雅芳李国旗石云刘星谢博勋解盛宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地宁夏银川750021 宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室宁夏银川750021 宁夏大学生态环境学院宁夏银川750021 宁夏大学地理科学与规划学院宁夏银川750021

土壤种子库是地上植被更新的潜在种源,它影响地上植被的自然恢复、植被群落的演替进程和区域生物多样性维持。通过对贺兰山低山区不同海拔高度植物群落进行室内种子萌发试验和野外植被调查,发现5个海拔高度的土壤种子库植物种均以一年... 详细信息

土壤种子库是地上植被更新的潜在种源,它影响地上植被的自然恢复、植被群落的演替进程和区域生物多样性维持。通过对贺兰山低山区不同海拔高度植物群落进行室内种子萌发试验和野外植被调查,发现5个海拔高度的土壤种子库植物种均以一年生草本居多,而相对应的地上植被群落在5个海拔高度的物种重要值均呈现为一年生草本地上植被的物种多样性指数均在海拔1200 m处最高;土壤种子库种子密度与相对应的地上植被密度的关系可用对数曲线表示,随着地上植被密度的增加土壤种子库种子密度呈减少趋势。贺兰山低山区5个海拔高度土壤种子库种子密度和物种多样性均较低,无法满足植被自然恢复需求,可通过采取飞播等生态恢复措施来弥补表层土壤种子的不足,从而满足地上植被恢复所需种子数量。

关键词：土壤种子库地上植被物种多样性种子密度

洮河上游紫果云杉群落土壤种子库特征及其与地上植被的关系

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西北植物学报 2022年第4期42卷 705-714页

作者：李波赵阳刘婷陈学龙高本强曹秀文甘肃省白龙江林业科学研究所兰州730070 甘肃白龙江森林生态系统国家定位观测研究站甘肃舟曲746300

该研究以甘肃洮河国家级自然保护区大峪沟林区(TH)、冶力关林区(YLG)、尕海-则岔国家级自然保护区则岔林区(GZ)的紫果云杉(Picea purpurea)天然林群落为研究对象,通过样地调查与萌发实验,分析洮河上游紫果云杉群落土壤种子库特征,以揭... 详细信息

该研究以甘肃洮河国家级自然保护区大峪沟林区(TH)、冶力关林区(YLG)、尕海-则岔国家级自然保护区则岔林区(GZ)的紫果云杉(Picea purpurea)天然林群落为研究对象,通过样地调查与萌发实验,分析洮河上游紫果云杉群落土壤种子库特征,以揭示洮河上游紫果云杉群落土壤种子库特征及与地上植被的关系,为紫果云杉群落恢复和管理提供依据。结果表明:(1)3个林区土壤种子库共萌发27科45属50种植物,种子库密度在958~1129粒/m^(2)之间,草本植物是构成研究区土壤种子库的主体。(2)3个林区紫果云杉群落土壤种子库垂直结构明显,物种数及种子密度随土层的加深呈减少趋势。(3)3个林区地上植被物种数大于土壤种子库物种数,相似性系数在0.15~0.23之间,表现为极不相似性;土壤种子库的多样性指数除Pielou指数高于地上植被外,Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数均低于地上植被。研究认为,洮河上游紫果云杉群落土壤种子库以草本植物为主,乔木和灌木的储量较小,特别是建群种紫果云杉的储量较小;地上植被和土壤种子库之间相互的贡献力较低,仅依靠紫果云杉林土壤种子库进行自然恢复,远不能缓解现阶段紫果云杉林退化的问题,因此需开展人工育苗、造林等措施来促进紫果云杉的更新与发展。

关键词：洮河上游紫果云杉土壤种子库地上植被

沮漳河河漫滩地上植被及土壤种子库的季节动态变化研究

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沮漳河河漫滩地上植被及土壤种子库的季节动态变化研究

作者：余海波长江大学

学位级别：硕士

河漫滩作为河流水域和两岸陆域之间的生态过渡带,是地球上极具生产力和多样性的生态系统,而人类活动的过度干预以及水文条件的剧烈变化,又导致其成为受威胁最严重的生态系统之一。沮漳河作为长江中游荆江河北岸最大支流,受到大规模水利... 详细信息

河漫滩作为河流水域和两岸陆域之间的生态过渡带,是地球上极具生产力和多样性的生态系统,而人类活动的过度干预以及水文条件的剧烈变化,又导致其成为受威胁最严重的生态系统之一。沮漳河作为长江中游荆江河北岸最大支流,受到大规模水利、防洪工程与人类活动的持续干扰,导致其部分河段季节性断流,沼泽、滩地萎缩甚至退化消失,已成为“长江大保护”江汉平原地区湿地生态修复工程的重点区域。本文以水位为空间梯度结合具体生境,采用现场调研与室内萌发的方法,对沮漳河河漫滩地上植被与土壤种子库的季节动态变化进行研究,以探寻沮漳河河漫滩地上植被与土壤种子库的季节特征及两者的关系,为沮漳河的生态修复与重建提供理论参考,相关结论如下:(1)沮漳河河漫滩四季地上植被共有116种植物,隶属于45科103属。在不同季节的植物群落中均占据主导地位的科为菊科、禾本科、蓼科。春、夏季的植物生活型以一二年生草本为主,秋、冬季则以多年生草本为主,但占比差异不大。以狗牙根为代表的植物群落在四个季节均形成优势群落,而野豌豆、柯孟披碱草、芦苇、香附子、酸模等其它优势种则具有明显的季节性。(2)不同季节中,沮漳河河漫滩地上植被群落多样性与群落物种数变化趋势一致,夏季群落多样性最高,春季次之,总体呈“∧”型先增后减;物种结构在夏季最为复杂,然后趋于简单,伴生种逐渐取代原有优势种,使群落内的种间竞争降低,稳定性增加。(3)沮漳河河漫滩土壤种子库四季共萌发99种植物,隶属于35科84属,主要以一二年生草本为主。在不同季节的土壤种子库中均萌发较多且占据主导地位的科为禾本科、菊科、莎草科、蓼科。香附子、通泉草、水苦荬和广州蔊菜作为土壤种子库中绝对的优势种,在不同季节的大多数样地中均存在。(4)沮漳河河漫滩种子库储量存在明显的季节变化,其中秋季种子库平均密度最高为4477粒·m,夏季种子库平均密度最低为1469粒·m。不同季节土壤种子库密度随土壤深度的增加整体呈减小的趋势,但种子随着季节的演替存在向深层土壤沉淀的趋势。不同季节的土壤种子库平均密度总体表现为低水位小于高水位。(5)不同季节中,土壤种子库物种Shannon-Wiener多样性指数在2.42-2.94之间,Shannon-Wiener多样性指数随着季节总体呈“V”型先减后增,具体表现为冬季>春季>秋季>夏季。在不同水位条件下,高水位的多样性在春夏季低于低水位,秋冬季则相反。(6)沮漳河河漫滩地上植被与土壤种子库在不同季节的相似性均较高,且随季节总体呈先减后增的趋势。其中,春季(3月)最高,冬季(12月)次之,夏季(6月)最低。在不同季节中,高水位带的地上植被与土壤种子库相似性高于低水位带,但不同水位带地上植被与土壤种子库的相似性均低于同季节沮漳河河漫滩整体的相似性。(7)沮漳河河漫滩地上植被与土壤种子库不同季节的相似性均较高,在0.52-0.58之间,随季节总体呈先减后增的趋势。其中,春季(3月)最高,冬季(12月)次之,夏季(6月)最低。在不同季节中,高水位带的地上植被与土壤种子库相似性较低水位带的要高,但不同水位带地上植被与土壤种子库的相似性均低于同季节沮漳河河漫滩整体的相似性。

关键词：河漫滩种子库地上植被季节动态沮漳河

天山北坡中部天山云杉林土壤种子库特征及其与地上植被的物种相似性

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天山北坡中部天山云杉林土壤种子库特征及其与地上植被的物种相似...

作者：王褚新疆农业大学

学位级别：硕士

天山云杉(Picea schrenkiana var.tianshanica)为新疆森林分布最广、面积最大的生态树种。本研究在天山云杉林土壤种子库已有研究的基础上,以不同海拔梯度(1 600～2 700 m)土壤种子库为研究对象,通过土壤种子库采样、室内萌发鉴定和植... 详细信息

天山云杉(Picea schrenkiana var.tianshanica)为新疆森林分布最广、面积最大的生态树种。本研究在天山云杉林土壤种子库已有研究的基础上,以不同海拔梯度(1 600～2 700 m)土壤种子库为研究对象,通过土壤种子库采样、室内萌发鉴定和植被调查相结合的方法,对不同海拔梯度土壤种子库的物种组成、物种多样性、植物生活型及土壤种子库与地上植被的关系进行研究,分析土壤种子库的分布特征、地上植被的分布特征及土壤种子库与地上植被物种相似性,为植物群落物种多样性的保护提供理论依据。研究结果如下:土壤种子库萌发鉴定出29科70属86种。其中乔木2种,为天山云杉和天山桦;灌木2种,为黑果栒子和水杨梅;草本植物82种,土壤种子库以草本植物为主。多年生草本植物分布在每条样线中。不同海拔梯度,随海拔的升高,土壤种子库1年或2年生草本的物种数总体上呈单峰分布的变化趋势。土壤种子库的物种数、共有物种数及种子密度随海拔的升高,呈先升高后降低的变化。在海拔1 800 m,土壤种子库物种数最多,种子密度最大。天山云杉林地上植被群落特征与海拔梯度之间的趋势呈二次函数关系。不同海拔梯度,随海拔的升高,植物株高呈下降趋势,植物密度、物种丰富度及盖度呈先增加后减小的变化趋势。随海拔的升高,α多样性呈单峰分布的变化趋势。β多样性的变化:在相邻海拔梯度间,随海拔的升高,Sorensen指数呈先升高后降低然后在升高,而Cody指数正好相反;不同海拔梯度之间,随海拔的升高,Sorensen指数总体上呈下降趋势,而Cody指数正好相反。天山云杉林地上植被群落中8个优势种总体关联性为正关联。天山云杉林土壤种子库与地上植被共计鉴定出41科99属123种,地上植被共计鉴定出36科87属101种,二者共有物种数60种,土壤种子库独有的物种数26种,地上植被独有的物种数41种。不同海拔梯度,地上植被物种数高于土壤种子库物种数。土壤种子库与地上植被物种相似性较低,为中等不相似。随海拔的升高,土壤种子库与地上植被物种相似性呈先升高后降低的变化。土壤种子库的物种多样性比地上植被的物种多样性低,二者物种多样性为极显著正相关。

关键词：天山云杉林海拔土壤种子库地上植被物种多样性物种相似性

蚁丘对高寒草甸地上植被和土壤种子库物种构成的影响

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蚁丘对高寒草甸地上植被和土壤种子库物种构成的影响

作者：刘金银兰州大学

学位级别：硕士

蚁丘普遍存在于青藏高原高寒草甸,通过影响草地植物群落结构和土壤种子库物种构成,引起蚁丘及其毗邻区域小尺度植被异质性,进而引起草地植被演变。本研究以青藏高原3个样点(青海门源和玛沁及甘肃天祝)高寒草甸的广布弓背蚁蚁丘为对象,... 详细信息

蚁丘普遍存在于青藏高原高寒草甸,通过影响草地植物群落结构和土壤种子库物种构成,引起蚁丘及其毗邻区域小尺度植被异质性,进而引起草地植被演变。本研究以青藏高原3个样点(青海门源和玛沁及甘肃天祝)高寒草甸的广布弓背蚁蚁丘为对象,通过对蚁丘及其周边区域(草圈)植被特征(高度、盖度、生物量、多样性和饲用价值)和土壤种子库(物种密度和种类等)及其植物物种相似性进行定量分析,明晰蚂蚁筑丘降低高寒草甸植物物种多样性是否具有普遍性?其对草地优势种作用是否具有马太效应?主要结果如下:蚂蚁筑丘降低草圈豆科、菊科、龙胆科和毛茛科频度,促进草圈向禾本科和莎草科转变,增加草圈高度和生物量,降低草圈植物物种数和Shannon-Wiener多样性指数,提高草圈植物Pielou均匀度指数。门源和玛沁草圈草地早熟禾重要值分别是对照的1.65倍和4.43倍,天祝草圈线叶嵩草和西北针茅重要值分别是对照的1.30倍和1.44倍。蚂蚁筑丘提高禾本科和莎草科地上生物量,提高优良牧草比例,改变植物生长型和生活型构成,也使草圈植物物种数与地上生物量呈显著线性负相关。蚁丘上、蚁丘下、草圈和对照0-10cm土壤种子库密度分别为5979.92粒/m、4658.73粒/m、3559.28粒/m和2766.20粒/m,蚂蚁筑丘降低土壤种子库植物物种多样性;枯黄期和返青前土壤种子库密度分别为4143.51粒/m和4338.55粒/m。蚂蚁筑丘提高土壤禾本科、莎草科、豆科和菊科种子密度,降低毛茛科和龙胆科等种子密度,也改变土壤种子库功能群比例。蚂蚁筑丘提高土壤中优良牧草种子比例,降低劣等牧草种子数量,进而在一定程度促进土壤种子库和地上物种构成的一致性。综上,蚂蚁筑丘普遍降低高寒草甸植被群落和土壤种子库物种多样性,提高禾草和莎草科生物量及种子比例,对高寒草甸群落优势种具明显马太效应。草地管理中,为充分利用蚁丘斑块饲草,建议放牧利用,以降低蚁丘植被异质性。

关键词：蚁丘高寒草甸地上植被土壤种子库功能群构成植被变化

丹江口水库消落带土壤种子库与地上植被和环境的关系

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应用生态学报 2013年第3期24卷 801-808页

作者：刘瑞雪詹娟史志华陈龙清华中农业大学园艺林学学院园艺植物生物学教育部重点实验室武汉430070 华中农业大学资源与环境学院武汉430070

以丹江口水库消落带为研究区域,利用层次聚类法将海拔140～145m区域内37个样地的土壤种子库分为6个组,比较不同组间的种子库物种组成、密度及多样性指数之间的差异;利用相似性指数分析土壤种子库与地上植被的差异;运用主成分分析和多元... 详细信息

以丹江口水库消落带为研究区域,利用层次聚类法将海拔140～145m区域内37个样地的土壤种子库分为6个组,比较不同组间的种子库物种组成、密度及多样性指数之间的差异;利用相似性指数分析土壤种子库与地上植被的差异;运用主成分分析和多元回归分析土壤种子库密度与地上植被、环境因素的关系.结果表明:在丹江口水库消落带同海拔区域内,土壤种子库在物种组成上呈明显的异质性,不同组间的种子库密度、多样性指数均存在显著差异;土壤种子库与地上植被的差异较大,而且土壤种子库中的物种数明显少于地上植被中的物种数;土壤种子库密度与地上植被盖度、地上物种数和土壤质地呈显著正相关,而与田间持水量和土壤孔隙度呈显著负相关.

关键词：消落带土壤种子库物种组成地上植被环境因子丹江口水库

土壤种子库与植被的关系：种子在生态系统恢复中的作用

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生态学杂志 2024年第7期 1966-1972页

作者：李雪华季飞龙刘志民李晓兰中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院大学伊犁师范大学资源与环境学院赤峰学院化学与生命科学学院

作为种子生活史过程的关键环节之一，土壤种子库能够有效链接过去植被的基因记忆和未来植被的发展趋势，具有追源植被演化机制、维持群落物种多样性和恢复生态系统等重要生态功能。本文基于种子生态学的发展现状，总结了全球陆域范围内... 详细信息

作为种子生活史过程的关键环节之一，土壤种子库能够有效链接过去植被的基因记忆和未来植被的发展趋势，具有追源植被演化机制、维持群落物种多样性和恢复生态系统等重要生态功能。本文基于种子生态学的发展现状，总结了全球陆域范围内多种生态系统土壤种子库的研究进展，剖析了土壤种子库与地上植被的物种相似性关系，以阐明群落构建机理、把握群落演替方向及科学指导生态恢复工程。研究区域或生态系统差异对土壤种子库与植被间关系特征影响不大，总体研究结果以低相似性为主，高相似性的研究案例相对较少。二者之间相似性关系可以用非生物过滤器、地点历史和种子生产的种间差异来解释。土壤种子库与植被间较低的相似性结果表明，土壤种子库对稳定生态系统目标物种的自然生态恢复作用可能较小。但土壤种子库作为自然恢复的种源基础，能够有效弥补人工生态恢复措施中存在的单一且不稳定的问题。如何基于土壤种子库特征并辅以相适配的人工措施才是退化生态系统恢复工程实施中亟需思考的关键问题。

关键词：种子生态土壤种子库地上植被相似性生态恢复

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

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湿地科学 2012年第4期10卷 439-444页

作者：李伟崔丽娟张守攻中国林业科学研究院湿地研究所北京100091 中国林业科学研究院林业研究所北京100091

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... 详细信息

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。

关键词：土壤种子库地上植被物种组成湿地恢复芦苇沼泽太湖岸带