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《西北农林科技大学》 2012年
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黄土丘陵沟壑区撂荒地种子输入与输出动态变化特征

陈宇  
【摘要】:植被的自然恢复和自我更新是生态系统恢复、更新和扩张的关键,而种子又是植被恢复和更新的前提和基础,其输入输出的动态变化决定着土壤种子库的大小及物种组成,决定着能为植被恢复和自然更新所能提供模板的复杂程度及潜力大小。因此,本研究以黄土丘陵区3个撂荒坡面为研究对象,在调查和收集样地种子结种量、种子雨、种子流失、种子萌发和土壤种子库的基础上,分析了种子输入与输出特征、土壤种子库特征及其相互关系,并探讨了种子输入输出的动态变化对植被恢复、更新与演替的影响。主要取得以下结果: (1)撂荒坡面主要物种的种子产量由高到低依次为猪毛蒿狗尾草白羊草阿尔泰狗娃花长芒草达乌里胡枝子铁杆蒿,且种子产量和重要值之间存在线性相关关系。年种子雨平均密度为3948粒/m2,种子雨密度分别在6-7月、9月到次年1月有个高峰,在4月和8月到达最低值;上述七种物种的种子雨密度之和占坡面种子雨总密度的85%左右。这七种主要物种的种子雨占其种子产量的比例为5.81-82.65%,平均为25.75%。 (2)撂荒坡面年种子流失量总和为240粒/m2,主要集中在7-10月,在8月份达到最高值58粒/m2,5月份第二次侵蚀性降雨时最低为8粒/m2;种子的形态特征及其在土壤种子库和种子雨中的分布对种子流失有着重要影响。土壤侵蚀程度与种子流失总量关系显著(p0.05),即土壤侵蚀程度越严重,种子流失量越大,而种子流失量与土壤侵蚀量之间没有明显的关系。 (3)撂荒坡面年种子萌发密度平均为389粒/m2,萌发的种子绝大部分为猪毛蒿、狗尾草等演替前期物种,而演替中后期物种如达乌里胡枝子、铁杆蒿、白羊草等物种萌发密度较小;种子的萌发时间主要分布在降雨集中的7-10月份,占萌发总量的83.04%。土壤侵蚀程度与种子萌发密度之间有密切关系,即侵蚀程度越严重,种子萌发密度越小,且随着植被盖度的增加种子萌发密度有减少的趋势。 (4)土壤种子库密度平均为5946粒/m2,其中,演替初期一年生物种猪毛蒿种子密度最大,平均占土壤种子库的71.94%,而演替后期物种白羊草、铁杆蒿、达乌里胡枝子和长芒草的种子相对较少;土壤种子库垂直分布以0-2cm土层内种子库密度最大,占49.55-66.37%,2-5cm次之,占21.35-32.12%,5-10cm最小,占12.65-20.08%;土壤种子库密度在坡面上表现为淤积地形植被下裸地,说明土壤种子库随径流泥沙的搬运而迁移和淤积而发生变化。 (5)随着种子的输入输出,撂荒坡面的潜在土壤种子库有增加的趋势。不同物种在潜在土壤种子库中的密度随着种子的输入输出表现出不同的趋势,可以分为两类:一是随着种子的输入输出,这类物种潜在土壤种子库密度维持在一定的水平,变化起伏度较小,如猪毛蒿和铁杆蒿;二是随着种子的输入输出,尤其是进入种子雨高峰期后,这类物种潜在土壤种子库密度急剧增加,如阿尔泰狗娃花、长芒草、狗尾草、达乌里胡枝子和白羊草。 (6)撂荒坡面当年(2011年3月-2012年3月)种子雨输入量占土壤种子库的60%以上,是影响土壤种子库密度及物种组成的首要因素;种子流失量仅占土壤种子库的4%左右,在一定程度上来说,种子流失虽然减少了土壤种子库中种子的密度,但并不是影响地上植被自然更新的关键因素;而种子的萌发只占土壤种子库6%左右,说明土壤种子库完全能为植被的自然更新提供种源。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:Q948.1

【参考文献】
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