收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

黄土高原土壤种子库与植被恢复研究

赵凌平  
【摘要】:以黄土高原典型草原区、森林草原区和荒漠草原区为研究区域,采用资料收集、野外调查和室内分析相结合的方法,研究黄土高原不同地带性植被土壤种子库的特征,分析土壤种子库在黄土高原植被构建中的作用机理以及在退化植被恢复过程中的作用与潜能,以期为黄土高原退化生态系统的恢复与重建提供科学依据和理论支持。主要结论如下: 1.阐明了黄土高原地区土壤种子库的物种组成、多样性、大小和空间分布格局等特征。在不同地带性植被土壤种子库中,均为草本植物占优势,以禾本科和菊科植物为主;黄土高原拥有丰富的种子库资源,种子库密度在典型草原为1388~9853seeds·m-2,森林草原为567~1210seeds·m-2,荒漠草原为31~482seeds·m-2;土壤种子库物种丰富度和多样性在三个地带性植被中排序为:典型草原森林草原荒漠草原;黄土高原地区有活力的种子主要分布在10cm土层以上。荒漠草原持久种子库中0~5cm和5~10cm的种子储量比例接近,其它地带性植被土壤种子库的储量均随土壤深度的增加呈下降趋势,具有明显的垂直分布格局(枯枝落叶层除外)。 2.揭示了黄土高原地区土壤种子库与地上植被的关系,以及土壤种子库在黄土高原植被结构建成和退化植被恢复中的作用与潜力。黄土高原地区土壤种子库与地上植被的相似性较低,Jaccard相似性指数在典型草原为0.29~0.38,森林草原为0.15~0.21,荒漠草原为0.05~0.27。在典型草原封禁演替过程中,土壤种子库在演替前期对植被的贡献较演替后期大,但从整体看土壤种子库在封禁演替过程中发挥的作用较小,而且土壤种子库也不能准确地预测未来植被的发展方向和演替趋势;森林草原区乔木实生苗成苗率低,依靠实生苗进行森林种群更新演替困难。土壤种子库是森林维持物种多样性的一个重要来源,但不是森林更新的主要方式,优势树种种群的天然更新主要依靠萌蘖苗。荒漠草原依靠持久种子库恢复灌木层的植被潜能很小。可见,黄土高原地区种子库对地上植被的贡献较低,仅仅依靠土壤种子库实现退化植被的自然修复的可能性非常小,地上植被的自然更新很有可能依赖于种子扩散和无性繁殖。 3.研究了干扰措施(封禁和放牧)对典型草原土壤种子库的影响。封禁和放牧措施未能显著改变土壤种子库优势物种组成的变化,但放牧使土壤种子库中一些伴生种消失,而封禁保护了这些物种在土壤种子库中存留;短期封禁显著提高土壤种子库的物种多样性,长期封禁则降低了物种多样性;封禁和放牧措施对土壤种子库密度影响显著,长期封禁使土壤种子库密度显著增加。封禁和放牧对土壤种子库密度的影响主要集中在枯枝落叶层和0~5cm土层,封禁主要提高了种子库中5cm以上的种子数量,对5cm以下的种子数量无显著改变;封禁和放牧措施通过改变草地枯落物生物量和厚度影响枯枝落叶层的种子数量,这正是封禁和放牧措施影响种子库数量的内部驱动因素之一;放牧地土壤种子库密度的变异系数最大,短期封禁使土壤种子库密度的变异系数略微降低,而长期封禁则使土壤种子库密度的变异系数明显降低;封禁和放牧措施对地上植被与土壤种子库之间的相似性影响不显著。 4.研究了典型草原地上植被与土壤种子库在封禁演替过程中的特征变化。在典型草原区,本氏针茅群落随着封禁年限的延长,其地上植被表现出明显的演替趋势,但是这种演替趋势未能在土壤种子库中得以体现,说明土壤种子库对外界干扰的反应滞后于地上植被。随着封禁演替年龄的增加,土壤种子库密度呈递增趋势;土壤种子库物种组成的相似性递减,说明土壤种子库物种更替速率逐渐增加;地上植被与土壤种子库之间的相似性先升高后降低,说明土壤种子库对地上植被的贡献在演替前期大于演替后期。 5.研究了森林草原优势树种种子质量与命运。动物捕食、虫蛀是土壤种子库优势树种种子损失的主要原因,占种子储量的30%;霉变是引起土壤种子库中优势树种种子消耗的另一个重要因素,占到15%;仍有55%的种子为优势树种种群更新提供种源,但只有0.1%的机会幼苗能成功建植。 6.分析了地理坐标和海拔对荒漠草原持久土壤种子库特征的影响。在荒漠草原区,持久土壤种子库密度与纬度之间呈显著负相关,而与经度的相关性不显著;经纬度对持久种子库物种丰富度、多样性,以及地上植被-土壤种子库的相似性影响不显著;海拔对持久种子库密度影响不显著,但对持久种子库的物种丰富度、多样性,以及地上植被-土壤种子库的相似性影响显著,随着海拔的升高,物种丰富度、多样性,以及地上植被-土壤种子库的相似性降低。 7.分析了黄土高原地区主要物种种子在土壤中的持久性及种子质量、形状与持久性之间的关系。黄土高原地区145种植物中,具有持久种子库的物种占48%,具有瞬时种子库的物种占44%。种子质量、形状均与持久性呈显著负相关,说明种子质量与形状是决定植物种子在土壤中的命运及持久性的重要特征,是预测种子在土壤中的持久性的重要指标。易于埋藏是这种关系存在的最主要的内在机制。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈智平,王辉,袁宏波;子午岭辽东栎林土壤种子库及种子命运研究[J];甘肃农业大学学报;2005年01期
2 李锋瑞,赵丽娅,王树芳,王先之;封育对退化沙质草地土壤种子库与地上群落结构的影响[J];草业学报;2003年04期
3 赵廷宁,曹子龙,郑翠玲,孙保平,丁国栋;平行高立式沙障对严重沙化草地植被及土壤种子库的影响[J];北京林业大学学报;2005年02期
4 周先叶,李鸣光,王伯荪,昝启杰;广东黑石顶自然保护区森林次生演替不同阶段土壤种子库的研究[J];植物生态学报;2000年02期
5 王辉,任继周;子午岭主要森林类型土壤种子库研究[J];干旱区资源与环境;2004年03期
6 吕世海,卢欣石,曹帮华;呼伦贝尔草地风蚀沙化地土壤种子库多样性研究[J];中国草地;2005年03期
7 赵萌莉,许志信;内蒙古乌兰察布西部温性荒漠草地土壤种子库初探[J];中国草地;2000年02期
8 任珺,陶玲,刘新民;水分供应对沙漠植被土壤种子库中种子萌发的影响(英文)[J];Acta Botanica Sinica;2002年01期
9 唐勇,曹敏,张建侯,盛才余;西双版纳白背桐次生林土壤种子库、种子雨研究[J];植物生态学报;1998年06期
10 范繁荣;阙德海;龚素莲;;格氏栲自然保护区土壤种子库的初步研究[J];林业科技;1998年01期
11 沈有信,江洁,陈胜国,蔡光丽,张平;滇东南岩溶山地退化植被土壤种子库的储量与组成[J];植物生态学报;2004年01期
12 尹华军,刘庆;川西米亚罗亚高山云杉林种子雨和土壤种子库研究[J];植物生态学报;2005年01期
13 王正文,祝廷成;松嫩草地水淹干扰后的土壤种子库特征及其与植被关系[J];生态学报;2002年09期
14 束文圣,蓝崇钰,黄铭洪,张志权;采石场废弃地的早期植被与土壤种子库[J];生态学报;2003年07期
15 郑华,欧阳志云,王效科,彭廷柏,李振新,赵同谦,李锡泉;红壤丘陵区不同森林恢复类型土壤种子库特征研究[J];自然资源学报;2004年03期
16 杨振铎,李宜国;浅述土壤种子库的种类组成、数量动态及萌发格局[J];林业勘查设计;2002年03期
17 沈有信,陈胜国,江洁,蔡光丽,张平;滇东南岩溶山地次生林土壤种子库储量与优势成分[J];广西植物;2003年06期
18 张永明,金洪,高润宏,李国龙;绵刺土壤种子库特征及动态[J];草地学报;2005年01期
19 孙红召;王萌;代莉;;土壤种子库的研究进展[J];河南林业科技;2007年02期
20 白文娟;焦菊英;;土壤种子库的研究方法综述[J];干旱地区农业研究;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王巍;马克平;高贤明;;土壤种子库与植被的关系[A];生物多样性与人类未来——第二届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1996年
2 吴统贵;吴明;萧江华;;土壤种子库在退化生态系统恢复中的作用研究[A];城市生态建设与植被恢复、重建技术交流研讨会论文集[C];2007年
3 杨红梅;冯莉;田兴山;杨彩宏;岳茂峰;;不同种植年限菜场叶菜田恶性杂草马齿苋土壤种子库的研究[A];公共植保与绿色防控[C];2010年
4 沈有信;赵春燕;;中国近期不同植被类型的土壤种子库研究:成就与挑战[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
5 袁玉欣;王颖;;不同土地利用状况下土壤种子库与地表植被变化特征[A];2004中国科协学术年会第十一分会场论文集[C];2004年
6 李洪远;;土壤种子库在植被恢复绿化中的应用研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
7 郑华;欧阳志云;王效科;彭廷柏;李振新;赵同谦;李锡泉;;红壤丘陵区不同森林恢复类型土壤种子库特征研究[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
8 王增如;尹林克;徐海量;李媛;;土壤种子库对漫溢区受损植被更新的贡献初探[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
9 沈有信;刘文耀;;长久性紫茎泽兰土壤种子库[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
10 林露湘;曹敏;;云南热带、亚热带森林林下植被和土壤种子库的边缘效应[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵凌平;黄土高原土壤种子库与植被恢复研究[D];西北农林科技大学;2011年
2 莫训强;土壤种子库应用于滨海地区植被恢复的研究[D];南开大学;2013年
3 尚占环;江河源区退化高寒草地土壤种子库及其植被更新[D];甘肃农业大学;2006年
4 曹子龙;内蒙古中东部沙化草地植被恢复若干基础问题的研究[D];北京林业大学;2007年
5 宋百敏;北京西山废弃采石场生态恢复研究:自然恢复的过程、特征与机制[D];山东大学;2008年
6 王明玖;内蒙古贝加尔针茅草原群落植物繁殖生态学研究[D];内蒙古农业大学;2000年
7 李阳兵;重庆市典型岩溶山地生态退化机理研究[D];西南农业大学;2002年
8 林露湘;森林林下植被和土壤种子库的边缘效应[D];中国科学院研究生院(西双版纳热带植物园);2007年
9 靳瑰丽;伊犁绢蒿荒漠退化草地植物生态适应对策的研究[D];新疆农业大学;2009年
10 鲁为华;短期围栏封育下退化绢蒿荒漠草地更新特征研究[D];新疆农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭贤锋;汶川地震北川灾区林地土壤种子库研究[D];北京林业大学;2013年
2 李淑君;荒漠草原区不同林龄柠条林土壤种子库研究[D];宁夏大学;2014年
3 唐诚;古尔班通古特沙漠南缘土壤种子库空间异质性分析[D];甘肃农业大学;2010年
4 周文强;三峡水库消落区土壤种子库特征、动态及其对消落区植被形成的保障作用研究[D];西南大学;2014年
5 刘明洪;长白山地区不同林型土壤种子库组成特征及与地上植被的关系[D];东北师范大学;2010年
6 朱琳;一个年龄序列巨桉人工林土壤种子库组成与物种多样性研究[D];四川农业大学;2010年
7 李莹;图们江下游地区不同类型湿地土壤种子库特征研究[D];延边大学;2011年
8 刘琳;冀北山地土壤种子库特征及其对植被自然恢复作用的研究[D];河北农业大学;2012年
9 万玲玲;库布齐沙漠沙柳方格沙障对土壤种子库的影响[D];山东农业大学;2012年
10 李华东;天山云杉林土壤种子库年际变化与海拔梯度分布格局研究[D];新疆农业大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 记者 李新龙 通讯员 刘颖;土壤种子库研究获进展[N];湖北日报;2011年
2 本报记者 张慧疆 吴新君;塔河输水课题成果达到国际先进水平[N];巴音郭楞日报;2009年
3 省科技厅社发处;我省南方红豆杉植物资源开发利用研究取得进展[N];福建科技报;2009年
4 本报记者 陈磊;春风又绿黑土滩[N];科技日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978