种子年后天山云杉林土壤种子库研究

【摘要】： 土壤种子库是存在于土壤表面和土壤中全部存活种子的总和。土壤种子库研究是植物生态学研究的一个重要领域。研究土壤种子库是对生物多样性研究的一个重要补充,有助于对植被更新和植被演替动态的了解,对于植被恢复与重建具有重要的理论和实践指导意义。本研究以天山云杉种子年后第一年的土壤种子库为对象,采用萌发法对天山中部海拔1800～2210m天山云杉林下0～10cm深度的土壤种子库进行了连续的试验研究,并结合生态位、物种多样性以及生物统计等理论和方法对其进行了分析和解释。所得结果如下: (1)种子年后天山云杉林土壤种子库在春季和秋季的储量分别为(922.00±662.21)粒/m2和(780.75±472.21)粒/m2,其中目标种天山云杉分别占到了土壤种子库中有活力种子的63.39%和72.78%。与春秋相比,秋季土壤种子库种子总储量有所下降,但土壤种子库中天山云杉有活力种子数量变化不大。 (2)种子年后天山云杉林土壤种子库在垂直空间分布上,不论是春季还是秋季,种子数量均自上而下呈递减,0～2cm土壤层种子数量最多,有85%以上的种子分布在距地面6cm的枯枝落叶层及表层土壤。 (3)种子年后的春秋两季土壤种子库中共有物种为16种,仅相差一种,除天山云杉外均属一年生或多年生草本,主要有高山羊角芹、仰卧早熟禾、准噶尔繁缕、紫苞鸢尾和天蓝岩苣。通过种子库物种多样性分析发现,围栏封育区土壤种子库的物种多样性指数明显高于非围栏封育区。 (4)通过对优势物种的进行生态位分析发现,种子年后仰卧早熟禾在土壤种子库中的生态位最宽,达4.6804;北方拉拉藤生态位最窄,仅为1.6。在不同的种对之间。准噶尔繁缕和天山云杉之间的生态位重叠度最大,达到0.9908,问荆和天山云杉之间的生态位重叠最小,仅为0.247。 (5)地上植被调查发现,种子年后占据数量优势的植物主要集中于松科(44.44%)、伞形科(21.25%)、鸢尾科(9.78%)、菊科(7.21%)和禾本科6.52%,累计占地上植物总数的89.2%。土壤种子库与地上植被之间的相似性在0.313～0.500之间。围栏封育区地上植被与种子库的之间相似较低,但地上植被物种多样性远远大于土壤种子库物种多样性。非围栏区地上植被与土壤种子库的相似性高于围栏区域。 (6)通过自然条件下天山云杉种子野外埋藏试验发现,种子在埋入土壤半年后活力由74.5%下降为37.58%,一年后下降为6.09%,一年半之后下降为4.67%。种子在土壤中的活力呈急剧下降的态势,并且不同埋藏深度对保持天山云杉种子的活力没有显著性差异。