扦插玉米秸秆对光碱斑地虎尾草和角碱蓬存活率的影响

 通过补播植物种子和扦插玉米秸秆,研究自然状况下虎尾草（Chloris virgata）、角碱蓬（Suaeda corniculata）在松嫩草地次生光碱斑的生长状况;并对次生光碱斑自然恢复进程缓慢的原因、生态恢复模式进行了探讨。结果表明：角碱蓬能直接在次生光碱斑上生长,存活率为61.2％±16.5%;虎尾草很难直接在次生光碱斑上生长,存活率仅为5.7%±6.1%,且虎尾草不能繁殖;扦插玉米秸秆极显著地提高了角碱蓬和虎尾草的存活率,存活率分别为74.8%±18.4%、43.1%±20.8%,并保证植物顺利繁殖,为后续的自然演替提供了必备的种源。由于次生光碱斑土壤种子库极小,耐盐碱植物如角碱蓬可直接在光碱斑上生长,因此,除了可溶性盐离子含量过高外,我们提出土壤繁殖体（包括种子和其它繁殖体）极度缺乏也是松嫩草地次生光碱斑自然恢复进程缓慢的重要原因。最后,根据松嫩草地次生光碱斑的土壤理化性质季节变化、当地气候特征和物种资源,把生态学原理与生态工程有机地结合,提出了加快松嫩草地次生光碱斑恢复进程的生态恢复模式。     

松嫩草地次生光碱斑种子流及其生态恢复意义

通过陷井法 ,对松嫩草地次生光碱斑的表面种子流、土壤种子库动态进行了分析 ,调查发现次生光碱斑种子流数量巨大 ,种类相当丰富 ;次生光碱斑的表面种子流月份间差异极显著 ,6月份最小 ,10月份最大。次生光碱斑的土壤种子库很小 ,种类单一 ,原有的土壤种子库严重流失 ;与典型羊草群落相比 ,土壤种子库在种类和数量上均有很大差异。次生光碱斑的土壤种子库很小 ,尤其在 5、6月 ,造成次生光碱斑种子极度缺乏 ,是次生光碱斑植物自然恢复进程极其缓慢的重要原因之一。根据种子流的生理 -生态特征和数量特征 ,它对次生光碱斑的植被恢复具有重要意义 ,是潜在种源。     

科尔沁草甸草地放牧和割草条件下土壤种子库研究

研究了科尔沁沙地草甸草地在放牧、割草两种利用方式下的土壤种子库的大小、组成及其与地上植被的关系．结果表明,在自由放牧下,土壤种子库密度为6158±1647粒·m^-2,在割草利用下,土壤种子库密度为8312±2540粒·m^-2．放牧干扰下,种子库组成以矮小、短命的一年生植物为主,其中一二年生植物占81．66％,占比例最大的前4种植物分别为虎尾草(38．55％)、灰绿藜(15．42％)、毛马唐(14．95％)和狗尾草(9．83％),多年生植物种子密度仅为1129±302粒·m^-2;割草干扰下,一二年生植物占68．08％,其中狗尾草占52．7％;而割草地多年生植物种子密度为2653±811粒·m^-2．放牧地土壤种子库密度与地上植物相关不显著;割草地土壤种子库密度与地上植物多度显著相关(r=0．76,P<0．01)．放牧地种子库的Shannon—Wiener指数、丰富度指数分别为2．96和2．98,明显小于割草地的3．10和5．09,表明自由放牧更易使物种多样性下降．     

茂兰喀斯特森林中华蚊母树群落土壤种子库动态初探

 茂兰喀斯特森林中华蚊母树群落900m2样地内共有种子植物59种,其中19种主要植物已繁殖产生种子。群落每年以种子雨形式向种子库输入种子351.1粒·m-2,其中对群落更新有用的成熟有效种子150.8粒·m-2。土壤种子库中活力种子丰富,共有41种2510.5～2646.8粒·m-2。种子库中活力种子的种类和数量均随时间的变化而变化,不同时间种子库的差异主要在于现存植物活力种子的变化。土壤种子库每年输出活力种子171.9粒·m-2,其中萌发输出21.9粒·m-2,动物采食输出133.5粒·m-2,病菌危害引起的输出为3.2粒·m-2,种子自然衰老引起的输出为13.3粒·m-2。每年输出超过输入21.1粒·m-2。演替前期植物种子没有输入,只有缓慢输出,但没有萌发输出。     

茂兰喀斯特森林中华蚊母树群落土壤种子库动态初探

茂兰喀斯特森林中华蚊母树群落 90 0 m2样地内共有种子植物 5 9种 ,其中 19种主要植物已繁殖产生种子。群落每年以种子雨形式向种子库输入种子 35 1.1粒· m- 2 ,其中对群落更新有用的成熟有效种子 15 0 .8粒·m- 2 。土壤种子库中活力种子丰富 ,共有 41种 2 5 10 .5～ 2 6 46 .8粒· m- 2 。种子库中活力种子的种类和数量均随时间的变化而变化 ,不同时间种子库的差异主要在于现存植物活力种子的变化。土壤种子库每年输出活力种子 171.9粒· m- 2 ,其中萌发输出 2 1.9粒· m- 2 ,动物采食输出 133.5粒· m- 2 ,病菌危害引起的输出为 3.2粒· m- 2 ,种子自然衰老引起的输出为 13.3粒· m- 2 。每年输出超过输入 2 1.1粒· m- 2 。演替前期植物种子没有输入 ,只有缓慢输出 ,但没有萌发输出。     

贵州茂兰喀斯特森林中华蚊母树群落种子库及其萌发特征

茂兰喀斯特森林中华蚊母树群落900m^2的样地内共有种子植物59种。其中19种主要植物已进人繁殖阶段,每年产生成熟种子238．8粒／m^2,种子雨量达351．1粒／m^2。其中对群落更新有作用的成熟有效种子数为150．8粒／m^2。萌发前种子库中有活力种子41种2642．O粒／m^2。其中现存植物种子19种。萌发后种子库中有活力种子28种2504．5粒／m^2,其中现存植物种子6种。葫发前后种子库的差异主要在于枯枝落叶层的种子含量。当年产生的种子大多数位于种子库的枯落叶层中,随时间推移,寿命较长的种子逐渐移到土壤层中。群落演替前期各阶段产生的种子全部位于土壤层里。萌发前种子库与现存群落的相似性大于萌发后种子库。群落内有19种主要植物繁殖产生种子,并在萌发前的种子库中有活力种子存在,群落更新潜力很好。群落遭受破坏的季节不同。其恢复潜力也不一样。群落内平均每年萌发出苗14种54．2株／m^2,当年存活24．5株／m^2,群落更新较好。     

西双版纳白背桐次生林土壤种子库、种子雨研究

 本文讨论了西双版纳常见的次生林白背桐(Mallotus paniculatus )林的土壤种子库和种子雨的组成及动态。结果表明该林地的种子雨年输入量为745粒/m2,土壤种子库储量在雨季末期为3345±438粒/m2,旱季末期为4555±554粒/m2,种子雨的输入高峰出现在旱季,导致旱季末期土壤种子库储量大于雨季末期。森林破碎化导致的隔离效应阻碍了种子的传播途径,使土壤种子库储量下降,种子雨和土壤种子库中鸟类传播的种子比例增大。传播成熟林树种的大型动物到达不了该样地,植被的演替受到了阻碍。     

洞庭湖青山垸退耕地不同水位土壤种子库特征

研究退耕地土壤种子库的组成特点和分布规律是评价受损湿地生态恢复效应的重要组成部分.本文以洞庭湖典型退田还湖区——青山垸为对象,研究了不同水位及湿地土壤(0～2、2～5和5～10 cm)种子库的大小、物种组成多样性及其与地上植被的关系.结果表明: 青山垸土壤种子库密度、丰富度指数以及地上植被与土壤种子库的相似性系数沿低-中-高水位梯度呈“V”型变化.常淹区种子库密度最高,为(36943±5207)粒·m^-2,偶淹区最低,为(18618±6977)粒·m^-2,洪淹区居中,为(30572±5329)粒·m^-2;地上植被与土壤种子库的相似性系数(Sorensen系数)为常淹区(0.76)>洪淹区(0.53)>偶淹区(0.41).种子库密度、物种多样性指数和物种丰富度指数沿土壤剖面呈递减趋势,但不同水位的递减幅度存在差异.种子库密度、物种丰富度以及地上植被与湿地种子库的相似性系数沿水位梯度呈规律性变化,与其所处的地理位置水文波动和植被的物种生活型组成等密切相关.     

中国土壤种子库研究进展与挑战

查阅了维普《中文期刊数据库》(1989—2006年)和Web of Science(1985—2006年)中发表的土壤种子库研究文献,按《中国植被》划分的29个植被类型对土壤种子库密度、丰富度和研究方法等数据进行归类总结,共采集到14个植被类型的238个样地信息.结果显示:研究者使用的研究方法及获得的种子库密度和丰富度数据差异巨大.所有研究中采样时间以4和10月最多;样方面积介于78～10000 cm2之间,样方数量介于2～480之间;10 cm×10 cm 和 20 cm×20 cm是最常用的采样方式;总采样面积介于600～500000 cm²之间,并以1000～10000 cm²为最多.土壤种子库密度值变化范围在8 粒·m^-2(沙漠)～ 65355粒·m^-2(热带雨林的次生林)之间,物种数变化范围在1(温带草原次生光碱斑)～74(热带季雨林)之间,同一植被类型下的变异也相当大.热带的季雨林和雨林的密度值和物种数显著高于温带的针叶林;而人工林的密度和物种数量大于农地,农地又大于裸地.草原、荒漠和草甸的物种数量相对较少.未来的土壤种子库研究需要从广度和深度上进行扩展,并重点加强重要生态系统的土壤种子库长期定位研究以及种子库对策研究,特别是应将这些研究与植被群落的演替、更新和恢复有机地联系起来.同时应加强对不同植被类型的种子库采样、检测方法的探索性研究.     

紫茎泽兰入侵地区土壤种子库特征

土壤种子库是植物潜在的种群,其时空分布格局对植物群落的动态与稳定性有着举足轻重的影响,尤其是在受外来种入侵危害地区,土壤种子库的特征对生态系统的恢复和未来植被的结构、功能、组成与动态等更为重要。本文通过野外调查与萌发实验相结合的方法研究了四川攀枝花市紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）入侵地区的植被组成和紫茎泽兰种子雨前后土壤种子库的变化,初步探讨了受入侵地区种子库中包括紫茎泽兰在内的物种的种类与储量情况。结果表明：（1）在紫茎泽兰危害严重的地带,群落组成比较简单,草本层以紫茎泽兰最为丰富,种群构成为1–4年生植株及其荫庇下大量的实生幼苗,Drude多度极大,频度达100%;（2）在土壤种子库中有13种高等植物出现,与植被组成的相似度为0.31;土壤种子库总储量为3,180粒/m^2,其中紫茎泽兰1,950粒/m^2,占总储量的61.3%。种子库各层种子储量不同,上层种子少于中下层,差异不显著（P〉0.05）,在土壤下层（5–10cm层）的紫茎泽兰种子仍然可以萌发;（3）种子雨后,表层土中（0–2cm）紫茎泽兰种子总储量为4,733粒/m^2;紫茎泽兰种子雨后种子萌发出现2个峰值,分别为第9天与第17天,表明土壤中的紫茎泽兰种子会阶段性打破休眠。紫茎泽兰在当地植被和土壤种子库中都占绝对优势,其他物种从种子阶段就开始亏缺,是紫茎泽兰不断更新和难以彻底控制的重要原因。     

毛红椿天然林种子雨、种子库与天然更新

2008-2011年,调查江西九连山国家级自然保护区毛红椿天然林的种子雨、种子库及林下幼苗数量.结果表明:在毛红椿天然林,种子雨散布时间为10月下旬至12月下旬.2010年不同样地的种子雨强度为虾公塘气象观测站(320.3±23.5粒·m-2)＞虾公塘保护站(284.7±24.2粒·m-2)＞大丘田保护站(251.6±24.7粒·m-2),分别以222.0、34.3和22.6粒·m-2完好种子供土壤萌发更新;毛红椿种子储量取决于结实量、鸟类取食和种子活力等因素,鸟类取食是其种子储量大幅下降的首要因素;由于种子不耐储藏以及大量腐烂,种子有效贮藏期不足1个月.12月天然林种子库平均萌发数≤2株·m-2,次年1月土壤种子库种子量最少,为6.7～11.8粒·m-2,平均仅萌发0.4～0.6株·m-2,与林下实生幼苗分布极少相吻合.毛红椿种子雨储备、种子库种子活力保存及幼苗建成等因素影响其天然更新.     

松嫩平原碱化草甸恢复演替系列的群落种子流分析

对松嫩平原碱化草甸恢复演替系列4个群落优势种种子源库、土壤种子库及幼苗库进行了比较,建立了种子流模型.结果表明:演替初期虎尾草群落优势种种子源库密度最大,为(446182±180455)粒.m-2,分别是演替中期星星草群落的7.2倍、演替后期星星草 羊草群落的11.4倍、演替顶极羊草群落的164.8倍.土壤种子库和幼苗库密度均以虎尾草群落最大,分别为(63650±14541)粒.m-2和(39160±15192)株.m-2,羊草群落最小,分别为(14310±7686)粒.m-2和(790±745)株.m-2,大体呈随着恢复演替进程而递减的趋势.全体演替系列群落输出的实生苗均以虎尾草为主,占79.8%～100%.在种子流中,优势种的种子源库向土壤种子库输入率在10%～35%之间,输出率差异则较大,虎尾草群落高达62.3%,但星星草群落和羊草群落均没有优势种的幼苗输出.     

Vegetation restoration of secondary bare saline‐alkali patches in the Songnen plain,China

Questions: What factors limit vegetation restoration of secondary bare saline‐alkaline patches (BSAP) in the Songnen grassland of northeast China? Is there any adaptive approach to promote revegetation in the shortest time possible and at a low cost? Location: Northeast China. Methods: Considering the climate, soil saline‐alkalization and available seed sources, a new approach was adopted to restore vegetation in BSAP, which were formed by the degradation of typical Leymus chinensis grasslands owing to long‐term overgrazing. The experimental treatments included no treatment (CK), fencing (F), fencing+inserting cornstalks (FS), fencing+inserting cornstalks+sowing L. chinensis (FSL) and fencing+inserting cornstalks+sowing Puccinellia chinampoensis (FSP). The assumptions behind inserting cornstalks were not only that they would create safe sites for initial revegetation but also that they would enhance seed input by trapping and containing the seeds from seed movement on the BSAP surface. Results: Seed bank shortage was an important factor limiting initial revegetation in BSAP; seed movement on the BSAP surface could provide the necessary seed source if it were contained by effective measures. Vegetation at the sites FS, FSL and FSP was restored well in terms of the above‐ground biomass and coverage. Inserted cornstalks acted as safe sites that enhanced the plant survival rate in BSAP; they also enhanced the ability to contain seed movement, thus providing a seed source for initial revegetation. Along with initial revegetation, tussocks around cornstalks can provide better safe sites, which in turn can accelerate subsequent vegetation restoration in BSAP. Conclusions: The approach entails the strategic use of diverse seed sources and the construction of safe sites with agricultural byproducts (cornstalks); therefore, it is a low‐cost method and can be used on a widespread scale. The results provide vigorous support in favor of vegetation restoration in BSAP and severely degraded grasslands in the region. In practice, this approach can be used in degraded ecosystems with compacted soil surfaces (including arid and salt‐affected soils) to promote revegetation in various regions.     

红壤侵蚀区植被恢复过程中土壤种子库变化特征

土壤侵蚀作为一种自然营力和自然干扰形式对土壤种子库的次分布与物种组成具有一定的影响。本研究对典型红壤侵蚀区裸地(Ⅰ号)、马尾松林地(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号)和次生林(Ⅴ号)等5处不同植被恢复区的土壤种子库物种组成、储量及分布格局进行研究,探究在植被恢复过程中土壤侵蚀对土壤种子库的影响。结果表明: 研究区土壤种子库共统计到21种物种,物种丰富度低,以草本种类为主。各样地土壤种子库密度为56.7～793.3粒·m^-2,样地间差异显著,土壤种子库密度随着土壤侵蚀强度加重而明显下降。各样地浅层0～2 cm土壤种子库密度随着上坡-中坡-下坡的变化均呈增加趋势;剧烈侵蚀地和强烈侵蚀地土壤种子库主要分布在5～10 cm深层土壤内,且中上坡0～2 cm土层几乎没有种子。土壤侵蚀使得土壤种子库在土层中的分布呈现深层化,植被恢复后深层种子库积累仍需要较长的时间。     

紫茎泽兰种子种群动态及萌发特性

在紫茎泽兰的入侵地四川省德昌县, 选择撂荒地、农田和马尾松林3个不同的生境, 从种子雨、种子库角度研究了紫茎泽兰种子种群动态规律,及其种子在不同光照和土壤基质条件下的萌发特性. 结果表明,3个生境下紫茎泽兰种子种群仅存在于当年3～6月,于4月底达到年高峰值. 其年降种子雨量在撂荒地中高达2.4×10⁵粒·m^-2,并均分布于2 cm土层以上, 且在撂荒地生境下紫茎泽兰种子的千粒重和活力均显著高于另外两个生境. 到7月上旬, 3个生境下土壤中均未发现有活力的种子. 在实验的光照条件下, 全光照对紫茎泽兰的种子萌发有抑制作用,而在28%光照条件下萌发率最高;砂壤土较适宜紫茎泽兰种子的萌发,生红土中其萌发速度及萌发率均最低.     

Soil seed bank in a patchy vegetation of coastal sandy plains in southeastern Brazil

Large seed banks have been found in tropical dry forests and also in habitats with high seasonality in rainfall. However, patchily structured vegetation could induce great spatial variation in the seed bank. We characterized the seed bank in a patchy vegetation of restinga, a common type of coastal vegetation found in the Atlantic forest biome. We also evaluated whether there is any spatial variation between the litter and soil layer, bare sand, and the edge and center of vegetation patches with distinct species dominance. We found 104 seeds/m² in the seed bank using a 5‐cm‐depth sampling. Seven out of 16 species found in the restinga seed bank germinated; two of these were found in the early stages of vegetation patches. We found a higher number of seeds at the edge than in the center of vegetation patches. However, there were no significant differences in the number of seeds in the seed bank between the litter and soil layer, and between vegetation patches with distinct species dominance. Bare sandy soils had lower seed bank densities than vegetation patches. A small seed bank size might be explained by the low proportion of seeds from herbaceous and woody species, which are pioneers in the Atlantic forest. However, seed bank might play an important role in the early stages of the successional process, due to the occurrence of the few species that are able to colonize new young vegetation patches.     

Movement of Weed Seeds in Reclamation Areas

The presence or absence of obstructions can affect seed dispersal. Reclamation activities often cause changes in the type and amount of such obstructions. The consequences of removing obstructions on the dispersal of undesirable species are unknown. In western North America, reclamation may often proceed in areas surrounded by the invasive Bromus tectorum L. (cheatgrass). The importance of preventing cheatgrass seed dispersal from surrounding landscapes is an unknown factor in reducing cheatgrass competition in these areas. I quantified cheatgrass seed dispersal in the early stages of reclamation, when soils were bare. Four groups of 100 sterilized, fluorescently marked cheatgrass seeds were released in each of three areas in NW Colorado, USA. Seeds were located at night using blacklights four times over 14 days, and the distance between each seed and the point of release was measured. Across sites, dispersal distance averaged 2.4 m, 5% of seeds traveled further than 7.6 m, and maximum recorded distance was 20.8 m. Maximum distances reported in this study are 50‐fold higher than previously reported for intact sagebrush ecosystems. I suggest that the difference is due to a lack of impediments to secondary dispersal on bare soil. When reclamation areas are surrounded by weeds such as cheatgrass, seeds dispersing from the perimeter may influence restoration outcome.