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。     

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。     

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．     

南洞庭湖杨树清理迹地恢复初期土壤种子库特征及其与土壤因子的关系

本文研究了杨树清理1、2年后迹地的土壤种子库结构、多样性及其与地上植被和土壤因子的关系,并以未清理杨树洲滩为对照,探讨洞庭湖杨树清理迹地土壤种子库在植被自然恢复中的潜力。结果表明: 研究样地土壤种子库萌发出的植物种子分属23科59属65种,各样地土壤种子库密度和物种数大小为:1年迹地(11810粒·m^-2,49种)＞2年迹地(9686粒·m^-2,44种)＞对照(6735粒·m^-2,29种)。与未清理洲滩相比,清理迹地土壤种子库与地上植被多年生中生和湿生植物物种多样性和相似性系数增加,土壤含水率和养分含量升高,pH值降低。土壤含水率和有机质与水蓼等湿生植物分布的关系密切,全钾和全磷对虉草等多年生植物分布的影响较大。在杨树清理迹地自然恢复过程中,随着土壤理化性质的变化,土壤种子库的物种数目和密度显著增加,以致地上植被物种多样性升高,因此,土壤种子库成为迹地湿地植被恢复的重要繁殖体来源。     

蔡家河湿地土壤种子库特征及其与地上植被和土壤因子的关系

为明确蔡家河湿地土壤种子库特征及其与地上植被和土壤因子的关系, 采用野外调查取样和室内萌发实验相结合的方法, 对芦苇群落, 野艾蒿群落和林下杂草群落3种不同植被类型的土壤种子库密度, 物种组成, 地上植被以及土壤理化性质进行了调查研究。结果表明: 蔡家河湿地3种植被类型的土壤种子库密度分别为(7725±1286) 粒•m-2, (2535±556) 粒•m-2和(5085±984) 粒•m-2; 物种数量分别为36种, 28种和39种。3种植被类型土壤种子库的物种丰富度以及多样性均高于地上植被, 并且3种植被类型间土壤种子库物种组成的相似性高于地上植被, 说明土壤种子库比地上植被具有更高的稳定性。芦苇群落的种子库密度, 物种多样性指数以及土壤种子库和地上植被物种组成的相似性均高于野艾蒿群落和林下杂草群落。土壤含水量与土壤有机质是影响土壤种子库物种组成的主要土壤因子, 在土壤水分以及有机质含量高的芦苇群落中含有大量湿生植物种子, 但在水分和有机质含量低的野艾蒿和林下杂草群落未发现柳叶菜(Epilobium hirsutum)、马先蒿(Pedicularis resupinata)、问荆(Equisetum arvense)等湿生植物的种子。因此, 蔡家河湿地土壤种子库已出现一定程度的退化, 芦苇群落土壤种子库可用作退化湿地植被恢复的种源, 在植被恢复时要满足种子萌发对土壤水分和有机质的需求。     

铜尾矿废弃地与相邻生境土壤种子库特征的比较

土壤种子库是植被群落的重要组成部分,其特征决定了群落的演替方向。对铜陵杨山冲尾矿库6个植被群落及相邻两处生境的土壤种子库进行了研究。结果表明,尾矿内各植被群落种子库的种子密度间存在较大差异,变化范围为57—593粒/m2,平均种子密度为370粒/m2,尾矿坝体和周围山体种子库种子密度分别为999和121粒/m2,各样地土壤中种子均主要集中在0—5 cm范围内。尾矿种子库与坝体种子库间的相似性指数大于其与周围山体种子库的相似性指数,但尾矿内各植被群落种子库间的相似性较差,相似性指数的变化范围为0.308—0.636。可见,群落微生境对土壤种子库的种子密度和物种组成产生了较大的影响。尾矿种子库种类与地上植被的平均相似指数为0.355,低于坝体种子库种类与地上植被相似性系数。3处样地土壤种子库的物种多样性、丰富度和均匀度指数均表现为坝体>尾矿>山体。尾矿种子库在农田土壤中萌发并正常生长的幼苗为16科44属53种,而在尾矿基质中仅为9科36属45种,均以禾本科、菊科和豆科植物萌发和生长状况较好,这3科构成了尾矿地上植被的主要类型。尾矿种子库在尾矿基质中萌发成活率为62.2%—91.2%,约为坝体和山体土壤种子库在尾矿基质中萌发成活率的2倍。说明,组成尾矿种子库的种子大部分已经适应了尾矿的极端恶劣环境或者其本身就是耐性极强的植物类型。     

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。     

古尔班通古特沙漠生物土壤结皮对土壤种子库多样性与分布特征的影响

古尔班通古特沙漠地表广泛分布着生物土壤结皮,研究其覆盖下的土壤种子库,有利于了解生物土壤结皮的生态功能及当地植被更新与恢复的潜力。本文研究了该地区3种生物土壤结皮(藻结皮、地衣结皮、苔藓结皮)对土壤种子库分布特征和多样性的影响。结果表明:在种子库水平分布上,相比于裸沙,生物土壤结皮增加了种子库密度,且不同结皮类型对种子库的影响程度不同。地衣结皮土壤种子库的密度最大(5905±778粒·m~(-3)),其对种子的捕获作用最为明显,其次是苔藓结皮(1138±380粒·m~(-3)),藻结皮与裸沙无显著差异;水平分布上的差异与结皮的发育程度、种子的形态、不同生物土壤结皮空间分布的异质性有关。在垂直分布方面,结皮发育土壤,种子库集中分布在土壤浅层(0~2 cm),这与裸沙种子库的垂直分布特征基本一致,说明结皮的存在并没有显著改变种子库的垂直分布格局。此外,从裸沙到苔藓结皮,土壤种子库和地上植被的相似性不高(0.14~0.29),土壤种子库中的物种多样性和丰富度指数不及地上植被高。该研究区土壤种子库在植被恢复中的潜力可能较小,但相对于裸沙,生物土壤结皮的存在有益于土壤种子库的保持,对荒漠生态系统物种多样性的维持和稳定具有重要意义。     

普洱市周边地区4种土地利用类型土壤种子库特征

通过对云南普洱市周边地区次生季风常绿阔叶林、针阔混交林、人工更新形成的针叶林及茶园等4种土地利用类型的野外调查及土壤种子库的萌发实验,探讨其土壤种子库的密度大小、物种丰富度和组成及与地上植被的关系。结果表明:干扰强度与频度不同导致土地利用类型之间土壤种子库密度与物种丰富度存在较大差异,土壤种子库密度大小顺序为:针叶林(248.67±116.86)粒·m-2>针阔混交林(186.00±43.27)粒·m-2>次生季风常绿阔叶林(107.33±16.48)粒·m-2>茶园(51.67±10.17)粒·m-2;茶园土壤种子库物种丰富度要显著低于其他类型。4种土地利用类型土壤种子库生活型组成差异极显著,主要以草本植物组成,以菊科与禾本科占优势;针阔混交林的草本植物种子密度最多,非森林的原生物种是草本植物的主要组成;针叶林外来物种的种子密度要显著高于其他类型,紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)是其主要组成。土壤种子库与地上植被的相似性系数较低,其大小顺序为:次生季风常绿阔叶林(0.175)<针阔混交林(0.176)<针叶林(0.215)。     

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.