土壤种子库对漫溢区受损植被更新的贡献

在塔里木河下游选择两个典型漫溢区,在野外进行了土壤种子库萌发试验,并与河水漫溢区的幼苗库进行比较,以确定土壤种子库对受损植被更新的贡献度.结果表明：两个漫溢区土壤种子库物种数均为12种,生活型组成以多年生草本和灌木为主;种子库密度分别为282.5和173.2粒·m^-2,表层土壤(0～2 cm)种子密度分别占总密度的76.9%和71.0%.土壤种子库对实生幼苗的物种组成和密度具有显著影响,两个漫溢区实生幼苗数量分别有84.7%和99.4%来源于土壤种子库.两个漫溢区土壤种子库与实生幼苗库物种相似性系数分别为0.72和0.63;实生幼苗密度与种子库密度具有很好的正相关性,说明土壤种子库对植被更新具有重要贡献.     

三江平原恢复湿地土壤种子库特征及其与植被的关系

通过幼苗萌发法和样方调查相结合的方法对三江平原不同演替恢复阶段的种子库特征及其与植被的关系进行了研究。将开垦湿地、不同演替恢复阶段湿地以及天然湿地不同土壤层次(0-5、5-10 cm和根茎)的种子库在两种水分条件下(湿润、淹水10 cm)进行萌发处理。结果表明: 随着演替恢复阶段的进行, 种子库的结构和规模逐渐扩大, 地表群落表现出由旱生物种占优势的群落逐渐演变成以小叶章(Calamagrostis angustifolia)占优势的湿生群落的演替趋势。恢复7年湿地、恢复14年湿地、天然湿地土壤种子库萌发物种数分别为24种、29种、39种, 植被物种数为21种、25种、14种。湿地类型、水分条件和土壤层次均显著影响种子库萌发的物种数及幼苗数(p < 0.01)。种子库具有明显的分层现象, 天然湿地0-5 cm土层种子库种子萌发密度是5-10 cm土层的4倍左右, 而恢复湿地仅1.3倍左右, 且土层间萌发物种相似性系数较低。湿润条件下的萌发物种数显著高于淹水条件, 且两种水分条件下萌发物种的生活型不同。由于恢复时间较短, 不同演替恢复阶段的种子库与植被相似性维持在30%以下。湿地中根茎分蘖出大量的湿地物种, 对于小叶章等优势物种的繁殖具有重要作用。研究表明, 在开垦湿地退耕后的次生演替阶段, 种子库能够保持大量的湿地物种, 通过对湿地种子库与植被的关系研究, 能够为三江平原湿地群落演替与湿地恢复提供策略指导。     

洪湖湿地退耕初期种子库的季节动态

 为了研究水田退耕初期种子库的特征,在两个不同水位条件下通过幼苗萌发法对洪湖的濒湖退耕田种子库的结构和季节动态进行了研究。结果表明,种子库季节变化明显,种子库的密度于12月达到最大值2.61×105 ind.·m-2,6月时最小,为2.90×104ind.·m-2。而萌发的物种数则相反,6月时最大,12月时最小。Simpson 和Shannon-Wiener多样性指数及Shannon均匀度指数表现出较为一致的季节变化规律,在6月最高,12月和3月最低。该种子库类型属于持续性种子库。种子库与地表植被群落种相似性系数变化较大。0～5 cm和 5～10 cm土层中的种子库萌发的物种数差异不显著,但在数量上有明显分层现象,上层种子库占总数的78%。One-way ANOVA分析表明,萌发时的水位条件可显著影响种子库萌发的种类和数量。结合种子库研究的结果,讨论了种子库在退田还湖后湿地植被恢复过程中的重要性。     

生态位限制和物种库限制对湖滨湿地植物群落分布格局的影响

研究了物种库限制与生态位限制在湖滨湿地植物分布格局形成过程中的相对重要性。在龙感湖湖滨湿地具有明显水位梯度的湿生植 物区、挺水植物区和沉水植物区采集种子库土样, 采用幼苗萌发法确定了不同水位区种子库的物种成分;并将不同水位区的种子库土样分别置于0、25和50cm3个水位下萌发和生长, 45和90d后比较不同取样区种子库在不同水位处理下所建立的植物群落的异同。结果表明, 不同取样区的种子库物种成分有显著差异, 沿水深梯度呈现明显的带状分布格局。水位处理实验表明, 0cm水位条件下的群落主要由湿生植物和挺水植物组成, 而25和50cm水位下只有沉水植物, 表明不同功能群的物种对水深有不同的耐受力, 生态位限制是决定湿地植物分布格局的关键因子。同时, 挺水植物区的种子库置于沉水条件下, 以及沉水植物区的种子库置于0cm水位下都只能形成极为简单的植物群落, 表明物种库限制对湿地植物群落的形成同样具有显著影响。研究表明, 湿地植物的群落构成与分布格局是由生态位限制和物种库限制共同决定的, 两者的相对重要性可能取决于水体的稳定性。     

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.     

近丘间低地沙障促进沙丘植被恢复的效应

流动沙丘区的丘间低地的土壤种子库大,种类丰富,但其对流动沙丘植被恢复的作用尚不清楚.以科尔沁沙地为研究对象,在靠近丘间低地的下风向裸沙段设置沙障,研究了其对土壤种子库、幼苗出土与植物定居的效应.结果表明:沙障处土壤种子库物种数和密度都显著大于对照处(P<0.05),5-10 cm深度种子密度达到土壤种子库密度的60%,而对照处低于50%;沙障内的沙生植物出土和定居幼苗密度都显著大干对照处(P<0.001),沙障处与对照处的非沙生植物出土幼苗密度低于1株·m~(-2),建植幼苗密度低至0.1株·m~(-2);对照处种子数与幼苗出土和定居的相关性相对于沙障处的更强,沙生植物种子数与幼苗出土和定居的相关性相对于非沙生植物的更强;对照处种子库与幼苗出土和定居的物种组成相似性较沙障处大,沙生植物种子库与幼苗出土和定居的相似性较非沙生植物大.可见,沙障截留来自丘间低地的种子增加了流动沙丘的土壤种子库种类和密度,改变了土壤种子库的空间格局;沙障的设立提高了沙生植物幼苗的出土和物种定居的水平,但没有显著提高非沙生植物幼苗的萌发和建植.     

农田开垦对三江平原湿地土壤种子库影响及湿地恢复潜力

种子库是湿地植被恢复的重要途径之一,不同时期的耕作土壤中残留的种子对开垦湿地恢复具有重要的作用.本文采用温室萌发法在两种水分条件下对三江平原天然湿地、不同开垦年限湿地种子库结构和规模进行了研究,以了解不同开垦年限湿地种子库特征及其在湿地植被恢复中的潜力.本次实验共萌发物种50种,随着开垦年限增加,萌发物种逐渐减少,天然湿地、开垦1年、3年、10年、20年的湿地分别为34种、31种、21种、21种和8种,萌发物种数与种子库规模均表现出极显著差异(F1=8.32,F2=5.946,P＜0.001).种子库密度以天然湿地和开垦1年湿地最大,分别为7624粒/m2,9836粒/m2.随着开垦年限增加,种子库规模逐渐减小,开垦3年、10年种子库密度为4336粒/m2,4872粒/m2.开垦20 a后,显著减少为432粒/m2.湿润条件下萌发物种数及种子密度显著高于淹水处理,种子库具有明显的分层现象,0-5 cm土层种子库规模显著高于5-10 cm.小叶章(Calamagrostis angustifolia)作为该地区优势物种,由最初的1192粒/m2,经过20 a开垦后在种子库中消失.研究表明,在一定的开垦年限范围内,开垦湿地土壤中仍然保留大量的湿地物种种子,在湿地恢复中具有重要的作用.     

片断化常绿阔叶林的土壤种子库及天然更新

生境片断化扰乱了种子的生产和扩散机制,越来越严重地威胁着生物多样性.华东地区的常绿阔叶林片断化程度较为严重,以古田山自然保护区为中心,在周边另选取5个常绿阔叶林的典型片断,采用样线法采集土壤样品,通过网筛分选和温室萌发相结合的方法对其种子库特征进行了研究,同时,在样地各土样采集点附近设立天然萌发小样方,对种子库的天然更新机制进行了研究.结果显示:(1) 5个片断化样点的种子库密度为(207±38)～(1332±337)ind./m2,共有29～57种植物种子.而古田山连续常绿阔叶林样点的种子库密度为(1776±344) ind./m2,分布有46种植物种子.各样点的种子库物种组成主要以乔木和灌木树种为主,草本种类非常稀少,并且不能反映地上植物的组成.(2)片断化样地土壤上层(0～5cm)与下层(5～10 cm)的种子密度比平均为3.6:1,而连续森林样地为2.5:1,说明连续森林土壤种子垂直下移相对较深,有利于更多物种种子的储存.(3)幼苗的天然更新强度受种子物种丰富度的影响较大(P=0.005),而受种子密度的影响不明显(P=0.159).(4)同一生境条件很难同时满足较高的种子库密度和较快的幼苗天然更新速率.生境片断化降低了种子库密度和物种丰富度,但由于林隙的大量存在和较低的乔冠层盖度,却促进了幼苗的快速更新.     

尕海湖滨湿地种子库初探

在青藏高原湖泊尕海湖滨湿地的高寒草甸中,选取4个样地22个样点研究种子库基本组成及其与地表植被的关系。结果表明,尕海湖滨湿地种子库由13科34属37种湿生植物组成,平均为7400 seeds/m2,种类以一年生草本植物为主;地表植被由17科29属31种湿生植物构成,以多年生草本植物为主,种子库与地表植被组成的差异较为明显,符合高寒草甸的特征。总体而言,种子库垂直分布的各深度间种子密度有明显的相关性,土壤表层的种子库密度显著高于深层,在物种水平上,仅露蕊乌头Aconitum gymnandrum有这一趋势。种子库物种与水位变化研究表明,种子库中物种的生活型随着水位变化而发生变化：随着水位的升高,种子库中的优势种逐渐由以露蕊乌头为指示种的中生植物向以水毛茛Batrachium bungei为指示种的沉水植物过渡。本研究表明,尕海湖滨湿地种子库具有对受损湿地进行修复的潜在可能,同时水位对其分布有一定影响;如果是针对目标植物的选择性修复则要注意该物种是否存在于种子库中。     

青藏高原东缘封育和退化高寒草甸种子库差异

采用幼苗萌发法研究了青藏高原东部高寒草甸封育和退化地区土壤种子库的差异.结果表明:(1)两个样地总共有10161株幼苗萌发,分属55个物种,23个科.封育样地多年生植物比例高于退化样地,禾草和单子叶植物比例在两个样地间差异不大.(2)退化样地土壤种子库种子密度((6105±1530) m-2)显著高于封育样地((3883±798) m-2),而物种丰富度差异不显著.所研究区域拥有较为丰富的种子库资源,退化地区资源更丰富,说明恢复不存在种子限制问题,土壤种子库可以成为植被恢复的潜在资源.(3)种子密度和物种丰富度在垂直分层上差异显著,且随着深度的增加而显著减小.(4)用Srensen coefficient指数计算出土壤种子库和地上植被之间的相似性在整体上较低,封育样地(45.3%)略高于退化样地(40.4%),两个样地地上植被之间的相似性为50%,而种子库之间相似性高达84.6%,说明种子库起到一个"缓冲器"的作用.(5)Shannon-Wiener多样性指数分析显示,无论在地上植被或种子库中,物种多样性都是封育样地显著高于退化样地.过度放牧不仅导致地上植被的生物多样性丧失,而且使种子库中的物种多样性降低,而封育管理可以维持地上植被和种子库中的物种多样性.     

惠州西湖风景名胜区维管植物资源与多样性研究

为了明确惠州西湖风景名胜区维管植物资源及多样性特征,该研究通过野外实地调查和文献查阅,统计惠州西湖风景名胜区维管植物种类构成及其科、属、种层面的具体组成,并分析其分布区类型、濒危物种、药用植物和水生植物状况。结果表明:(1)惠州西湖风景名胜区共有维管植物169科650属1 061种,其中被子植物种类最丰富,有145科613属1 002种,科、属、种数分别占总数的85.80%、94.30%、94.44%;裸子植物9科20属36种,科、属、种数分别占总数的5.33%、3.10%、3.39%;蕨类植物15科17属23种,科、属和种数分别占总数的8.88%、2.60%、2.17%。(2)惠州西湖风景名胜区植物资源的优势科明显,含10种及以上的科有29科653种,占总种数的61.55%,其中菊科最多(有63种),禾本科次之(有60种);研究区有单属、种的植物442种,表明单种或少数种的科在研究区维管植物中占大多数。(3)惠州西湖风景名胜区有种子植物154科,分属13个分布区类型,其中泛热带分布区类型有60科,所占的比例最高(55.56%),表明该区种子植物具有明显的热带特性,其种子植物区系以热带分布为主。(4)惠州西湖风景名胜区有珍稀濒危植物29种(其中国家保护植物26种),药用植物702种,水生植物150种。研究表明,惠州西湖风景名胜区维管植物资源种类丰富,多样性程度高,应特别加强植物资源的保护和利用以及生态景观的建设。     

Restoration of wetland vegetation using soil seed banks: lessons from a project in Lake Kasumigaura, Japan

The restoration of degraded wetland ecosystems and the recovery of wetland biodiversity are important global issues. Generally, wetland restoration projects include activities to recover vegetation. A promising revegetation technique is one in which soil seed banks are utilized as the source of plant recolonization. Using such a technique, a pilot project to restore lakeshore vegetation was launched at Lake Kasumigaura, Japan, in 2002. In the project, lake sediments containing the seed banks were spread thinly (∼10 cm) on the surfaces of artificial lakeshores, which were constructed in front of concrete levees and had microtopographic variations. In total, 180 species, including six endangered or vulnerable species and 12 native submerged plants that had disappeared from the above-ground vegetation of the lake, were recorded in five recreated lakeshores (total area, 65,200 m²) during the first year of the restoration. The distribution of each restored species at the sites suggested the importance of microtopographic relief for recolonizing species-rich lakeshore vegetation. Furthermore, the origin of the source seed banks affected the species composition of the restored vegetation. On the other hand, the restoration sites were subject to exotic plant invasions. Here, we report lessons learned from the Lake Kasumigaura restoration project as a contribution to the establishment of ecologically sound revegetation techniques.     

千岛湖库区种子植物区系研究

分析论述了浙江省淳安县千岛湖库区的种子植物区系。该区共有野生种子植物114科、401属、666种,其中裸子植物有4科6属6种,被子植物中单子叶植物11科66属95种,双子叶植物99科329属565种。科的分布区类型以世界广布、泛热带分布和北温带分布居多,热带分布的科多于温带分布的科(48/28)。属的数量统计显示该区单种属和寡种属共有393属,占总属数的71.51%,说明本地区植物组成较为分散。属的分布区类型以泛热带分布最多、共94属,占总属数的23.44%;其次是北温带分布及其变型、有56属,占总属数的13.97%。热带分布与温带分布的属数相当(180/171)。通过大陆和岛屿种子植物区系的分析比较得出,生境片段化可能已经影响了千岛湖库区植物区系的分布。     

太湖鱼类群落结构及多样性

为了解太湖鱼类群落结构和多样性的分布特征,于2009-2010年利用拖网等网具对该水域的鱼类资源进行了调查.结果表明:本次调查共采获鱼类50种,隶属10目15科40属,其中鲤形目种类最多,占总数的68％;鱼类生态类型以湖泊定居性种类为主,群落优势种为湖鲚(Coilia ectenes taihuensis)、间下鱵(Hyporhamphus intermedius)和陈氏短吻银鱼(Salangichthys jordani)等小型鱼类;与历史资料相比,太湖鱼类的物种数量下降,优势种组成发生较大变化,鱼类群落中体质量＜30 g的小型鱼类占绝对优势,渔业资源小型化趋势明显.由于过度捕捞和湖泊环境恶化,鱼类群落生物多样性指数均表现偏低,物种丰富度指数D为1.54,多样性指数H’N、H’w分别为0.21和0.46,均匀度指数J'N、.J'w分别为0.07和0.14;太湖各湖区间鱼类种群和多样性的差别一定程度上反映出鱼类群落结构与湖泊营养盐、透明度等环境特征相适应的特点.     

三峡库区消落带回水区水淹初期土壤种子库特征

将三峡库区消落带回水区次生灌丛和弃耕地分成水淹区段、未水淹区段和对照样带,通过萌发法对其土壤种子库进行研究.结果表明:两种植被类型的土壤种子库储量存在极显著差异,次生灌丛种子密度为(6991±954)粒·m^-2、弃耕地种子密度为(26193±6928)粒·m^-2.3种生境中,水淹区段的种子密度最低,未水淹区段最高.随着土层加深,种子库密度逐渐下降.土壤种子库萌发试验出现的物种分属45科97属118种,以一年生和多年生草本植物为主,其中菊科、禾本科、玄参科和十字花科为优势科;个体数量占土壤种子库总储量小于0.01%的物种有34种,占28.8%.两种植被类型的土壤种子库中物种数较接近,物种多样性指数和均匀度较高,但优势物种组成差异很大,生态优势度较低.3种生境中,未水淹区段的生物多样性最高,水淹区段的生态优势度最高;而水淹区段和未水淹区段相似性指数最大.     

镜泊湖自然保护区种子植物区系的研究

经野外调查及资料统计,已知镜泊湖自然保护区有野生种子植物101科395属809种,其中裸子植物3科7属12种,被子植物98科388属797种。本区地理成分复杂。以温带成分占绝对优势。温带分布属287属。占总属数的85．42％;温带分布种647种。占总种数82．40％,其中国-日本分布和东北分布有292种。占总种数的37．2％。是本区温带地理成分的核心。     

元江流域干热河谷灌草丛土壤种子库与地上植物群落的物种组成比较

土壤种子库与地上植被之间的关系和相似性是长期争议的群落生态学问题之一。本研究旨在通过比较元江流域干热河谷典型灌草丛群落与其土壤种子库的物种组成, 探讨土壤种子库与地上植物群落存在怎样的相似性关系。在元江干热河谷上、中、下游选取典型灌草丛群落, 采用典型样地调查法进行植物群落调查, 同时在样方内采集0-5 cm、5-10 cm、10-15 cm三层土壤样品, 采用萌发实验研究土壤种子库的种子数量和物种组成, 并与地上植物群落进行比较。结果表明: (1)全部调查样方的地上植被中共包含种子植物76种, 隶属于25科64属, 主要集中在豆科、禾本科、菊科、大戟科, 群落物种组成以多年生草本为主、灌木为辅; (2)土壤种子库中共发现33种植物, 隶属于14科32属, 以旱生型禾本科、豆科、菊科物种为主; (3)土壤种子库中的植物种子密度在表层土壤中最高, 随着土层的加深而递减; (4)各样方的土壤种子库与地上群落共有物种数较少, 相似性较低; 土壤种子库密度与地上群落的种群密度没有显著的相关性。总体而言, 本研究发现元江流域干热河谷典型灌草丛群落其土壤种子库与地上群落之间没有显著的相关性, 并且地上群落和土壤种子库都有外来入侵种类。     

黑龙江镜泊湖熔岩台地种子植物多样性

在野外调查和标本采集鉴定的基础上,对镜泊湖熔岩台地种子植物多样性进行了统计分析,结果表明:镜泊湖熔岩台地有野生种子植物81科270属493种,11个优势科含有的属、种数分别占50.74%和53.75%;优势科具有11个属和17个种的分布区类型,温带成分占主体;植物资源按其性质和用途分为药用、观赏等12类;按Raunkiaer生活型分类,以地面芽和一年生植物居多;按中国植被生活型分类,以多年生草本占优势,其次为一年生草本;在水分生态类型中,中生植物是主要的生态类型,旱生植物占总种数的7.51%.火山地貌对植物多样性具有深刻影响.     

南四湖湿地外来入侵植物

南四湖是我国重要的淡水湖泊湿地之一。为阐明南四湖湿地外来植物的现状及入侵规律, 为湿地生态系统的重建、生物多样性的保护和湿地资源开发等提供指导, 通过野外调查和参考有关文献资料, 对南四湖湿地外来植物进行了较为深入的研究, 并与青岛、昆嵛山、滨州沿海三地作了比较。结果表明, 南四湖湿地外来入侵植物有41种, 隶属19科35属; 以菊科和豆科为优势科; 外来入侵物种中热带来源与温带来源比例相当, 人为引入导致的外来入侵植物高达39%。南四湖与沿海三地相比, 沿海三地外来入侵植物的种类均比南四湖湿地多, 其中以经济最发达的青岛种类最多; 青岛外来入侵植物中有35种在南四湖湿地未发现; 南四湖湿地的特有外来入侵植物有5种, 体现出湿地外来入侵植物水生特性。群落相似性分析表明, Jaccard指数和Sorenson指数呈现的规律一致, 南四湖与滨州的相似性最高, 其次为昆嵛山, 与青岛的差异最大。通过分析南四湖湿地外来入侵植物种类和分布规律, 提出了相应的防治对策。