种子雨研究进展

种子雨是指在特定的时间和特定的空间从母株上散落的种子量。种子雨的组成和大小具有时空异质性。种子雨的空间异质性表现在种子雨的组成和大小因群落而异,种群间的种子雨因种群而异,种群内部的种子雨因个体而异;种子雨的时间异质性表现在不管是群落、种群还是种群内部的个体,其种子雨既具有季节动态,又具有年际变化。种子雨、种子库、幼苗库和地上植被相互联系、相互作用。种子雨的研究对更好地了解种群和群落动态等具有重要意义。应用现代的分子遗传标记技术、同位素标记法和荧光染料法等研究种子雨的散布过程和种子命运将是未来种子雨研究的热点,种子雨和种子库的结合研究及其与动植物关系的研究尚需加强。     

内蒙古退化草原狼毒种子的种群分布格局与散布机制

狼毒 (Stellera chamaejasme)为瑞香科多年生草本植物 ,是主要的草地有毒植物种类之一。采用邻接格子样方法和分布指数 (DI)以及平均拥挤度 (m* )指标 ,研究了内蒙古西辽河平原北部典型草原区内的狼毒 (Stellera chamaejasme)种子种群分布格局强度、类型与规模 ;根据顺序远离母株的取样调查 ,定量地分析了狼毒种子在 8个方向上的散布格局。结果表明 ,狼毒种子在落种期之前为随机分布 ,而在落种期结束后为聚集分布 ,种子种群斑块大小平均为 0 .0 8m2 。狼毒种子在 8个方向上的散布表现为不同的散布格局模式。在不同方向随着累积面积增加狼毒种子散布数量变化符合 L ogistic曲线增长。各方向种子散布数量与顺风风向频率显著正相关。狼毒种群具有“近母株散布”的种子散布机制 ,基本散布半径为 0～ 5 0 cm。狼毒种群通过种子散布扩展其分布空间的能力是很有限的     

广西靖西西南桦天然林种子雨的时空动态

以一片西南桦(Betula alnoides)天然林和一个西南桦独立单株为研究对象, 通过收集散种期内与林分或母树不同距离的种子以及测定风速和风向, 研究了西南桦群落和个体水平上种子雨的时空动态及其与风速和风向的关系。结果表明: 群落水平上, 西南桦种子散布的初始期、高峰期、消退期分别历时11天、32天和40天, 而个体水平上则为9天、25天和26天。高峰期内群落和个体水平的散种量分别占其总量的83.1%和68.7%, 而且白天的种子雨密度高于夜间; 西南桦个体白天种子雨密度最大的时段为12:00-16:00, 与此时段内风速较高有关。在个体水平上, 距离母树0-30 m范围内散落的种子占总散种量的79.6%; 而在群落水平上, 距离林缘0-45 m范围内集中了总散种量的81.2%。西南桦种子散布具有方向性, 无论个体还是群落水平上不同方向间种子雨密度差异极显著(p < 0.01), 与散种期内的主要风向有关; 而且种子雨密度与风速亦呈极显著正相关关系。研究结果将有助于揭示西南桦天然更新动态和更新机制, 亦为开展西南桦人工促进天然更新提供理论依据。     

湖北三峡大老岭自然保护区光叶水青冈群落种子雨10年观测: 种子雨密度、物种构成及其与群落的关系

种子雨是植物种子扩散的起点, 对群落更新及种群动态起着关键作用。该文以三峡大老岭自然保护区内一片面积为1.3 hm ²的光叶水青冈(Fagus lucida)群落固定样地为研究对象, 运用分层随机设计, 在10个不同的地形部位放置了100个种子雨收集框, 自2001年起进行种子雨观测, 对该群落种子雨的数量与物种多样性的年际动态、种子雨和群落物种构成的关系等进行了统计分析。结果表明: 1)过去10年间, 共收集到来自48种木本植物的60 926粒种子, 种子雨的多年平均密度为(82.9 ± 61.5) seeds·m^-2·a^-1(mean ± SD), 平均物种丰富度为(16.7 ± 5.5) species·a^-1(mean ± SD)。2)种子生产的种间差异极为显著, 种子量排名前三的植物贡献了累计种子雨总量的70%。3)群落种子雨的密度和物种丰富度在10年中基本同步, 均呈现显著的周期性波动, 并出现了3个大年。乔木和灌木种子雨密度的年际波动无显著相关性, 但物种数变化显著正相关; 4)种子雨与样地群落共有种为23种, 分别占种子雨和群落中木本植物种数的47.92%和54.76%, 但这些共有种贡献了种子总量的96.22%, 表明扩散限制在研究群落中十分显著。与国内其他森林群落种子雨研究结果相比, 该研究群落的种子雨密度明显较低。     

石林地质公园不同群落类型植物果实组成与种子散布特征

喀斯特植物群落果实类型和种子散布特征的研究, 对于理解喀斯特植物群落更新与拓展特征, 进而揭示喀斯特石漠化地区恢复植被的自然扩展机制及制定植被恢复规划具有重要意义。该研究以石林地质公园不同群落类型为对象, 研究不同群落的果实类型谱与种子散布谱, 以揭示果实类型与种子散布方式对恢复植被的影响。采用石林地质公园不同群落各1 hm ²样地记名计数法调查的维管束物种名录, 依据Flora of China对物种果实的描述确定其果实类型; 根据文献、数据库以及果实、种子形态性状确定种子散布方式。结果表明: (1)石林地质公园282种维管束植物共16种果实类型(含孢子), 其中瘦果、蒴果、浆果和核果的物种比例均大于10%。木本植物、草本植物、藤本植物的优势果实类型分别为核果、瘦果和浆果。石林地质公园各群落的木本植物、草本植物和藤本植物的果实类型谱差异不显著。在原生林、次生林、灌丛、灌草丛和人工辅助云南松林不同群落中, 浆果和核果的物种比例减少, 瘦果、颖果和蒴果的物种比例增加。(2)石林地质公园植物种子以动物传播为主, 其次为风传播。在原生林、次生林、灌丛、灌草丛和人工辅助云南松林不同群落中, 风传播的物种比例增加了73%-87%, 动物传播(包括鸟类传播)减少了31%-36%。(3)物种的种子散布方式直接影响到植被恢复物种和恢复策略的选择。基于恢复目标, 选择自然传播能力强的乡土物种或地带性植被关键种, 辅以传播廊道, 有助于喀斯特的植被恢复。     

Fruit types and seed dispersal modes of plants in different communities in Shilin Geopark,Yunnan, China

喀斯特植物群落果实类型和种子散布特征的研究, 对于理解喀斯特植物群落更新与拓展特征, 进而揭示喀斯特石漠化地区恢复植被的自然扩展机制及制定植被恢复规划具有重要意义。该研究以石林地质公园不同群落类型为对象, 研究不同群落的果实类型谱与种子散布谱, 以揭示果实类型与种子散布方式对恢复植被的影响。采用石林地质公园不同群落各1 hm ²样地记名计数法调查的维管束物种名录, 依据Flora of China对物种果实的描述确定其果实类型; 根据文献、数据库以及果实、种子形态性状确定种子散布方式。结果表明: (1)石林地质公园282种维管束植物共16种果实类型(含孢子), 其中瘦果、蒴果、浆果和核果的物种比例均大于10%。木本植物、草本植物、藤本植物的优势果实类型分别为核果、瘦果和浆果。石林地质公园各群落的木本植物、草本植物和藤本植物的果实类型谱差异不显著。在原生林、次生林、灌丛、灌草丛和人工辅助云南松林不同群落中, 浆果和核果的物种比例减少, 瘦果、颖果和蒴果的物种比例增加。(2)石林地质公园植物种子以动物传播为主, 其次为风传播。在原生林、次生林、灌丛、灌草丛和人工辅助云南松林不同群落中, 风传播的物种比例增加了73%-87%, 动物传播(包括鸟类传播)减少了31%-36%。(3)物种的种子散布方式直接影响到植被恢复物种和恢复策略的选择。基于恢复目标, 选择自然传播能力强的乡土物种或地带性植被关键种, 辅以传播廊道, 有助于喀斯特的植被恢复。     

种子重量的生态学研究进展

作为植物生活史中的一个关键性特征,种子重量与其它许多植物性状和生态因子有关,种子重量的分异与其它一些植物性状及环境的变化关系在进化生物学上已经成为一个非常有意义的研究内容,且具有一定的实践意义。种子重量被发现与下列的一些植物学和群落学性状有关:植物的生活型、种子的散布能力、种子的散布方式、植物的高度、植物的冠幅、植物的比叶面积、植物的寿命、动物的捕食、植被中植物的数量或多度、土壤中种子的数量或多度、种子的休眠、种子在土壤中的持久性和植物的净初级生产力等,另外生态因子如降雨、温度、坡向、海拔、经度、纬度、光强和干扰等都影响种子的重量。种子的重量被认为是在大量小种子和少量大种子之间的进化折衷,在一定的能量限度内,较大重量的种子一般具有较少的数量,而较小重量的种子一般数量较多,这是种子重量和数量方面具有的一种反向关系。与其它性状相比,很多研究都表明种子重量和植物的生活型的关系密切。没有散布结构或风散布的种子比以动物和水作为散布媒介的种子重量要小。种子重量与捕食的关系现发现有3种格局。种子重量和形状与种子在土壤中的持久性的关系有4种格局。在干旱和阴暗的环境条件下,种子有变大的趋势。大重量种子比小种子赋予幼苗较优势的竞争地位,其原理尚有争论,尚不清楚是否是幼苗阶段的竞争决定了世界上大部分植被类型的物种组成。未来的研究方向主要有以下几个方面:1) 种子重量与植物系统学相结合,探索种子重量的变化规律;2)调查群落三向(纬度、经度和海拔)性的种子重量谱变化规律;3) 群落演替与群落种子重量谱的变化;4) 种子重量与群落中植物个体和种子的数量的关系及机理研究;5) 微生境、微地形如坡向、坡位和林间隙等对种子重量的影响;6) 全球气候变化和种子重量变化的关系。     

种群的基本特征和种群生物学的进展

种群(population)是同种生物在特定环境空间内的个体集群。在自然界,种群是物种存在、物种进化、种间关系的基本单位,是生物群落或生态系统的基本组成成分。同时,也是生物资源开发、利用的具体对象。研究种群数量(个体数目)动态规律的学科,叫做种群生物学(Harper,J.L.,1977)。它导源于马尔萨斯(Malthus,1798)的“人口论”。“植物界或动物界虽然极大方极慷慨地将它们有生命的种子广泛散布到自然中,但是大自然却只能给这些种子提供相当狭窄的住所和十分     

胡杨种子散布的时空分布格局

以额济纳胡杨为研究对象,对种子雨的散布时间、强度、散布距离以及种子雨和空气湿度、风之间的关系进行了研究。胡杨种子雨可以分为初始期、高峰期和消退期3个阶段,大部分的种子集中在高峰期落下。种子的散布主要受湿度和风的影响。湿度对种子雨的强度起主要作用,在一天之中,种子在湿度较低的中午和下午集中散落。应用一元线性回归模型对种子雨强度和相对湿度进行分析后表明二者之间存在显著的负相关关系。对种子的散播距离进行研究后发现,大部分种子落在母树附近,少部分种子能够进行长距离传播。风对种子的传播的方向和距离起决定性的作用,不同方向上的种子传播距离和强度相差很大。在顺风方向上,种子的传播距离最远,所有的长距离传播现象几乎都发生在这一方向上;而在主风向的垂直方向和逆风方向上,种子的散布距离较小,很少有种子能够进行长距离传播。对风的观测表明中午后和下午初的风力较强,而此时种子雨强度又最大,有利风力条件和高种子雨强度出现的同步性可能是促进胡杨种子进行长距离传播最有效的生物控制机制。由于胡杨种子在自然条件下的存活时间非常短暂,所以研究中不同胡杨母树林间种子散播时间的差异可能是胡杨种群内部为适应不同洪水期所表现出的风险分摊机制所造成的。     

神农架巴山冷杉种子雨的时空格局

巴山冷杉(Abies fargesii)是我国特有树种, 其分布区以秦巴山地为中心。在湖北神农架自然保护区选择不同的巴山冷杉群落设置样地, 通过布设种子收集器结合室内实验分析, 对巴山冷杉的种子雨进行研究。各样地巴山冷杉种子雨开始和持续时间大致相同, 始于10月初, 持续超过2个月, 但是不同的巴山冷杉种群表现出不同的种子雨时空格局。巴山冷杉－箭竹(Fargesia nitida) 群落种子雨的平均强度为167.93±111.14粒/m2, 有活力种子比例占22.31%, 落种高峰期集中于10月27日到11月2日间, 种子雨呈现聚集分布。巴山冷杉－茵芋(Skimmia reevesiana)群落的种子雨强度在3个样地中最小, 只有16.41±14.41粒/m2, 有活力种子仅占3.05%。对巴山冷杉－陕甘花楸(Sorbus koehneana)群落, 沿等高线方向和垂直等高线方向布置收集器带, 收集器自群落内中心母树延伸至林冠范围之外(距中心母树的距离>18 m)。收集结果表明种子雨落种高峰为10月15–21日, 种子雨主要集中在林冠范围内, 林冠内种子雨数量占到了收集总数的87.95%。方差分析结果显示各方向的种子雨数量不存在显著差异, 按照远离中心母树的距离进行分段比较, 0–6 m区段内的收集数量和其他各区段间(6–12 m, 12–18 m, >18 m)存在显著差异, 扩散的种子数量与离开中心母树的距离间的关系近似正态分布。研究结果说明巴山冷杉种子雨的强度大但种子质量不高, 而且种子雨的扩散距离有限。这些特征将影响到巴山冷杉种群的分布格局和种群更新。     

松嫩平原大针茅群落种子雨动态的研究

1982—1988年连续7年野外定位观测资料,定量分析了大针茅群落的种子雨动态及其与水、热气候因子的关系。在大针茅群落的种子雨中,总共出现了46种植物,其中有9种为恒有种。优势种大针茅的种子雨密度仅占各年度种子雨总密度的0.3—1.3%。双子叶植物类群的种子雨密度比单子叶类群普遍高1.5—13.5倍;多年生植物类群1985年以前比一年生类群高0.2—7.4倍,1986年以后则低0.4—1倍。在种子雨的植物生活型谱中,各年度多以地面芽植物的比率最大。一些植物类群和恒有种群的种子雨密度与生长季前、中期的日照时间、积温、降水量及前一年度生长季不同时期的降水量呈不同程度的正相关。     

准噶尔盆地东南缘梭梭种子雨特征

为了研究梭梭种子散布规律,通过布设种子雨收集器结合室内实验分析,对准噶尔盆地东南缘梭梭种子雨特征进行了研究。研究显示:(1)梭梭种子雨的累积密度达到平均189粒/m2,其中有活力种子占约80%;(2)种子散布的高峰集中在11月初到11月15日时间段,其落种量占整个种子雨的65%。其后种子雨密度随时间逐渐减小;(3)整个种子雨过程,不同时期散落的种子雨质量存在差异,表现为不同时期散落种子的萌发率呈现出先增大后减小的趋势;(4)变异函数分析表明,梭梭种子雨在8.12 m的有效变程内,种子雨具有明显的空间格局,其由空间自相关和随机因素引起的空间异质性各占50.0%。准噶尔盆地东南缘梭梭种子雨密度大且质量较高,同时其时空分布异质性较高,这些特征均将影响梭梭种群的分布格局和种群更新。     

蚂蚁与蚁运植物的互惠共生关系

蚁运植物（myrmecochore)即指种子靠蚂蚁携带散布的植物。在长期的协同进化中,蚂蚁与蚁运植物形成了互惠共生关系。由于蚁运植物种子上附生有蚂蚁喜食的油质体,蚂蚁取食油质体后,将种子丢弃在蚁巢附近,从而使植物得以扩散。蚁运植物广布全世界,但主要分布在澳大利亚和南非。蚂蚁主要搬运草本植物和部分灌木植物的种子。对蚂蚁与蚁运植物互惠共生关系的研究表明：蚂蚁的搬运有利于保护和传播植物种子;蚁巢有利于种子萌发,出苗和建群;蚂蚁的搬运是影响某些温带森林群落结构的重要因素之一;蚂蚁与蚁运植物互惠共生对自然群落的恢复有重要作用。     

秦岭壳斗科四种植物种子雨组成及其动态变化

种子雨组成及其动态变化是植物种群自然更新的一个关键阶段。2011年和2012年8-12月,在秦岭南坡佛坪国家级自然保护区内对壳斗科的四种优势植物(板栗、锐齿栎、栓皮栎和小橡子)的种子雨组成及其动态变化进行了调查研究。结果表明:(1)壳斗科四种植物的种子雨均起始于8月中上旬,至11月中下旬结束,种子掉落高峰集中在9月下旬至10月中旬之间,其中板栗的各类型种子雨掉落高峰均要早于其它三种植物;(2)无论2011年还是2012年,锐齿栎、栓皮栎和小橡子的各种子雨类型在时间动态上均存在极显著差异,而板栗的各种子雨类型在时间动态上则差异并不显著;(3)四种植物的种子雨动态在年际间存在显著差异,2011年各类型种子雨掉落密度远远大于2012年(栓皮栎除外),推测2011年可能是种子产量的相对丰年。     

缙云山慈竹种群生物量结构研究

 本文引用Harper的构件结构理论,从两个水平(即群落水平上的种群和个体水平上的种群)上研究了缙云山慈竹种群的生物量结构及其影响因素。 研究结果表明：(1)慈竹无性系种群中各个体生物量在1—5龄级的分配为：14.18%,24.22%,41.91%、12.30%和7.38%,种群现存生物量为156.407t·ha-1;(2)慈竹种群中,生物量在各构件单位的配置为：秆49.46%,枝21.34%,叶8.73%,根茎14.00%,根6.47%;(3)慈竹(合子)种群在200ha中的生物量为31281t。地上地下部分生物量各占种群总量的79.53%和20.47%。     

梵净山栲树群落的种子雨、种子库及更新

梵净山栲树 (Castanopsis fargesii)群落种子雨丰富 ,对群落更新发展有用的成熟有效种子 2 6 8.9粒·m- 2 。优势种及其它主要种类均有种子产生 ,为维持现存群落的稳定提供了重要基础。种子库中活力种子丰富 ,其数量达 375 4.3粒· m- 2 ,分属 30种植物 ,其中木本植物种子 18种 ,草本植物种子 12种。种子库中有现存植物种子 13种 ,群落演替前期各阶段产生的种子 17种。在种子库中 ,现存群落的优势种和其它主要树种均有活力种子存在 ,群落更新潜力好。在种子库中 ,现存植物产生的种子绝大多数分布于枯枝落叶层 ,只有少部分 (3种 )可分布到土壤层 ,演替前期各阶段产生的种子全部分布在土壤层中。随土壤深度增加 ,种子的种类和物种多样性指数均逐渐减小。从枯枝落叶层向下 ,种子库与现存群落的相似性逐渐减小。在天然情况下 ,种子库中优势种及其它主要种类的种子大量萌发出苗 ,现存群落更新良好 ,稳定性强。     

山茶科濒危植物猪血木的生态与繁殖特性

在广东省阳春市八甲镇地区发现濒危和特有植物猪血木（Euryodendron excelsum)80余株个体及其自然居群,通过其生境条件,分布格局,群落组成,物候,种子散布和种子萌发实验等研究。结果显示该植物生长繁殖正常;其种子散布以黄臀鹎（Pycnonotus xanthorrhous)等鸟类散布为主,但鸟类消化处理不是其种子萌发的必要条件,湿度保持是其种子保持活力的重要条件;其种子无休眠期,同时探讨了该植物的濒危状况的原因。提出了相应的保护建议和方案。     

三种干扰方式对西双版纳热带森林群落植物多样性的影响

研究了西双版纳热带森林的 3种人为干扰破坏 (择伐、皆伐和轮歇 )后形成的次生群落在物种和群落水平上植物多样性各个方面的变化规律 ,研究结果表明 :( 1 )择伐群落和皆伐群落乔木层物种数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数在科、属、种 3个水平上无显著差异 ,但较轮歇群落物种更为丰富 ,多样指数更高。( 2 )轮歇群落林下灌草层的物种数在科、属、种 3个水平上高于择伐群落和皆伐群落 ,但 Simpson指数和Shannon-Wiener指数则分别在各个水平上低于择伐群落和皆伐群落。 ( 3)轮歇群落先锋种类占较大比重 ,达76 % ,其它二类群落比例约为 5 0 %。( 4 )择伐和皆伐群落乔木层都由几种植物形成共同优势 ,轮歇群落则形成单优群落。 ( 5 )在生活型构成上 ,皆伐群落乔木树种种类相对较多 ,轮歇群落藤本植物较多 ,草本植物种类较为丰富 ,尤其一年生草本植物种类远多于其它群落类型     

濒危植物明党参种子散布和种子库动态研究

对伞形科濒危植物明党参（Changium smyrnioides)的种子生产、散布和种子库动态进行了研究。明党参平均每株产生完好种子132粒,86.36%来自顶生花序,不同生境中个体产生的种子千粒重有差异;其平均1.06m高的花葶在种子散布过程中易倒伏,使种子远离母株;种子散布格局为聚集型;种子库密度随时间逐渐下降。明党参种子产量和不同时期种子库密度均低于同科非濒危植物峨参（Anthriscus sylvestris),2个种的种子库均为非持续型;明党参具有低种子数、大粒种子、种子散布远离母株以减少种内竞争的K对策,在受到人类大量采挖和生境干扰后种群不容易迅速恢复;而峨参采取高种子数、小粒种子、种子近母株密集分布和产生无性系的r对策,种群受干扰后易恢复。     

青海省甘蒙柽柳群落植被区系分析

为了探明青海省甘蒙柽柳(Tamarix austromongolica Nakai)群落植被的区系特征,对同德县然果村甘蒙柽柳古树林群落的古树资源基本特征和结构特征进行了分析,并对该古树林群落及同德县班多村和贵德县曲卜藏村甘蒙柽柳幼树林群落的科属组成、生活型和区系特征进行了分析和比较;在此基础上,提出甘蒙柽柳古树林群落的保护策略.调查结果显示:在然果村古树林群落中,胸径大于1.40 m的甘蒙柽柳百年古树有203株,最高植株的株高、胸径和地径分别为22.85、1.78和3.39 m;群落中小叶杨(Populus simonii Carr.)百年古树有15株,最高植株的株高和胸径分别为25.00和4.18 m.在垂直结构上,然果村古树林群落分为乔木层、灌木层和草本层3个层次,其中,草本层包括多年生丛草层和一年生杂草层2个层次;在水平结构上,甘蒙柽柳均匀散布在群落内,小叶杨呈带状聚集分布,大部分灌木呈丛状分布,草本植物则呈小丛或单生态分布.然果村古树林群落有种子植物8科18属21种,班多村幼树林群落有种子植物10科18属20种,曲卜藏村幼树林群落有种子植物8科12属12种.区系分析结果表明:在科水平上,3个甘蒙柽柳群落均以世界分布型为主;在属水平上,然果村古树林群落和班多村幼树林群落均以北温带分布型为主,占总属数(不包括世界分布型)的37.50%和43.75%,而曲卜藏村幼树林群落则以世界分布型为主,中亚分布型次之.比较结果表明:3个群落的甘蒙柽柳植株大小差异明显,物种组成和区系成分也有一定差异.综合考虑认为,甘蒙柽柳古树林群落保护应采取就地保护和迁地保护相结合的方式.