间伐强度对秦岭南坡栓皮栎种子库及实生苗生长的影响

2010年8-11月和2011年8月,以秦岭南坡商洛地区近自然经营的不同间伐强度(30％、20％和10％)下的栓皮栎纯林为对象,分析了间伐4～5年后栓皮栎种子库的种子数量,实生苗的存活率和生长状况,及其与环境因子的关系.结果表明:与对照相比,间伐后第4年,间伐10％、20％和30％强度下种子库中的种子总数分别增加了2.0％、21.1％和34.8％,翌年1年生实生苗数量分别增加了28.5％、99.7％和122.2％;间伐5年后,间伐10％、20％和30％样地内实生苗的存活率分别提高了25.5％、235.7％和480.0％.间伐使林地的光照、温度、土壤水分和养分等环境因子发生变化,促进了各年龄段实生苗的高度、新梢生长量及叶面积指数的增长,且随间伐强度的增加,3项生长指标均增加.在郁闭度≥0.85的栓皮栎林,间伐强度30％(郁闭度保留0.6)最有利于栓皮栎种子萌芽和实生苗生长.     

黔西北喀斯特土壤种子库季节动态及种子库对策

采用野外样线取样与温室萌发相结合的方法,研究了贵州省西北部喀斯特区域处于不同演替阶段群落的土壤种子库季节动态与种子库对策.实验共检测出130个物种,种子库密度变动于541～11180粒·m-2,草本种子的密度和物种数远大于木本种子.采样时间和地点对土壤种子库平均物种数和密度有显著影响.各群落类型的土壤种子库平均物种数都在4月达到最高,除草地外在12月下降到最低,草地在8月下降到最低.各群落类型土壤种子库密度都在4月达到最高,8月、12月以及次年5月的密度差异不显著.至少两种种子仅存在于1年中某些时段的短暂性土壤种子库类型和两种种子在全年的土壤种子库中都存在的持久性土壤种子库类型.植物的种子库对策是物种本身固有的生活史对策,但某些物种的种子库对策可能受干扰历史及微环境因素的影响,使其在种子数量上表现出不同的季节动态.     

山西文峪河上游河岸林的土壤种子库与树种更新特征

以山西文峪河上游13种典型的河岸林为研究对象,通过土壤种子库和树种更新研究,分析群落种子库与林下更新随演替进展的变化趋势,以及该区河岸树种的繁殖对策。结果表明：13种群落的土壤种子库密度间于1290±103～3950±154粒/m2,63.5%的种子留存于0～5 cm的层次;种子库包含49种植物,以多年生草本为主,存在耐干扰种和湿地植物的种子;处于相同或相邻演替阶段的群落,种子库相似性较高;随演替进展,种子库密度、丰度、Shannon-Wiener指数及种子库与地上植被的相似性均呈降低趋势;处于演替后期的青杄Picea wilsonii林存在丰富的＂青杄幼苗库＂;先锋种白桦Betula platyphylla的种子存在于演替各阶段的群落中,储量丰富,其更新主要依赖于风媒种子,并存在少量萌蘖;青杄、白杄P.meyeri、华北落叶松Larix principis-rupprechtii、油松Pi-nus tabulaeformis和辽东栎Quercus liaotongensis的种子库损耗严重,没有或仅存少量种子,其中云杉和油松的更新幼苗幼树多,属持久幼苗库更新;华北落叶松幼苗幼树少,且仅出现于林缘或林窗等开阔地,属植被空隙中季节性更新;辽东栎主要依赖丰富的幼苗库进行更新,同时存在一定的萌蘖;青杨Populus cathayana以大量风媒种子更新结合营养扩展。     

种质资源保存的战略问题和面临的挑战

植物种质资源保存,特别是种子库保存是各种迁地保护措施中最为经济有效的方法。通过对成千上万个物种的有效保存,种子库为减缓物种的灭绝和气候变化对生物多样性的影响发挥了特别关键的作用。本文较为详细地介绍了“中国西南野生生物种质资源库”的立项背景和最新进展,同时介绍了世界上其它几个主要的植物迁地保存设施,特别是英国皇家植物园的“千年种子库”。结合“全球植物保护策略”讨论了中国植物濒危状况,估计我国受威胁的物种比例达20—25％,甚至更高。本文还简要讨论了种子保存中的一些科学问题,包括超低温保存,并强调了植物分类学和种子生物学的学科建设在植物种质资源保护中的重要意义。     

江苏省主要农田杂草种子库物种组成和多样性及其与环境因子的相关性分析

采用水洗镜检法对江苏省31个农田样点(包括旱田和水田)0～15 cm土层土壤杂草种子库的种类组成和物种多样性进行了调查研究;采用典范对应法分析了杂草种子库种类与环境因子(包括淹水天数、土壤有机质含量、土壤pH、年降水量、年均温、样点经度和样点纬度)的相关性并绘制了样点和种类与环境因子的二维排序散点图.调查结果表明:在31个样点的土壤杂草种子库中共检测到杂草种子15科54种,旱田和水田各有41和45种,二者共有种类占多数但优势种有差异,通泉草[ Mazus japonicus (Thunb.) Kuntze]、异型莎草(Cyperus difformis L.)、水苋菜(Ammannia baccifera L.)、千金子[Leptochloa chinensis (L.) Nees]、棒头革(Polypogon fugax Nees ex Steud.)和牛繁缕[ Malachium aquaticum (L.) Fries]等种类为二者的共有优势种;杂草种类最多的为禾本科(Gramineae)和莎草科(Cyperaceae),分别占种类总数的22.6％和20.8％.旱田不同样点杂草种子库的优势种类变化较大,而水田杂草种子库优势种较稳定;二者优势种频度差异较大,旱田中频度高于0.30的杂草有19种,水田中频度高于0.50的杂草有20种;旱田和水田中平均重要值大于0.03的杂草各有11和9种,这些频度高的种类重要值也较大.旱田和水田土壤种子库种子密度分别为21 015和37 847 m-2,平均为31 008 m-2;旱田3层土壤中种子密度差异不显著,而水田上、中层土壤的种子密度显著高于下层.旱田以夏熟和秋熟杂草为主,而水田则以水田和夏熟杂草为主.按形态类型划分,水田及旱田中杂草种类数和密度从大到小均依次排序为阔叶草类、禾草类、莎草类,且水田中这3类杂草的种类数和种子密度均高于旱田.与旱田相比,水田杂草种子库的物种丰富度指数(S)、Shannon-Wiener 指数(H')和Simpson指数(D)较高,但Pielou均匀度指数(E)较低;旱田杂草种子库的S、H'和D指数随土层深度增加而降低、E指数逐渐升高,水田各土层的物种多样性指数则无明显变化趋势.第1种类排序轴与淹水天数负相关性最高(R=-0.8143),第2种类排序轴与年降水量和经度也有较高的负相关性;相关性分析和CCA分析结果均表明淹水天数是影响杂草种子库群落构成的最大因素.通过二维排序可将31个样点分为旱田和水田2大类,旱田可划分为长期旱连作和水旱轮作2个亚类;水田可划分为淮河以北地区和淮河以南长江流域地区2个亚类.研究结果说明:杂草种子库潜群落优势种与地上部农田杂草显群落优势种具有一致性,通过土壤杂草种子库的研究可以预测地上杂草的发生和危害情况.     

花楸树种子散布、萌发与种群天然更新的关系

花楸树是我国东北林区重要的非木质资源树种,其实生天然更新不良.本文通过研究花楸树种子散布、土壤种子库及种子萌发出土过程,分析花楸树实生天然更新的影响因素.结果表明：自然散落的花楸树果实96.1%分布于母株2 m范围内,凋落物层和土壤表层（0～2 cm）的种子数占土壤种子库总数的97.0%;不同季节花楸树土壤种子库种子数量差别很大,当年11月上旬种子数量最多,达(257.7±69.2)粒·m^-2;翌年7月下旬种子数量最少,仅为(2.9±2.9)粒·m^-2;温度不是花楸树种子萌发出土过程的限制因子,0 ℃～5 ℃时幼苗出苗率达(67.5±6.6)%,但对其出苗速率影响显著.土壤含水量为50%时,花楸树出苗率最高,达(74.7±4.2)%;含水量为60%时,幼苗死亡率最低,为(32.6±0.6)%.花楸树种子的散布格局和土壤种子库的时空分布格局影响种子的萌发出土过程,进而影响其种群的天然更新.     

种子生态学专辑评述

通过多次到中国学术访问, 得知许多中国学者围绕植物种子在基础研究和应用领域开展了多学科的研究。此次《植物生态学报》种子生态学专辑将向读者集中介绍中国学者在种子生态学这一有趣专题的研究进展。该专辑刊登了23篇论文, 包括19篇研究论文和4篇综述论文, 涉及种子传播、种子性状、种子休眠和萌发、土壤种子库以及幼苗生长对变化环境的响应等多方面的研究内容, 我们对这些论文进行了简单的评述。由于篇幅的限制, 该专辑所刊登出的论文只是当前中国学者对植物种子多方面研究的一小部分内容。该专辑的刊出将为国内外学者对种子研究的合作交流提供便利, 也将向参加中国2013年第四届国际种子生态学学术研讨会的国内外专家介绍中国学者在种子生态学等领域的研究现状。     

海草种子特性与海草床修复

海草床面积的急剧减少已引起人们对海草床生态修复的重视, 种子在海草床修复中具有较大的应用潜力。该文系统归纳了近年来有关海草种子的研究概况及其应用进展: 从种子生物学和生态学角度对海草种子的形态结构、发育、散布、休眠和萌发进行了归纳比较; 提出了在研究天然海草种子库的同时, 有必要建立人工海草种子库的观点, 并指出建立和完善人工海草种子库需基于种子生物学和生态学研究, 以指导种子的采集和保存; 对海草种子的播种方式和利用种子修复海草床的途径进行了阐述, 并指出了目前研究和应用中存在的一系列问题。最后对海草种子的研究和应用前景进行了展望, 提出海草种子生态学将成为今后的研究热点, 在应用方面, 仍然需要以提高种子萌发率和成苗率为研究重点, 并指出如果利用由种子获得的人工幼苗进行海草床修复, 需首先解决幼苗成活率低的难题。     

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。     

青海湖地区芨芨草草地土壤种子库的初步研究

选择青海湖地区的次生芨芨草草地为研究对象,以围栏内封育和围栏外自由放牧的草地做对照,研究了围栏内外土壤种子库的萌发状况、密度和数量、物种多样性,以及土壤种子库与地上植被的关系。结果表明,围栏内外土壤种子库的萌发趋势非常相似,但是萌发种子累计数量不同;围栏内外土壤种子库中萌发种子的平均密度分别为3660和2460粒·m-2,围栏内萌发种子数比围栏外提高了48.8%;围栏内外土壤种子库的物种多样性指数差异较大,围栏内外丰富度指数R1分别为17和13,R2为3.693和2.832,丰富度围栏内大于围栏外,多样性指数和丰富度指数具有相同的规律,均匀度指数围栏内外分别为0.812和0.857,则是围栏外大于围栏内。围栏内外地上植被群落组成存在显著差异,围栏内的封育草地的物种丰富度和多样性指数均大于围栏外的放牧草地,而均匀度指数则呈相反趋势。