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.     

云南南部和中部地区公路旁紫茎泽兰土壤种子库分布格局

公路边缘生境促进外来植物的入侵,土壤种子库作为植被天然更新的物质基础对未来植被的构成至关重要。研究路旁生境中紫茎泽兰土壤种子库的分布格局,对揭示路旁紫茎泽兰种群的补充和更新、探讨公路与入侵植物之间的关系以及科学制定紫茎泽兰防除对策具有重要意义。本文在紫茎泽兰入侵的云南南部和中部地区选择三种不同级别的9条公路的23个取样地点,沿垂直于公路方向设置55条样线,采得374个10 cm?10 cm?10 cm土样。采用温室萌发法,研究了紫茎泽兰土壤种子库从公路沿线到邻近景观的储量、影响因子以及分布格局。结果表明：9条公路旁的土壤中贮藏着丰富的紫茎泽兰种子,其种子库密度变动于3 152～25 225 粒?m-2,占所有有效种子密度的平均比例为48.7%。公路级别、路旁景观类型和海拔对路旁紫茎泽兰种子库密度有显著影响,密度随公路级别的提高而增加;不同路旁景观类型中的种子库密度排序为：稀树林>稀树灌木林>撂荒地和荒坡>森林;海拔1 700～1 900 m范围内的种子库密度最大。不同样线的种子库密度值随垂直于公路的距离变化格局略有不同,平均密度值和平均种子数量占样线总数的比例值都呈单峰变化,在距离公路最近端已经有很高密度,大多数样线的高峰值出现在9 m以内。公路旁已经分布有一个紫茎泽兰种子带,因而提高路旁本地植物的盖度及郁闭度有利于控制紫茎泽兰通过种子更新进一步扩散。     

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。     

内蒙古锡林郭勒克氏针茅退化草原土壤种子库特征

以内蒙古锡林郭勒地区克氏针茅(Stipa krylovii)草原不同退化等级群落为对象,研究克氏针茅退化草原可萌发土壤种子库特征.结果表明,随着草原退化程度的增加,不论是土壤总种子库还是持久土壤种子库,组成和密度均明显下降, 重度和极度退化草原土壤总种子库密度下降至仅为轻度退化草原的46.8%和11.1%.代表土壤总种子库的4月份取样, 轻度、中度、重度和极度退化草原各样地0～9 cm土壤种子库密度分别为2800、1278、1311和311粒·m-2;代表持久土壤种子库的6月底取样,4个样地土壤种子库密度分别为1667、967、334和167粒·m-2.多数植物土壤种子库主要分布在0～6 cm土层,各样地种子库密度随土壤深度的增加而减少,轻度、中度、重度和极度退化草原4月份0～6 cm土层种子库分别占总种子库(0～9 cm)的98.4、96.5、95.8 和85.7%.不同退化等级草原地上植被与土壤种子库的Sorensen相似性指数介于0.24～0.48.     

紫茎泽兰土壤种子库特征及其对幼苗的影响

研究紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)土壤种子库特征及其对紫茎泽兰种子的萌发、幼苗命运的影响, 在综合治理紫茎泽兰入侵危害及防止紫茎泽兰的继续扩散等方面有着重要的意义。该文在攀枝花紫茎泽兰入侵严重的地区, 通过采集果园、放牧灌丛以及禁牧灌丛3种不同生境紫茎泽兰土壤种子库的样本, 以说明不同干扰程度下紫茎泽兰种子在土壤中的分布状况。通过野外调查并结合盆栽实验, 初步研究了紫茎泽兰土壤种子库基本特征以及光照和种子在土壤中的埋藏深度等对紫茎泽兰幼苗的影响。结果表明: 1)果园、放牧灌丛和禁牧灌丛等3种干扰程度不同生境的深层种子量占总种子量的比例分别为56.44%、46.96%和24.86% (p=0.006), 这说明土壤深层种子量大小与干扰成正比, 干扰越大, 深层次紫茎泽兰种子量占总种子量的比重越大。2)播种在0、1和5 cm深度的种子萌发率分别为64.67%、22.67%和13.33%, 即种子埋藏越深, 萌发率越低, 不同层次种子萌发率差异极显著(p=0.00); 幼苗死亡率分别为27.95%、0和0, 表层种子萌发的幼苗有较高的死亡率, 而由埋藏在深层的种子萌发的幼苗没有死亡, 土壤表层发芽的幼苗与不同埋藏深度种子萌发的幼苗之间死亡率差异极显著(p=0.00)。3)在无遮蔽、半遮蔽和全遮蔽3种不同情况下, 紫茎泽兰幼苗的死亡率分别为72.15%、30.38%和4.87%, 定居率分别为6.66%、33.99%和46.67%, 即遮蔽程度越高, 死亡率越低, 定居率越高, 不同处理之间死亡率和定居率差异均极显著(p=0.00)。研究结果暗示, 强光可能是导致紫茎泽兰幼苗死亡的重要原因, 人类活动的干扰可能导致更多的紫茎泽兰种子进入土壤深层, 从而改变了紫茎泽兰土壤种子库的结构。由于土壤深层种子比表层种子具有更强的抵抗强光照射等不良环境因子影响的能力, 所萌发的幼苗成活率高, 表明其具有更高的繁殖效率, 因此人类活动干扰是紫茎泽兰入侵后难以根除的原因之一。     

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.     

滇东南岩溶山地退化植被土壤种子库的储量与组成

 在云南省东南部3个典型岩溶地点的土壤种子库储量与组成的研究表明,不同地点代表不同退化与恢复阶段的次生林、灌丛与退化草地的土壤内均储藏有丰富的植物种子,其密度值变动于4 090～14 930粒·m－2之间;物种数23～45种,其中草本物种及其种子储量最丰, 灌木次之,乔木和藤本及其种子稀少。在0～10 cm土层内,随着深度的加深,种子密度由0～2 cm,2～5 cm,5～10 cm逐渐减少,次生林的降低幅度相对较小。相对而言,种子密度值、物种数都以次生林为高,灌丛与退化草地之间的差异较小。同时次生林种子库中的乔、灌木的种子数量相对较多,而草本相对较少。从物种组成来看,少数物种的种子在库中的储量十分丰富,且各种子库间在物种组成上有很大的相似性,同一地点的3种植被类型间的两两相似性系数在0.6～0.7之间,不同地点的任一两类型间的相似性系数在0.4～0.6之间。9.3%的物种在所有样地内都出现。每一种子库中储量最丰的前3位都来自菊科的胜红蓟（Ageratum conyzoides）、劲直白酒草(Conyza stricta)、紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)、一点红（Emilia sonchifolia）,唇形科的鸡骨柴（Elsholtzia fruticosa）,蔷薇科的长毛绣线菊(Spiraea martinii var. pubescens)。     

滇东南岩溶山地次生林土壤种子库储量与优势成分

采用样线取样与温室萌发实验相结合的方法 ,调查了滇东南典型岩溶山地次生林的土壤种子库储量及其优势成分。结果发现 ,岩溶山地次生林下贮存有丰富的植物种子 ,在厚度为 1 0cm的表层土壤中的种子储量变动于 493 0～ 1 493 0粒 /m2 之间 ,高于对照成熟林的 3 780粒 /m2 。在 1 0cm的垂直剖面上 ,单位体积的种子储量在厚度为 0～ 2、2～ 5、5～ 1 0cm的三个层面间逐渐下降 ,但 5～ 1 0cm土层内仍然储藏了大量的种子。三种次生林的乔、灌、草、藤的比例组成与对照成熟林的差异不大 ,无论是种子个体数量还是物种种类数都以草本为主 (平均为 85 .5 %和 69.9% ) ,灌木次之 (平均为 1 2 .8%和 1 9.4% ) ,藤本 (平均为 1 .6%和 4.2 % )和乔木 (平均为 0 .6%和 6.5 % )稀少。在所研究的三个次生林样地内种子数量处于前三位的种子都来自菊科的紫茎泽兰 (Eupatoriumadenophorum) ,胜红蓟 (Ageratumconyzoides) ,劲直白酒草 (Conyzastricta) ,一点红(Emiliasonchifolia)等四个物种中的三个种 ,与成熟林下的土壤种子库中前三位物种基本相同。土壤种子库与地表植被间的相似性较小。     

桂林岩溶石山阴香群落土壤种子库

采用萌发法对桂林岩溶石山阴香群落土壤种子库的物种组成、垂直分布和多样性等进行了研究。结果表明:阴香群落土壤种子库中共有种子植物54种,隶属45属34科,其中乔木15种,灌木14种,草本13种,攀援植物12种;种子库的平均密度为152粒.m-2;在0～15cm土层内,种子库密度垂直分布呈现上层(0～5cm)>中层(5～10cm)>下层(10～15cm),层间储量的差异明显;土壤种子库的Margalef丰富度指数、Shannon-Wie-ner多样性指数和Pielou均匀度指数分别为4.55、3.76和1.19。     

秦岭北坡不同生境栓皮栎种子雨和土壤种子库动态

为了阐明栓皮栎种子雨和种子库动态,以秦岭北坡林下、林窗、林缘3种生境栓皮栎天然林为对象,采用离地和地面收集种子的方法,连续定位观测了栓皮栎种子雨、种子库的数量、质量动态,以及幼苗发育过程.结果表明:栓皮栎种子雨从8月中旬开始,9月中旬到10月上旬达到高峰期,11月上旬结束;3种生境种子雨降落历程、发生时间和组成不同;林下种子雨强度最大,为(39.55±5.56)粒·m-2,林窗种子雨降落时间最早,持续时间最长,种子活力最高,而林缘成熟种子占其种子雨的比例最大,达58.7％.从种子雨降落结束到翌年8月,土壤种子库总储量均以林下最大,林缘最小;各生境的土壤种子库中成熟、未成熟、被啃食种子数量和种子活力均随时间变化呈递减趋势,而霉烂种子数量则相反.各生境的土壤种子库中的种子均主要集中在枯落物层,其次为0～2 cm土层,2～5 cm土层中只有极少量种子存在.3种生境中栓皮栎幼苗的密度差异显著,林窗幼苗最多,林缘次之,林下最少.说明林窗更适合栓皮栎种子的萌发和幼苗生长.在栓皮栎林的经营中,通过适当间伐、增加林窗数量,可以促进栓皮栎林的天然更新.     

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。     

沙坡头地区生物结皮覆盖区土壤种子库组成及垂直分布特征

采用野外随机取样和室内萌发试验相结合的方法,对沙坡头人工植被区的藓类结皮、地衣结皮和裸沙覆盖区土壤种子库的组成及垂直分布特征进行了研究。结果表明:1)人工植被区土壤种子库的物种组成简单,以1年生草本为主,相较于裸沙,两种生物结皮的存在显著增加了土壤种子库的密度(P0.01),但降低了土壤种子库的物种多样性及其与地上植被的相似性;2)两种生物结皮覆盖区土壤种子库的总密度虽无显著差异,但在0—2 cm土层中,地衣结皮土壤种子库的密度显著高于藓类结皮(P0.05),而在2—5 cm和5—10 cm土层中,藓类结皮土壤种子库的密度高于地衣结皮,但差异不显著;3)不同生物结皮覆盖区土壤种子库的垂直分布特征存在差异,藓类结皮覆盖土壤中有活力的种子主要分布在0—5 cm土层中,而地衣结皮和裸沙覆盖土壤中有活力的种子主要分布在0—2 cm土层中,且随着深度的增加,土壤中有活力的种子急剧减少。该研究表明,相较于裸沙,生物结皮的存在不仅增加了土壤种子库的大小,还改变了土壤种子库的垂直分布格局。生物结皮层下仍有相当比例有活力的小种子,这些种子欠缺萌发条件,对地上植被的贡献作用较小,但它们的存在对荒漠生态系统健康及可持续发展具有重要意义。     

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。     

川西米亚罗亚高山云杉林种子雨和土壤种子库研究

 对川西米亚罗亚高山20、30、60年人工云杉(Picea asperata)林及天然林的种子雨和土壤种子库进行了研究。结果表明：该区云杉种子雨一般从每年的10月初开始下落,一直到翌年的1月底结束,但不同林龄的云杉种子雨强度不同,60年人工林种子雨量最大,然后依次为30年人工林、天然林、20年人工林,其大小分别为(1 088.16±52.34)粒•m－2、(973.45±63.12)粒•m－2、(579.99±28.93)粒•m－2、(66.73±5.71)粒•m－2。云杉降雨历程与其林龄大小也有一定的关系,表现在种子雨发生时间和降雨高峰期的不同。30、60年人工云杉林及天然林下土壤种子库存在显著差异,两次取样（2003年3月26日和2003年8月21日）土壤种子库大小分别为(507.2±40.32)粒•m－2和(267.6±25.14)粒•m－2、(1 065.6±88.06)粒•m－2和(872.8±77.12)粒•m－2、(472.8±20.82)粒•m－2和(185.5±22.48)粒•m－2。土壤种子库中云杉种子主要都集中在枯枝落叶层,占66%左右,0～2 cm层占24%左右,2～5 cm层占10%左右。到8月21日,土壤中所有云杉种子都失去活力,腐烂死亡和动物取食是种子库损耗的主要因素。云杉种子库属于Thompson和Grime定义的第Ⅱ类。该区云杉幼苗一般在6月初开始出现,6月中旬左右达到出苗高峰,3种云杉林下幼苗密度差异很大,60年人工林下幼苗最多,其次为30年人工林和天然林。由于生境适合度低,死亡的幼苗数量较多,特别是自然死亡数。综合种子雨、种子库和转换的幼苗数量几个方面来看,在一定龄级范围内,人工林结实能力和更新潜力随林龄增加而增加,且人工林在更新潜力方面比天然林（约150年）要好。虽然该区云杉林下有大量种子下落,但由于种子大量损耗和幼苗死亡,种子萌发为幼苗再通过环境筛作用而最终补充到云杉种群的个体数量非常有限。     

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)。     

The soil seed bank and understorey regeneration in Eucalyptus regnans forest,Victoria

Abstract The soil seed bank and its relation to the extant vegetation in a Eucalyptus regnans F. Muell. forest in the Central Highlands of Victoria were examined. The average seed density was 430 germinable seeds m^?2 to a depth of 2 cm. There was a polynomial regression relationship between the density and species richness of seeds in soil and forest age (0. 6–54 years). Species richness was not significantly different among soil depths (0- 2 , 2- 5 , 5–10 and 10–20 cm) in the forest stand of 54 years old. More seeds germinated from the 5–10 cm depth than from the other depths. Forbs accounted for 73% of the total germinable seeds and there was no germination of E. regnans. The number of species, particularly woody plant species, germinating from the soil seed bank were significantly lower than in the extant vegetation. However, almost all species present in the soil seed bank were present in the vegetation. The soil seed bank provides an important source for the rapid regeneration of understorey vegetation following clear-cutting and slash-burning in the E. regnans forest. The rapid understorey establishment may play an important role in protecting soil from erosion, in nutrient conservation, replacement and redistribution. The soil seed bank may also be a necessary source of maintaining genetic diversity in the forest over the long term.