李彥嬌,包維楷,周志瓊,李芳蘭,吳福忠
(1.平頂山學(xué)院、低山丘陵區(qū)生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 平頂山 467000; 2.中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所、生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610041; 3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)林業(yè)研究所林業(yè)生態(tài)工程省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610041)
干旱河谷邊坡海拔變化對(duì)土壤種子庫(kù)的影響
李彥嬌1,3,包維楷2,周志瓊2,李芳蘭2,吳福忠3
(1.平頂山學(xué)院、低山丘陵區(qū)生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 平頂山 467000; 2.中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所、生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610041; 3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)林業(yè)研究所林業(yè)生態(tài)工程省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610041)
為更好地利用土壤種子庫(kù)進(jìn)行植被的自然恢復(fù)更新實(shí)踐,利用“萌發(fā)幼苗法”測(cè)定海拔差異對(duì)岷江干旱河谷灌叢植被土壤種子庫(kù)特征的影響,相應(yīng)地上植被的特征采用樣方法進(jìn)行調(diào)查。結(jié)果表明:各海拔的土壤種子庫(kù)庫(kù)容量和物種豐富度隨土層加深而減小;海拔間隔100 m以上時(shí),土壤種子庫(kù)和地上植被的物種組成更易呈現(xiàn)出顯著的差異性;3個(gè)樣地中,各海拔的土壤種子庫(kù)和地上植被的物種組成頻數(shù)均呈顯著的負(fù)相關(guān),表明海拔這一局部環(huán)境因子對(duì)土壤種子庫(kù)和地上植被物種組成關(guān)系的影響不明顯,岷江干旱河谷局部地段土壤種子庫(kù)的特征可能由河谷整體環(huán)境所決定。
地上植被;土壤種子庫(kù);物種組成;物種豐富度
土壤種子庫(kù)中的種子能夠直接參與地上植被的更新和演替,作為潛在植物群落,成為植被自然恢復(fù)更新過程中的一種重要自然力[1-2]。土壤種子庫(kù)的信息,可以為植被動(dòng)態(tài)提供有用信息和評(píng)定退化地的恢復(fù)策略[3],其中的土壤種子庫(kù)種類、數(shù)量等特征可以攜帶較多的群落演替潛在趨勢(shì)的信息,從而用以指導(dǎo)植被更新及恢復(fù)重建。退化地依靠土壤種子庫(kù)進(jìn)行植被恢復(fù)已經(jīng)被提出很長(zhǎng)時(shí)間[4],如對(duì)廢棄礦地、退化草地、撂荒地、退化濕地以及人工林地的恢復(fù)等,但采用土壤種子庫(kù)進(jìn)行植被恢復(fù)更新與重建的潛力評(píng)估仍然處于一些極端困難立地研究的薄弱環(huán)節(jié),需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究,從而為人工輔助恢復(fù)措施的制定提供依據(jù)。
干旱河谷是橫斷山區(qū)最突出的自然景觀之一[5],其顯著特征是年降水少、蒸發(fā)量大、土壤貧瘠、植被稀少,是滑坡、泥石流頻發(fā)的區(qū)域,生態(tài)環(huán)境較為脆弱,因立地困難,人工造林結(jié)果不甚理想,依靠自然力進(jìn)行植被的恢復(fù)更新是該區(qū)域亟需開展的工作。然而迄今為止,橫斷山區(qū)干旱河谷種子庫(kù)特征以及對(duì)植被恢復(fù)指示意義方面的研究相對(duì)缺乏,已有的研究主要局限于某一類植物[6],或在部分區(qū)域干擾和植被恢復(fù)措施對(duì)種子庫(kù)特征影響[7-8]。沈有信等[9]對(duì)云南北部的泥石流多發(fā)干旱河谷區(qū)不同干擾狀況下的土壤種子庫(kù)特征進(jìn)行了研究,結(jié)果表明滑坡與水土流失降低了土壤種子庫(kù)密度與組成種類,泥石流是破壞地表土壤層和土壤種子庫(kù)的最主要因素。沈有信等[7]探討了在云南東北部干熱河谷區(qū)域的嚴(yán)重沙石化土地上,利用2種典型固氮樹種進(jìn)行植被恢復(fù)后對(duì)當(dāng)?shù)卦兄脖煌寥婪N子庫(kù)的影響。張建利等[8]對(duì)金沙江干熱河谷地區(qū)典型退化山地草地封禁后草地土壤種子庫(kù)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),隨著封禁年限的增加,土壤種子庫(kù)密度、植被密度增加極顯著。在岷江干旱河谷,種子庫(kù)方面的研究處于起步階段,僅僅對(duì)黃薔薇和川滇薔薇種子庫(kù)在水平和土壤垂直方向上種子形態(tài)組成特征有研究[6]??偟膩砜矗谡麄€(gè)橫斷山區(qū)干旱河谷,自然生境下群落種子庫(kù)的時(shí)空異質(zhì)性、種子庫(kù)物種組成與地上植被的關(guān)系以及植被的自然更新能力等方面的研究還十分缺乏,迫切需要開展全面、深入系統(tǒng)的相關(guān)研究[10]。因此,本文選擇橫斷山區(qū)典型的干旱河谷-岷江干旱河谷,開展土壤種子庫(kù)調(diào)查研究,主要目的是:①探明岷江干旱河谷土壤種子庫(kù)隨邊坡海拔變化的變化特征;②比較研究各海拔土壤種子庫(kù)與相應(yīng)地上植被的物種組成關(guān)系;③評(píng)估不同海拔梯度土壤種子庫(kù)對(duì)地上植被自然恢復(fù)與更新的貢獻(xiàn)潛力。特別是土壤種子庫(kù)對(duì)植被自然恢復(fù)更新貢獻(xiàn)潛力隨邊坡海拔變化的差異性。
1.1 研究地區(qū)
岷江干旱河谷在行政區(qū)劃上隸屬四川省阿壩藏族羌族自治州之汶川、茂縣、理縣、黑水和松潘諸縣,主河谷地理位置為北緯31°22′11″—32°19′33″、東經(jīng)103°30′42″—103°43′43″,地貌以高山峽谷為主,由北向南南北長(zhǎng)200 km,東西寬1~3 km,地勢(shì)北高南低,谷底海拔1100~2700 m。河谷內(nèi)干燥少雨,蒸發(fā)強(qiáng)烈,干濕季十分明顯。植被以旱生稀疏灌叢植被為主,主要分布在河岸以上300~400 m的海拔范圍內(nèi),蓋度多在20%~30%,個(gè)別沖溝地段達(dá)60%以上;在一些植被退化嚴(yán)重地段,塊狀分布的耐旱灌叢群落被嚴(yán)重沖刷的裸地分隔開,呈現(xiàn)出旱生半荒漠景觀。土壤以山地褐土為主。
1.2 取樣設(shè)計(jì)
選擇3個(gè)研究地段,分別位于干旱河谷茂縣段的南新(樣地S1,北緯31°34′、東經(jīng)103°42′,海拔1500~1700 m)、茂縣段的渭門(樣地S2,北緯31°45′、東經(jīng)103°49′,海拔1600~1900 m)、茂縣段的飛虹(樣地S3,北緯31°52′、東經(jīng)103°41′,海拔1700~2000 m)。在3個(gè)樣地中,取樣均嚴(yán)格限制在干旱河谷的邊坡灌叢植被中,因此取樣在江岸邊垂直海拔約400 m的坡面內(nèi)進(jìn)行。具體取樣時(shí),分別于每個(gè)樣地設(shè)置3條海拔間隔100 m、長(zhǎng)70 m的平行樣線,每條樣線上設(shè)置5個(gè)2 m×2 m的樣方,樣方間隔15 m。每個(gè)坡面共設(shè)置15個(gè)樣方,3個(gè)坡面共設(shè)置45個(gè)樣方用于種子庫(kù)取樣及相應(yīng)地上植被的調(diào)查。
1.3 土樣采集
2007年3月初(上一年種子未萌發(fā)前)進(jìn)行土壤種子庫(kù)的取樣。每個(gè)2 m×2 m的樣方均勻分割,設(shè)置6個(gè)10 cm×10 cm的小樣方,分土表面(枯枝落葉層)、0~5 cm、5~10 cm 3層采集土樣。最后將同一樣方(2 m×2 m)內(nèi)的同層土壤混合為一個(gè)土樣,因此每個(gè)2 m×2 m樣方內(nèi)采集了3個(gè)土樣。共采集135份土壤種子庫(kù)樣品。
1.4 土壤種子庫(kù)萌發(fā)試驗(yàn)
土壤種子庫(kù)測(cè)定采用“萌發(fā)幼苗法”。將采集回的每份土樣(土表層除外)過5 mm土壤篩除去粗大根系、礫石等,后將每份土樣等分成3份,置于底部鋪有無種子細(xì)砂的發(fā)芽盤。另用5個(gè)無種子細(xì)砂的發(fā)芽盤作為對(duì)照來監(jiān)測(cè)萌發(fā)過程中是否有空中傳播的種子污染萌發(fā)裝置。2007年3月底,發(fā)芽盤隨機(jī)置于氣候比較接近岷江干旱河谷的中國(guó)科學(xué)院茂縣山地生態(tài)系統(tǒng)定位研究站(北緯31°41′07″、東經(jīng)103°53′58″,海拔1816 m)的避雨大棚內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)期間,定期噴灑適量的水分以保證盡可能多的植物種子萌發(fā)出苗。定期觀測(cè)、種類鑒定、計(jì)數(shù)、清除,暫不能鑒定的幼苗移栽至能鑒定為止。不再有幼苗長(zhǎng)出時(shí)將土樣攪拌混合,繼續(xù)觀察直至2008年8月仍未有種子萌發(fā)時(shí)丟棄土樣結(jié)束萌發(fā)試驗(yàn)。
1.5 地上植被特征調(diào)查
地上植被調(diào)查于2007年夏季進(jìn)行。在土壤種子庫(kù)取樣的2 m×2 m樣方中心設(shè)置1個(gè)1 m×1 m樣方,調(diào)查1 m×1 m樣方內(nèi)所有植物種類及其個(gè)體數(shù)。灌木及草本植物個(gè)體數(shù)目均按地上植株數(shù)計(jì)數(shù)。
1.6 數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析
利用密度、物種豐富度和物種組成描述土壤種子庫(kù)的庫(kù)容量;單位面積土壤萌發(fā)出的幼苗植株數(shù)作為土壤種子庫(kù)的密度,單位面積土壤萌發(fā)出的幼苗物種數(shù)作為土壤種子庫(kù)的物種豐富度,各樣線的5個(gè)2 m×2 m的樣方數(shù)據(jù)作為5個(gè)重復(fù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。土壤種子庫(kù)各海拔及土壤層次間的土壤種子庫(kù)密度、物種數(shù)的差異性利用單因素方差分析及多重比較進(jìn)行分析,置信區(qū)間為95%;Sorensen′s相似性系數(shù)(S)用來表明3個(gè)樣地各海拔的土壤種子庫(kù)之間、地上植被之間、以及土壤種子庫(kù)和地上植被之間的物種組成的相似性,S=2C/(A+B),式中:C為2個(gè)樣地的共有種數(shù),A、B分別為2個(gè)樣地各自的物種數(shù);Kendall相關(guān)分析測(cè)度土壤種子庫(kù)和地上植被物種組成的相關(guān)關(guān)系。
2.1 土壤種子庫(kù)密度
由圖1可知,在研究的3個(gè)樣地中,土表層(圖1A)土壤種子庫(kù)密度,只有樣地S3在高海拔顯著高于低海拔(P<0.05),而中海拔與高海拔以及低海拔之間的差異不顯著(P>0.05),且其他樣地不同海拔間種子庫(kù)密度差異也不顯著(P>0.05)。樣地S1高、中、低海拔土表層的種子庫(kù)密度分別為(396.6±120.5)、(573.2±127.3)、(363.0±104.4)粒·m-2,樣地S2土表層土壤種子密度在高、中、低海拔分別為(126.8±79.7)、(53.4±23.2)、(33.4±21.8)?!-2,樣地S3土表層土壤種子密度在高、中、低海拔分別為(879.8±131.9)、(606.6±107.2)、(316.8±114.2)粒·m-2。
在0~5 cm土層(圖1B)種子庫(kù)密度,在不同樣地以及不同海拔上的變化與土表層具有較大差異。樣地S1在0~5 cm土層的高、中、低海拔的土壤種子庫(kù)密度分別為(213.4±31.4)、(93.4±40.4)、(126.8±78.7)?!-2,且三者之間無顯著差異(P>0.05)。但樣地S2在0~5 cm土層的種子庫(kù)密度高海拔(799.8±294.0)?!-2顯著大于中海拔(133.4±64.4)粒·m-2和低海拔(23.4±15.4)?!-2(P<0.05),但中海拔與低海拔差異不顯著(P>0.05)。樣地S30~5 cm土層的高、中、低海拔的土壤種子庫(kù)密度分別為(126.8±69.7)、(190.0±124.1)、(99.8±49.1)?!-2,且三者之間無顯著差異(P>0.05)。
在5~10 cm土層(圖1C)的種子庫(kù)密度,在不同樣地以及不同海拔上的變化與0~5 cm土層具有相似性。樣地S1在5~10 cm土層,高、中、低海拔的種子庫(kù)密度分別為(23.4±11.3)、(40.0±25.0)、(76.8±40.2)粒·m-2,3個(gè)海拔高度之間無顯著差異(P>0.05)。但樣地S2在5~10 cm土層的種子庫(kù)密度高海拔(160±25.0)?!-2顯著大于中海拔(26.6±11.3)?!-2和低海拔(20.0±16.1)?!-2(P<0.05),但中海拔與低海拔間差異不顯著(P>0.05)。樣地S3在5~10 cm土層,高、中、低海拔的土壤種子庫(kù)密度分別為(13.6±3.4)、(36.6±26.0)、(46.8±20.0)?!-2且三者之間無顯著差異(P>0.05)。
由圖1D可知,由于S1樣地在各個(gè)土層的種子庫(kù)密度在海拔間均無顯著差異,對(duì)于整個(gè)土層,海拔間也不存在顯著差異。受0~5 cm和5~10 cm土層不同海拔種子庫(kù)密度的影響,對(duì)于樣地S2的整個(gè)土層,種子庫(kù)密度在高海拔顯著高于中、低海拔(P<0.05),但中海拔與低海拔之間無顯著差異(P>0.05);樣地S3的整個(gè)土層,高海拔與中海拔種子庫(kù)密度差異不顯著(P>0.05),但顯著高于低海拔種子庫(kù)密度(P<0.05),中海拔與低海拔種子庫(kù)密度差異不顯著(P>0.05)。
不同小寫字母為各樣地3個(gè)海拔高度間差異顯著(P≤0.05)。下同。圖1 岷江干旱河谷3個(gè)樣地及整個(gè)土層的種子密度
2.2 土壤種子庫(kù)物種豐富度
圖2 岷江干旱河谷3個(gè)樣地及整個(gè)土層(D)的物種豐富度
土表層(圖 2A)種子庫(kù)的物種豐富度只有樣地S3的高海拔顯著高于中海拔和低海拔。樣地S1的土表層,高、中、低海拔的物種豐富度分別為(153.3±30.9)、(116.7±11.8)、(120.0±23.2)種·m-2,3個(gè)海拔間的物種豐富度無顯著差異(P>0.05);樣地S2的土表層,高、中、低海拔的物種豐富度分別為(30.0±15.3)、(43.3±18.0)、(20.0±9.7)種·m-2,3個(gè)海拔間的物種豐富度無顯著差異(P>0.05);樣地S3的土表層,高、中、低海拔的物種豐富度分別為(233.3±5.3)、(166.7±7.5)、(130.0±29.5)種·m-2,高海拔種子庫(kù)的物種豐富度顯著高于中、低海拔(P<0.05),但中海拔與低海拔的物種豐富度間無顯著差異(P>0.05)。
0~5 cm土層(圖2B)種子庫(kù)的物種豐富度,樣地S1高、中、低海拔各為(110.0±11.3)、(43.3±22.1)、(63.3±31.4)種·m-2,3個(gè)海拔高度間無顯著差異(P>0.05)。樣地S2高海拔(116.7±24.7)種·m-2顯著高于中海拔(53.3±14.3)種·m-2和低海拔(16.7±9.1)種·m-2(P<0.05),但中、低海拔之間差異不顯著(P>0.05)。樣地S33個(gè)海拔間的物種豐富度無顯著差異(P>0.05)。
5~10 cm土層(圖 2C)種子庫(kù)物種豐富度與0~5 cm相似,3個(gè)樣地只有S2樣地的高海拔種子庫(kù)物種豐富度顯著大于中、低海拔(P<0.05),而樣地S1和S3的種子庫(kù)物種豐富度3個(gè)海拔間的差異不顯著(P>0.05)。
整個(gè)土層(圖2D)種子庫(kù)物種豐富度在各樣地海拔梯度間的變化與各個(gè)分土層的變化存在較大差異。樣地S1的種子庫(kù)物種豐富度雖然在各個(gè)分土層沒有顯著差異,但由于在土表層以及0~5 cm土層都表現(xiàn)出高海拔大于中、低海拔的趨勢(shì)(但無顯著差異),在整個(gè)土層,高海拔的種子庫(kù)物種豐富度顯著大于中、低海拔(P<0.05)。同樣,樣地S2和S3整個(gè)土層的種子庫(kù)物種豐富度均表現(xiàn)為高海拔顯著高于低海拔,但中海拔與高、低2個(gè)海拔間無顯著差異,這也與各個(gè)分土層的變化趨勢(shì)不一致。
2.3 土壤種子庫(kù)與相應(yīng)地上植被的物種相似性和相關(guān)性
由表1可知,不同土層種子庫(kù)中物種組成之間相似性存在較大差異,其中土表層與整個(gè)土層的物種組成的相似性最大。土表層與0~5 cm土層物種組成的Sorensen′s指數(shù),在樣地S1和S3的中海拔較低,在樣地S2的高海拔較低;土表層與5~10 cm土層物種組成的Sorensen′s指數(shù),在樣地S1中海拔較高,在樣地S2中隨海拔的升高而升高,在樣地S3中隨海拔的升高而降低;0~5 cm土層與5~10 cm土層物種組成的Sorensen′s指數(shù),在樣地S2和S3的中海拔較低,樣地S1在中海拔較高;土表層與整個(gè)土層物種組成的Sorensen′s指數(shù),在樣地S1和S3海拔線間相似性高達(dá)80%以上,樣地S2海拔線間相似性相對(duì)較低;0~5 cm土層與整個(gè)土層物種組成的Sorensen′s指數(shù),在樣地S1和S2的高海拔較高,中海拔和低海拔較為相近,在樣地S33個(gè)海拔高度間較相近;5~10 cm土層與整個(gè)土層物種組成的Sorensen′s指數(shù),在樣地S1高海拔較低,在樣地S2中海拔較低,在樣地S3中隨海拔升高而降低。
整個(gè)土層與地上植被的物種組成的Sorensen′s指數(shù)整體較低,小于0.400,且在樣地S1和S3隨海拔升高而升高,在樣地S2中的高海拔和中海拔較高。土表層與地上植被的物種組成的Sorensen′s指數(shù)在各樣地中隨海拔的升高而升高;0~5 cm土層與地上植被的物種組成的Sorensen′s指數(shù)在各樣地的中海拔和高海拔較高;5~10 cm土層與地上植被的物種組成的Sorensen′s指數(shù)在樣地S1隨海拔升高而降低,在樣地S2和S3的中海拔較高。
表1 3個(gè)樣地各樣線土壤種子庫(kù)各土層間及與地上植被間物種組成的Sorensen′s相似性
*:SS為土表層;SD1為0~5 cm土層;SD2為5~10 cm土層;TSD為整個(gè)土層;EV為現(xiàn)存地上植被;H 為高海拔;M為中海拔;L為低海拔。下同。
由表2可知,各樣地中3條樣線之間物種組成的Sorensen′s指數(shù)在土壤種子庫(kù)整個(gè)土層及地上植被均達(dá)到45%以上。高海拔與低海拔線間的Sorensen′s指數(shù)在土壤種子庫(kù)整個(gè)土層及地上植被中普遍較低。在土表層中,樣地S1與S3高海拔與低海拔線間的Sorensen′s指數(shù)較低;在0~5 cm土層,樣地S1中海拔與低海拔線間的Sorensen′s指數(shù)較高,樣地S2和S3高海拔與中海拔線間的Sorensen′s指數(shù)較高;在5~10 cm土層,樣地S1和S3高海拔與低海拔線間的Sorensen′s指數(shù)較低,樣地S2中海拔與低海拔線間的Sorensen′s指數(shù)較低。
Kendall相關(guān)分析結(jié)果顯示,3個(gè)樣地中,各海拔高度的土壤種子庫(kù)與地上植被的物種組成頻數(shù)呈顯著的負(fù)相關(guān)(表3)。
本研究中,各土層的種子庫(kù)密度、物種豐富度在各樣地的3個(gè)海拔高度間的差異主要存在于高海拔與中、低海拔之間,而中海拔與高、低海拔之間差異不顯著。曾彥軍等[11]對(duì)阿拉善干旱荒漠區(qū)土壤種子庫(kù)的研究顯示,隨著海拔高度從1100 m增至l750 m,而種子密度從326?!-2減少至76?!-2,但土壤種子庫(kù)的物種豐富度隨海拔高度的升高而增加,其主要原因是降水量隨海拔的升高而增大。彭軍等[12]對(duì)重慶四面山亞熱帶常綠闊葉林種子庫(kù)的研究結(jié)果也表明,海拔從1000 m增加到1400 m,土壤種子庫(kù)種子密度呈遞減趨勢(shì)。張玲等[13]研究了秦嶺太白山南坡土壤種子庫(kù)糙皮樺(Betulautilis)和巴山冷杉(Abiesfargesii)的種子儲(chǔ)量在中等海拔呈現(xiàn)峰值。李華東等[14]研究天山中部天山云杉林土壤種子庫(kù)發(fā)現(xiàn)隨著海拔高度上升,天山云杉林土壤種子庫(kù)的物種組成數(shù)量總體上呈現(xiàn)波動(dòng)中下降的趨勢(shì),土壤種子庫(kù)種子密度隨著海拔高度上升呈現(xiàn)單峰分布格局,二者在海拔垂直空間分布上不具有同步性。因此,種子庫(kù)特征隨海拔的變化規(guī)律主要受試驗(yàn)地大環(huán)境條件的影響。
表2 3個(gè)樣地土壤種子庫(kù)、地上植被各樣線間物種組成的Sorensen′s相似性
表3 3個(gè)樣地中各樣線的土壤種子庫(kù)與地上植被物種組成的相關(guān)性
*:N為土壤種子庫(kù)和地上植被的全部物種數(shù)目;rk為Kendall相關(guān)性系數(shù);**為P≤0.01;*為P≤0.05。
各樣地中3條樣線之間物種組成的Sorensen′s指數(shù)在土壤種子庫(kù)整個(gè)土層及地上植被均達(dá)到45%以上,高海拔與低海拔線間的Sorensen′s指數(shù)在土壤種子庫(kù)整個(gè)土層及地上植被中普遍較低,這些意味著在岷江干旱河谷海拔間隔100 m以上時(shí),土壤種子庫(kù)與地上植被更易呈現(xiàn)出顯著的差異性。3個(gè)樣地中,各海拔線的土壤種子庫(kù)與地上植被的物種組成頻數(shù)均呈顯著的負(fù)相關(guān),表明海拔對(duì)土壤種子庫(kù)與地上植被物種組成的關(guān)系影響不明顯。
3個(gè)樣地地上植被的優(yōu)勢(shì)物種可能主要靠無性繁殖進(jìn)行更新,因此在土壤種子庫(kù)中較少出現(xiàn),對(duì)土壤種子庫(kù)種子的積累貢獻(xiàn)較小。因此,岷江干旱河谷的土壤種子庫(kù)缺少地上植被目的植物,尤其是灌木植物的種子,一旦該區(qū)植被遭到嚴(yán)重破壞,單純依靠土壤種子庫(kù)進(jìn)行該區(qū)的植被恢復(fù)更新,可能導(dǎo)致植被演變成系統(tǒng)功能進(jìn)一步退化的草叢植被。
[1]Augusto L.,Dupouey J.L.,Picard J.F.,et al.Potential contribution of the seed bank in coniferous plantations to the restoration of native deciduous forest vegetation[J].Acta Oecologica,2001(22):87-98.
[2]黃瑞靈,周華坤,劉澤華,等.坡向與海拔對(duì)青海省拉雞山不同植被土壤種子庫(kù)的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2013,32(10):2679-2686.
[3]T?r?k P.,Matus G.,Papp M.,et al.Seed Bank and vegetation development of sandy grasslands after goose breeding[J].Folia Geobotanica,2009,44(1):31-46.
[4]van der Valk A.G.,Pederson R.L.,Davis C.B.Restoration and creation of freshwater wetlands using seed banks[J].Wetlands Ecology Manage,1992,1(4):191-197.
[5]楊兆平,常禹,楊孟,等.岷江上游干旱河谷景觀邊界動(dòng)態(tài)及其影響域[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2007,18(9):1972-1976.
[6]周志瓊,包維楷,吳福忠,等.岷江干旱河谷黃薔薇(Rosahugonis)生長(zhǎng)與繁殖特征及其空間差異[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2008,28 (4):1820-1828.
[7]沈有信,劉文耀,張彥東.東川干熱退化山地不同植被恢復(fù)方式對(duì)物種組成與土壤種子庫(kù)的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2003,23(7):1454-1460.
[8]張建利,張文,畢玉芬.金沙江干熱河谷草地土壤種子庫(kù)與植被的相關(guān)性[J].生態(tài)學(xué)雜志,2008,27(11):1908-1912.
[9]沈有信,張彥東,張萍,等.云南北部泥石流多發(fā)干旱河谷區(qū)不同干擾對(duì)土壤種子庫(kù)的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2001,25(5):623-629.
[10]于順利,方偉偉.種子地理學(xué)研究的新進(jìn)展[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2012,36(8):918-922.
[11]曾彥軍,王彥榮,南志標(biāo),等.阿拉善干旱荒漠區(qū)不同植被類型土壤種子庫(kù)研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2003,14(9):1457-1463.
[12]彭軍,李旭光,董鳴,等.重慶四面山亞熱帶常綠闊葉林種子庫(kù)研究[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2000,24(2):209-214.
[13]張玲,方精云.秦嶺太白山4類森林土壤種子庫(kù)的儲(chǔ)量分布與物種多樣性[J].生物多樣性,2004,12(1):131-135.
[14]李華東,潘存德,張國(guó)林,等.天山中部天山云杉林土壤種子庫(kù)海拔梯度分布格局[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,49(8):1373-1380.
Effects of Slope Altitude on the Soil Seed Bank in Dry Valleys of Minjiang River
LI Yan-jiao1,3,BAO Wei-kai2,ZHOU Zhi-qiong2,LI Fang-lan2,WU Fu-zhong3
(1.PingdingshanUniversity,KeyLaboratoryofEcologicalRestorationinHillyArea,Pingdingshan467000,Henan,China; 2.ECORESLab,ChengduInstituteofBiology,ChineseAcademyofSciences,Chengdu610041,Sichuan,China; 3.InstituteofEcologyandForestry,KeyLaboratoryofEcologicalForestryEngineeringinSichuanProvince,SichuanAgriculturalUniversity,Chengdu610041,Sichuan,China)
For the better use of soil seed bank in the practice of natural vegetation restoration and regeneration,we investigated the characteristics of soil seed banks at different altitudes in the shrubland of dry valleys of Minjiang River,using the ″seed germination″ method.The characteristics of the standing vegetation were studied by adopting the quadrat sampling method.The main results are summarized as follows:the seed-bank size and species richness decreased gradually with increasing soil depths at each altitude.The species composition of the soil seed bank and standing vegetation are more likely to present a significant difference between sampling points with more than 100 m altitude intervals.The species composite construction had a significant negative correlation between the soil seed bank and standing vegetation at each altitude.The results showed that there were no significant effects of slope altitude on the relationship between the soil seed bank and standing vegetation.The characteristics of soil seed banks of local area may be determined by the overall environment in dry valleys of Minjiang River.
standing vegetation;soil seed bank;species composition;species richness
2014-10-28;
2014-11-18
河南省教育廳項(xiàng)目(伏牛山低山丘陵區(qū)不同植被類型的土壤種子庫(kù)研究,13A180821);河南省教育廳項(xiàng)目(不同基因型夏玉米對(duì)水分脅迫的響應(yīng)與適應(yīng),12B180021);平頂山學(xué)院高層次人才科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(2011005/G);河南省林業(yè)廳項(xiàng)目(低山丘陵區(qū)生態(tài)修復(fù)模式中植物群落配置技術(shù)研究,2011021);平頂山學(xué)院培育基金項(xiàng)目(PXY-PYJJ-2014006)
李彥嬌(1982—),女,河南南陽(yáng)人,平頂山學(xué)院講師,理學(xué)博士,從事恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究。E-mail:lyjiao123@126.com。
10.13428/j.cnki.fjlk.2015.03.001
S154.4
A
1002-7351(2015)03-0001-06