三江源區(qū)退化草地土壤種子庫特征研究.pdf

1、近年來，通過對土壤種子庫研究來探討植被自然恢復潛力成為生態(tài)學研究的一個熱點。在全球氣候變化、人為干擾脅迫下，青藏高原三江源區(qū)高寒草地生態(tài)系統(tǒng)受到破壞，草地部分區(qū)域發(fā)生不同程度的退化。土壤種子庫作為潛種源儲備庫，在連接過去、現在和將來的植被群落結構以及動態(tài)中具有重要的生態(tài)作用。因此，利用土壤種子庫進行植被自然恢復已成為退化高寒草地生態(tài)系統(tǒng)恢復和重建的主要途徑之一。本文選取高寒草甸、高寒草原兩類三江源區(qū)典型退化草地植被類型對高寒草地土壤種子

2、庫特征進行研究，探討退化草地自然修復能力以及土壤種子庫在退化高寒草地植被恢復中的作用，并為退化高寒草地生態(tài)系統(tǒng)植被恢復和重建提供科學依據。研究結果如下：
　　1、高寒草地土壤種子庫的物種生活型非常接近，主要以多年生草本植物為主，并以菊科、禾本科的植物占絕對優(yōu)勢。一年生或越年生草本植物較少，無喬木、灌木植物種子出現。在不同的草地植被類型、不同的取樣時間，高寒草地土壤種子庫物種組成存在較大差異。高寒草甸的物種組成數明顯高于高寒草原的物

3、種組成數，并且秋季（10月份）的物種組成數較高于春季（5月份）物種組成數。
　　2、高寒草地土壤種子庫儲量大小具有季節(jié)變化趨勢。高寒草地植被種子雨散布結束后（2007年10月份）的土壤種子庫中，高寒草甸土壤種子庫種子儲量大小明顯高于高寒草原土壤種子庫儲量大小。其中，高寒草甸演替過程中土壤種子庫儲量大小依次為重度退化高寒草甸（1912.00±198.11粒/m2）＞輕度退化高寒草甸（1189.33±230.26粒/m2）＞中度退化高

4、寒草甸（1168.00±264.40粒/m2）＞未退化高寒草甸（1042.67±288.84粒/m2）；高寒草原演替過程中土壤種子庫儲量大小依次為未退化高寒草原（821.33±152.72粒/m2）＞輕度退化高寒草原（682.67±85.23粒/m2）＞重度退化高寒草原（490.67±99.46粒/m2）＞中度退化高寒草原（442.67±61.92粒/m2）；種子萌發(fā)季節(jié)(2007年5月份)的土壤種子庫中，高寒草甸土壤種子庫儲量大小亦明

5、顯高于高寒草原土壤種子庫的儲量大小。其中，高寒草甸演替過程中土壤種子庫儲量大小依次為重度退化高寒草甸（2090.67±960.95粒/m2）＞中度退化高寒草甸（736.00±226.05粒/m2）＞未退化高寒草甸（630.40±103.15粒/m2）＞輕度退化高寒草甸（464.00±130.33粒/m2）；高寒草原演替過程中土壤種子庫儲量大小依次為未退化高寒草原（192.00±56.19粒/m2）＞重度退化高寒草原（181.33±42.

6、67粒/m2）＞輕度退化高寒草原（165.33±14.11粒/m2）＞中度退化高寒草原（154.67±66.83粒/m2）。本文所研究高寒草地土壤種子庫儲量大小（102～104粒/m2）較小于草地土壤種子庫種子容量范圍（103～106粒/m2）。
　　3、高寒草地土壤種子庫具有垂直遞減規(guī)律。土壤種子庫中的種子主要分布在0～5cm和5～10cm土層中，占土壤種子庫全部種子數量的70％～86%，并且種子數量隨著土層深度的增加逐漸減少。

7、不同土層深度、不同取樣時間土壤種子庫儲量量變化表明土壤種子庫具有時空異質性特征。
　　4、高寒草地土壤種子庫的Sha nno n-Wie ner多樣性指數和P ie lo u均勻度指數都較為穩(wěn)定，且變異系數較小。另外，由于高寒草地土壤種子庫中優(yōu)勢種分布的異質性較高，使得高寒草地不同退化程度群落土壤種子庫的物種豐富度指數變化較大。整體上講，退化高寒草地土壤種子庫的Shannon-Wie ner多樣性、均勻度及物種豐富度僅有趨勢性的變

8、化，而無明顯的規(guī)律性變化。
　　5、高寒草地土壤種子庫與地上植被的相似性系數整體上不高。處于重度退化的高寒草甸土壤種子庫與地上植被的相似性較高，即土壤種子庫對地上植被的貢獻較高，說明演替和干擾（放牧），大大增加了種子萌發(fā)機會，使地上植被更新更多依靠土壤種子庫所儲存的種子；而處于輕度退化的高寒草原其土壤種子庫與地上植被具有較高的相似性，說明在演替早期階段土壤種子庫與地上植被之間有直接關系，而在演替后期階段土壤種子庫與地上植被之間的關