青藏高原東部高寒草甸的土壤種子庫研究.pdf

1、土壤種子庫時期是植物種群生活史的潛種群階段，反映了植被的演化進程，是植物群落的進化記憶。同時又是植被經(jīng)歷干擾后恢復的主要資源，在重塑和維持物種多樣性以及退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建方面扮演著重要角色。目前，種子庫的研究已成為植物生態(tài)學研究不可缺少的一部分。然而，對青藏高原高寒草甸種子庫的研究處于空白狀態(tài)，我們通過研究該地區(qū)種子庫大小，物種組成，以及與地上植被間的關(guān)系，了解該地區(qū)土壤種子庫分布格局，探討種子庫對地上植物群落構(gòu)建中的作用，此外，

2、本研究還可以對高寒草甸的管理，高寒地區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建提供理論依據(jù)。我們得出以下主要結(jié)果： 1)青藏高原東部高寒草甸擁有豐富的種子庫資源，可萌發(fā)的種子庫密度為674 seeds.m-2.9779 seeds.m-2。 2)種子庫種子密度隨著干擾強度的增加而顯著升高，而物種豐富度沒有差異。種子密度和物種豐富度隨著土壤深度的增加而減小。在種子庫和地上植被中，多年生物種的比例隨著干擾的增加而減小。在干擾地區(qū)大部分物種都

3、具有持久性種子，說明這是對當前干擾的一種適應性對策。 3)DCA結(jié)果顯示，重度干擾地區(qū)的種子庫與其地上植被物種組成相似性很高，說明種子庫對地上植物群落構(gòu)建中起到重要作用。此外，在重度干擾地區(qū)的種子密度高達6105 seeds.m-2，其植被恢復不存在種子限制問題，所以種子庫很有潛力成為地上植被恢復的資源。然而，在封育，對照，輕度干擾地區(qū)的種子庫與其地上植被物種組成相似性低，說明種子庫對地上植被的貢獻較低，我們推測地上植物群落的更

4、新很有可能依賴于種子擴散和克隆生長。 4)隨著演替年齡的增大，種子庫種子密度顯著降低(符合假說)；種子庫物種豐富度和物種多樣性顯著增加(與假說相反)；種子庫與地上植被之間的相似性逐漸降低。地上植被與土壤表層種子庫的相似性最高，隨著土壤深度的增加而逐漸減小。演替初期物種產(chǎn)出大量長壽命的種子，在土壤中保持活力超過20年。不同演替階段種子庫一直被演替初期的物種所占據(jù)，演替后期物種對種子庫貢獻較小。 5)NMDS分析結(jié)果表明，地

5、上植被的物種組成表現(xiàn)出明顯的演替趨勢，而種子庫物種組成變化很小。在演替初期，種子庫對地上植物群落構(gòu)建起到很大的作用，隨著演替的進程，種子庫作用逐漸減小，隨著多年生克隆物種的增加，我們推測，在演替的后期，地上植物群落的更新主要依靠克隆生長和種子擴散。 6)隨著海拔的升高，不論是在整體還是各個分層上，瞬時種子庫還是持久種子庫中，種子庫種子密度和物種豐富度顯著降低。多年生物種比例隨著海拔的升高在地上植被中逐漸增加，而在種子庫中差異不大

6、。高海拔地區(qū)擁有更高的種子庫種子消耗率。 7)大部分物種在不同的海拔上都具有持久種子庫。23.6％的物種的種子庫對策隨不同的環(huán)境而改變。我們的結(jié)果不支持假說“種子庫對策是物種的固有特征”。 8)基于在三個海拔水平上的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)青藏高原東部高寒草甸持久種子庫趨向于擁有更小的種子。種子大小和頻度之間呈負相關(guān)關(guān)系，隨著海拔的升高，負相關(guān)趨勢有所增加，但不顯著。說明種子庫在更高海拔地區(qū)趨向于擁有更小的種子。種子大小和種子頻度隨著