三峽庫區(qū)消落帶土壤種子庫的形成特征及其對植被恢復(fù)的作用.pdf

1、三峽工程的興建不僅大幅抬高庫區(qū)水位，同時還改變河流原有的水位消漲規(guī)律，形成了反季節(jié)的消漲節(jié)律，顯著改變了庫區(qū)消落帶的生態(tài)環(huán)境，對庫區(qū)消落帶植被的恢復(fù)與演替產(chǎn)生重要影響。土壤種子庫是植被恢復(fù)與重建的基礎(chǔ)，而地表現(xiàn)有植被又是土壤種子庫的重要來源，兩者相互作用共同影響植被未來的演變趨勢。為了探討三峽庫區(qū)消落帶環(huán)境變化對土壤種子庫以及植被變化的影響，本文通過種子庫萌發(fā)實驗與植被樣方調(diào)查，研究了三峽庫區(qū)杉木溪（自然植被恢復(fù)地）、石寶寨（人工植被恢

2、復(fù)）和香溪河（人工、自然植被恢復(fù)地）消落帶土壤種子庫的組成與分布特征、消落帶地上植被的組成及分布特征、土壤種子庫與地上植被關(guān)系以及它們對庫區(qū)反季節(jié)水位消漲節(jié)律的響應(yīng)，以揭示消落帶土壤種子庫的形成特征及其對植被恢復(fù)的作用。實驗結(jié)果表明：
　　1、杉木溪消落帶土壤種子庫種子平均密度為13475.30粒/m2，反季節(jié)的水位消漲導(dǎo)致土壤種子庫密度隨海拔呈“∧”型變化，以海拔165m處種子密度最大。隨著土層的加深，土壤種子庫密度下降趨勢顯著

3、。種子庫植物包含22科40屬48種，以一年生草本和多年生草本為主。種子庫中齒果酸模(Rumex dentatus)為主要優(yōu)勢種，其個體數(shù)量占土壤種子庫總量的27％；種子庫生物多樣性與物種組成在不同海拔和土層差異顯著。165m海拔處物種數(shù)最多，180m海拔處生物多樣性最高。消落帶地表植被共有63種，分屬25科55屬，優(yōu)勢科菊科和禾本科占該區(qū)域總科數(shù)的22%和15.87%。作為對照帶的消落帶上緣共有植物種類55種，分屬29科48屬，與消落帶

4、上緣植被相比，消落帶植被物種數(shù)增加了14.55%。消落帶上緣180m處豐富度指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)和多樣性指數(shù)均高于消落帶所有海拔區(qū)域，均勻度指數(shù)則是消落帶區(qū)域170m處最高。杉木溪消落帶地上植被的生活型在消落帶區(qū)域均以一年生草本植物為主。消落帶土壤種子庫與地上植被相似性顯著高于消落帶上緣。反季節(jié)水位消漲對杉木溪消落帶土壤種子庫及植被的空間分布格局、物種多樣性影響顯著。
　　2、石寶寨消落帶土壤種子庫平均密度為6539.28粒/m2，消

5、落帶上緣種子庫平均密度為6082.80粒/m2，種子密度隨海拔呈“∧”型變化，以海拔165m處種子密度最大，但各海拔間差異不顯著。隨著土層的加深，土壤種子庫密度下降趨勢顯著，而中、下層無顯著差異。消落帶土壤種子庫共有植物種類50種，分屬29科45屬，以菊科和禾本科為主，一年生草本和多年生草本所占比例達(dá)40%以上。與消落帶上緣相比，消落帶種子庫物種數(shù)和豐富度指數(shù)增加，且優(yōu)勢度指數(shù)、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)均高于上緣區(qū)域。消落帶地表植被共有5

6、9種，分屬28科55屬，優(yōu)勢科禾本科、菊科分別占該區(qū)域總科數(shù)的18.64%和16.95%。作為對照帶的消落帶上緣共有植物種類37種，分屬18科33屬。植被生活型與種子庫生活型變化相似，藤本或灌木、喬木所占比例上升。與消落帶上緣植被相比，消落帶植被物種數(shù)增加了59.46%，而多樣性指數(shù)呈現(xiàn)減小趨勢。消落帶和消落帶上緣地上植被和土壤種子庫出現(xiàn)共有物種數(shù)為30種和18種，二者間Sorensen相似性系數(shù)分別為0.550和0.537。反季節(jié)的水

7、位消漲提高了消落帶不同區(qū)域土壤種子庫與地表植被的相似性，同時人工植被恢復(fù)模式的引入在一定程度上促進(jìn)了石寶寨消落帶土壤種子庫物種多樣性。
　　3、植被恢復(fù)模式對消落帶土壤種子庫的物種組成和物種多樣性及其空間分布有一定程度的影響，香溪河消落帶人工恢復(fù)地土壤種子庫含有44種物種，物種多樣性以消落帶上部最為豐富；自然恢復(fù)地土壤種子庫含有50種物種，物種多樣性以消落帶中部最為豐富。在水位消漲的影響下，消落帶土壤種子庫的物種組成和物種多樣性都

8、趨于簡單，物種生活型以一年生草本植物為主。人工恢復(fù)地土壤種子庫的種子平均密度顯著低于自然恢復(fù)地，兩種恢復(fù)模式下種子密度都隨著海拔梯度的增加而呈“∧”型變化，以消落帶中部最高。人工與自然恢復(fù)下的消落帶都能形成以一年生和多年生草本為主的植物群落，人工恢復(fù)地植物群落的物種多樣性略高于自然恢復(fù)地。自然恢復(fù)地植物群落的物種多樣性隨海拔梯度的增加呈先增加后減少的變化趨勢，而人工恢復(fù)地則因在消落帶上部引入了灌木物種呈先增加后減少再增加的趨勢。植物群落