西毛里湖湖滨带湿地恢复过程中种子库特征研究

摘要

种子库作为植物群落的重要组成部分，在植被演替、更新、生物多样性维持以及受损湿地恢复中起着非常重要的作用。本研究以西毛里湖湖滨带为研究对象，比较分析不同水位、季节、修复前后消落带、滩地、退耕还湿地与自然恢复湿地土壤种子库特征、种子库与其地上植被的关系、种子库与其土壤理化性质的关系，为退田还湿植被恢复物种与恢复技术选择提供理论指导。主要研究结果如下: (1)西毛里湖湖滨带湿地不同水位梯度样地间土壤种子库差异显著，从消落带至自然恢复湿地带，随着水位梯度，种子库储量和物种组成呈“∧”型趋势，且种子垂直分布差异明显，随土层深度下降种子数量下降(P＜0.05)。在物种组成上处于相近水位和相似退化状态下的湿地土壤种子库植物种类相似度较高(0.627～0.778)，水位波动对种子库储量和物种组成有较大的影响。 (2)西毛里湖湖滨带湿地土壤种子库储量季节动态变化明显(P＜0.05)，春季土壤种子密度最大，其次是冬季和夏季，且植物种类组成也表现出相同的趋势，物种数目依次为77、67和55种。不同季节种子库的优势物种存在差异，但主要建群种均为一些常见的田间杂草，如莎草（Cyperus sp.）、繁缕（Stellariamedia）、碎米荠（Cardamine hirsuta）和通泉草(Mazus japonicus)。 (3)恢复后土壤种子库与其地表植被间的物种相似性有一定程度的上升，而且恢复后的土壤种子库出现了恢复前土壤种子库中没有出现的3种木本植物:冻绿（Rhamnus utilis）、朴树（Celtis sinensis）和算盘子(Glochidion puberum)。表明退耕还湿修复对西毛里湖湖滨带退化湿地的恢复有较好的效果。 (4)西毛里湖湖滨带湿地种子库土壤呈弱酸性，pH为5.38～6.26，土壤有机质含量在2.54～69.30g/Kg之间，全氮含量为0.40～3.90g/Kg，全磷含量为0.27～0.88g/Kg，全钾含量13.50～19.20g/Kg，有机质和全氮随土壤深度的增加而下降。修复1年后土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量均有一定程度的增加，即土壤肥力得到了较明显的改善。 (5)土壤种子库密度与其土壤理化性质的相关性分析表明，种子密度与土壤容重和全钾含量存在显著负相关关系(P＜0.05)，与土壤有机质、全氮含量呈极显著正相关(P＜0.01)，即土壤紧实程度、土壤有机质、土壤全氮和全钾含量影响种子库储量。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 湿地修复研究进展

1．1．1 湿地资源现状

1．1．2 湖滨带湿地

1．1．3 湿地退化

1．1．4 湿地修复的研究进展

1．1．5 湿地的植被修复

1．2 湿地种子库的研究进展

1．2．1 湿地种子库的形成

1．2．2 种子库的研究方法

1．2．3 种子库的大小、物种组成和空间分布

1．2．4 种子库与地上植被的关系

1．2．5 湿地种子库在湿地恢复过程中的作用

1．3 研究的内容、目的和意义

1．4 研究的技术路线

2 材料与方法

2．1 研究区概况

2．2 样地设置

2．3 取样与萌发

2．3．1 取样与样本数

2．3．2 种子萌发与鉴定

2．4 地上植被调查

2．5 土壤理化性质分析

2．5．1 取样

2．5．2 土壤理化性质测定

2．6 数据处理

3 结果与分析

3．1 湖滨带土壤种子库特征研究

3．1．1 不同水位土壤种子库特征

3．1．2 土壤种子库特征动态研究

3．2 种子库取样区土壤理化性质研究

3．2．1 不同样地土壤物理性质分析

3．2．2 不同样地土壤化学性质分析

3．3 土壤因子与种子库储量相关性

4 讨论

4．1 西毛里湖湖滨湿地种子库特征

4．1．1 西毛里湖湖滨湿地种子库数量特征

4．1．2 不同水位土壤种子库特征

4．1．3 土壤种子库季节动态

4．2 湿地土壤种子库与其地上植被间的关系

4．3 湿地恢复过程中土壤理化性质变化

4．4 土壤因子与种子密度的关系

5 结论

5．1 湖滨带土壤种子库特征

5．1．1 不同水位土壤种子库特征

5．1．2 土壤种子库季节动态

5．1．3 恢复前后土壤种子库特征变化

5．2 种子库取样区土壤理化性质及其对种子库贮量的影响

5．2．1 种子库取样区土壤物理性质

5．2．2 种子库取样区土壤化学性质

5．2．3 种子库取样区土壤因子与种子库储量之间的关系

6 创新点及有待研究的问题

6．1 创新点

6．2 有待研究的问题

参考文献

附录

致谢