图们江下游湿地土壤种子库特征及植被恢复潜力研究

摘要

湿地土壤种子库是湿地植被自然更新与演替的种质资源，是湿地植被生态恢复的物质基础。土壤种子库的规模及其物种组成、多样性与丰富度特征等可用来评估湿地植被的恢复潜力，其储量与受损后相应生态系统的恢复速度成正比。本文以图们江下游不同类型湿地土壤种子库为研究对象，通过选取图们江下游四个类型湿地的七块标准样地，采用标准样地调查与取样，野外植被调查与室内种子库不同水分条件萌发控制试验相结合的手段，探究图们江下游不同类型湿地土壤种子库特征及其在湿地植被生态恢复过程中的应用潜力。
　　主要研究结果如下:
　　(1)图们江下游湿地各样地土壤种子库中优势物种地位突出，储量丰富，具有进行湿地植被生态恢复的种质资源潜力，土壤种子库的储量在垂直方向上基本呈现随深度增加而下降的趋势。本试验共出现物种60种，计植物幼苗数14723株，其中湿润处理条件下出现物种数46种显著高于沉水/淹水处理33种，但从萌发植物幼苗数量上看，沉水/淹水处理条件下种子库萌发数量占土壤种子库总数的60％，表明水文恢复在图们江下游湿地植被恢复过程中具有重要意义。
　　(2)图们江下游湿地各样地地上植被群落物种组成较丰富，地上植被群落调查过程中共计出现植物79种，隶属28科58属，优势物种以禾本科、莎草科、菊科、蓼科类植物为主。各湿地样地地上植被群落单位面积内植被数量差异明显，湖泊型湿地地上植被密度最大，约1458株/m2。从植被群落的物种重要值来看，除沼泽型湿地与自然湖泊型湿地仍以以湿生植被:蔗草、密穗莎草、通泉草、雨久花为优势种外，其余湿地样地地上植被群落优势种都已趋向旱化，问荆、稗草等杂草类植物优势突出。
　　(3)图们江下游湿地各样地土壤种子库中出现的植物科与地上植被群落调查时出现的植物科相似性系数达到80.77％。但各样地间物种相似性系数均较低，在7.14％-42.86％之间，表明地表植被与种子迁移过程受外界生境因子影响较明显，不同湿地类型植被恢复潜力存在差异，从数据分析结果来看，同等情况下图们江下游地区湖泊型湿地植被的恢复潜力较其它样地大。
　　(4)图们江下游湿地各样地土壤种子库特征与地上植被群落物种组成结构特征在时间尺度上均存在差异，主要表现为:植被的物种数量增加，多年生物种比例与湿生植被物种比例均降低。从物种生物多样性指数来看，受人为干扰较小的沼泽型湿地生态系统土壤种子库与地上植被群落稳定性较好。
　　(5)针对不同湿地类型的植被群落结构特征，在湿地植被生态恢复过程中应选取适合的修复技术，如:自然恢复法更适用于干扰程度在一定阈值内的区域;表层沉积物去除法，适用于受到强烈人为干扰的区域，但可能需要重播种;种子库移植法对主要依靠无性繁殖的物种恢复效果较好，但大面积施用存在困难。

目录

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摘要

图目录

表目录

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的及意义

1．3 国内外研究进展

1．3．1 湿地的概念及分类

1．3．2 土壤种子库研究进展

1．3．3 湿地植被生态恢复研究进展

第二章 研究内容、方法及技术路线

2．1 研究区域概况

2．2 研究内容

2．3 研究方法

2．3．1 样地设置

2．3．2 实验方法

2．3．3 数据处理方法

2．4 技术路线

第三章 图们江下游不同类型湿地土壤种子库特征

3．1 不同类型湿地土壤种子库密度及物种组成特征

3．1．1 湿地土壤种子库密度

3．1．2 湿地土壤种子库物种组成

3．2 不同类型湿地土壤种子库物种多样性特征

3．3 不同类型湿地土壤种子库之间的物种相似性特征

3．3．1 不同水分处理条件下的湿地土壤种子库物种相似性特征

3．3．2 各样地土壤种子库之间的物种相似性特征

3．4 不同类型湿地土壤种子库物种动态变化特征

3．4．1 物种组成变化特征

3．4．2 物种多样性指数变化特征

3．5 小结与讨论

第四章 图们江下游不同类型湿地地上植被群落特征

4．1 不同类型湿地地上植被群落物种组成特征

4．1．1 地上植被群落科、属、种组成

4．1．2 地上植被群落物种结构组成

4．1．3 地上植被群落中主要物种的重要值

4．2 不同类型湿地地上植被群落物种多样性特征

4．3 不同类型湿地地上植被群落动态变化特征

4．3．1 物种结构组成变化特征

4．3．2 物种多样性指数变化特征

4．4 小结与讨论

第五章 图们江下游湿地植被生态恢复潜力分析

5．1 不同类型湿地土壤种子库与地上植被关系

5．1．1 各样地土壤种子库与地上植被群落的物种相似性

5．1．2 湿地土壤种子库与地上植被群落的物种组成

5．2 不同水分处理条件下湿地土壤种子库与环境因子关系

5．2．1 湿地土壤种子库与土壤环境特征因子CCA分析

5．2．2 湿地土壤种子库与水环境特征因子CCA分析

5．3 图们江下游湿地植被生态修复建议

6．1 主要结论

6．2 不足与展望

参考文献

致谢

附录