天山北坡中部天山云杉林土壤种子库时空特征及其与地上植被的物种相似性

摘要

天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)林是天山山地的地带性森林植被，其生态系统的可持续性对新疆绿洲生态系统的可持续发展具有至关重要的作用。但长期以来由于对对其更新演替具有重要生态功能的土壤种子库时空特征缺乏系统的科学认识，使得天山云杉林的保育恢复与生态系统可持续管理缺少必要的科学依据。为此，在已有对天山云杉林土壤种子库研究的基础上，本研究以天山北坡中部（海拔1450～2750 m）天山云杉林土壤种子库为研究对象，采用野外植被物种组成调查、土壤种子库采样与温室自然萌发鉴定相结合的方法，通过对土壤种子库物种组成与密度、海拔分布及其与地上植被的物种关系研究，探讨了天山云杉林土壤种子库的年际动态变化、海拔分布格局及其与地上植被的物种相似性。所得主要研究结果如下:
　　从2004～2013年连续10a的土壤种子库土样中共萌发鉴定出种子植物97种，分属32科69属。其中，木本植物仅有天山云杉、天山桦、黑果小檗和天山花楸。不同年份之间土壤种子库的物种相似性普遍较低，10 a中均出现的种子植物仅有6种，Czekanowski相似性系数介于0.24～0.45之间，且随着间隔年限增加，土壤种子库的物种相似性呈现减小—增大—趋于平稳的变化趋势。
　　天山云杉林土壤种子库密度与土壤种子库中天山云杉的种子密度均具有极显著的年际动态变化，且不具有同步性。其中，天山云杉林土壤种子库密度介于186.50±20.37粒/m2～953.75±66.12粒/m2之间;土壤种子库中天山云杉的种子密度介于0.25±0.26粒/m2～584.50±53.58粒/m2之间，其大小主要受前一年天山云杉结实丰歉的影响。
　　天山云杉林土壤种子库密度和土壤种子库中天山云杉的种子密度随海拔高度上升均呈现先增加后减少的趋势，最大值分别出现在海拔1950～2050m和1750～2450m，二者不具有同步性。不同海拔高度之间天山云杉林土壤种子库在物种组成上的相似性不高，Czekanowski相似性系数介于0.14～0.56之间。相邻海拔之间共有种数量随海拔高度的上升呈现先增加后减少再趋于相对平稳的变化趋势，物种相似性随海拔高度上升总体呈现减小的趋势，并且随海拔之间高度差增大，物种相似性也呈现减小的趋势。
　　天山云杉林土壤种子库和地上植被的物种组成数量随着海拔高度上升总体上均呈现先增加后减少的同步变化趋势，并且后者总体上大于前者。土壤种子库与地上植被的物种组成相似性较低，Jaccard相似性系数均值为0.30，并随着海拔高度的上升，相似性总体上呈现先小幅增大后减小的变化趋势，海拔1800m上下最大，2700m上下最小，且相对较低海拔区域的相似性要大于相对较高海拔区域。

目录

声明

论文说明

摘要

第1章 引言

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外土壤种子库研究现状与进展

1．3 研究内容、研究目标及技术路线

第2章 研究区自然概况与材料方法

2．1 研究区自然概况

2．2 材料与方法

2．3 数据处理与分析

第3章 天山云杉林土壤种子库年际动态

3．1 结果与分析

3．2 讨论

3．3 小结

第4章 天山云杉林土壤种子库海拔分布格局

4．1 结果与分析

4．2 讨论

4．3 小结

第5章 天山云杉林土壤种子库与地上植被的物种相似性

5．1 结果与分析

5．2 讨论

5．3 小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介