土壤种子库在黄土高原本氏针茅草地群落长期封禁演替过程中的作用.pdf

38—44 草业学报 第21卷第3期 2012年6月 ACTAPRATACULTURAES1NICA V01．21，No．3 土壤种子库在黄土高原本氏针茅草地群落 长期封禁演替过程中的作用 赵凌平1，程积民1’孙，苏纪帅1 2100) (1．西北农林科技大学动物科技学院，陕西畅凌712100；2．中国科学院水利部水土保持研究所，陕西杨凌71 摘要：地上植被与土壤种子库的耦合研究对于探索退化草地在长期封禁过程中的演替过程及其机理具有重要意 义。采用除趋势对应分析(DCA)对黄土高原典型草原本氏针茅群落进行地上／地下演替梯度分析；利用非加权组 平均(uPGMA)聚类分析对土壤种子库与地上植被的掬似性进行数量生态学分析。结果表明．随着封禁年限的延 长，本氏针茅群落经历了以下几个演替阶段：杂草群聚生长阶段一本氏针茅大量出现一本氏针茅稳定发展阶段。 在整个演替过程中，地上植被有明显的顺向演替趋势，但是土壤种子库之间未能表现出明显差异。地上植被演替 阶段影响土壤种子库与地上植被的关系，演替初期地上植被与土壤种子库的相似性高于演替后期的二者相似性， 说明土壤种子库在演替初期对地上植被的贡献比较大。因此，推动地上植被演替的内部驱动力不是土壤种子库， 而是繁殖体散布和无性繁殖。 关键词：典型草原；封禁；地上植被；土壤种子库；演替 中图分类号：S812；Q948．15+8文献标识码：A 文章编号：1004-5759(2012)03—0038—07 黄土高原大部分地区处于干旱半干旱区，由于干旱少雨、养分贫瘠、超载过牧等自然和人为因素的影响，水土 流失严重，草地退化尤为突出，生物多样性锐减，植被生产力下降[1’2]。但黄土高原绝大多数是遭受反复破坏的 次生群落，演替所必须的土壤条件、生物种源并不缺乏，生态系统负反馈(抗干扰)潜力依然存在，只要停止人为 干扰，都具有向更稳定、更复杂的方向发展的趋势[3]。实践证明，封禁作为一种有效的草地管理手段，对黄土高 原退化的草地、生态环境脆弱的草地的生态保护与恢复起着重要的积极作用。已成为该区主要的植被自然恢复措 施¨]。封禁措施不仅能改变物种多度和多样性[5州，而且能改变草地生态系统的演替进程口]，是影响植被演替的 主要因素之一。植被的演替阶段、优势种种群更替顺序、演替速度、演替趋势等都受到封禁年限的影响[8”]。 植物群落被封禁后，恢复的原动力来源于植物生态系统演替，这是一个十分复杂的土壤与植被环境协同演变 的生态学过程，这一过程不仅包含地上植被群落物种组成与结构的变化，而且包含土壤种子库组成与大小的变 化，二者相辅相成，共同影响着植被群落的演替进程和方向。但足以往许多学者在研究退化草地在封禁过程中的 植被恢复演替进程，大部分只侧重于演替进程中地上檀被结构的变化和土壤理化性质的变化，而忽略了土壤种子 库在演替过程中的特征变化及其作用。例如，李以康等11]对青藏高原嵩草(Kobresia 恢复过程中主要牧草演替和地表特征变化进行了研究；张健等u胡对黄土丘陵区沟谷地封禁后的植被群落特征进 行了研究；单贵莲等¨钉对内蒙古典型草原封禁过程中不同演替阶段群落结构与物种多样性进行了研究；隋媛媛 等[1q对黄土丘陵区植被群落摞荒演替过程中土壤速效养分进行了研究。土壤种子库作为潜在的植物种群，代表 着植被的恢复潜能。种子库中的种子是群落过去状况的重要依据，因此，对物种和植被群落的保护与恢复至关重 要¨”，同时土壤种子库也是反映群落现在和将来特点的一个重要因素[1“。因此，只有把地上植被与土壤种子库 这2个过程有机联系起来进行耦合研究，才能更深刻和更全面地阐明草地植被在长期封禁过程中的演替过程及 收稿日期：2011一08一02；改回日期：z011一09—22 金(【：ARS-35)资助。 作者简介：赵凌平(1983-)，女．河南漯河人，在读博士。E-mail：zlpl9830629@163．corn *通讯作者。E—mail：gyz西m@m5．iswc．ac．cn