三峡库区消落带土壤种子库的形成特征及其对植被恢复的作用

发布时间：2017-07-17 16:10

  本文关键词：三峡库区消落带土壤种子库的形成特征及其对植被恢复的作用

  更多相关文章： 三峡库区消落带土壤 种子库 地上植被 空间分布

【摘要】：三峡工程的兴建不仅大幅抬高库区水位,同时还改变河流原有的水位消涨规律,形成了反季节的消涨节律,显著改变了库区消落带的生态环境,对库区消落带植被的恢复与演替产生重要影响。土壤种子库是植被恢复与重建的基础,而地表现有植被又是土壤种子库的重要来源,两者相互作用共同影响植被未来的演变趋势。为了探讨三峡库区消落带环境变化对土壤种子库以及植被变化的影响,本文通过种子库萌发实验与植被样方调查,研究了三峡库区杉木溪(自然植被恢复地)、石宝寨(人工植被恢复)和香溪河(人工、自然植被恢复地)消落带土壤种子库的组成与分布特征、消落带地上植被的组成及分布特征、土壤种子库与地上植被关系以及它们对库区反季节水位消涨节律的响应,以揭示消落带土壤种子库的形成特征及其对植被恢复的作用。实验结果表明:1、杉木溪消落带土壤种子库种子平均密度为13475.30粒/m2,反季节的水位消涨导致土壤种子库密度随海拔呈“∧”型变化,以海拔165m处种子密度最大。随着土层的加深,土壤种子库密度下降趋势显著。种子库植物包含22科40属48种,以一年生草本和多年生草本为主。种子库中齿果酸模(Rumex dentatus)为主要优势种,其个体数量占土壤种子库总量的27%;种子库生物多样性与物种组成在不同海拔和土层差异显著。165m海拔处物种数最多,180m海拔处生物多样性最高。消落带地表植被共有63种,分属25科55属,优势科菊科和禾本科占该区域总科数的22%和15.87%。作为对照带的消落带上缘共有植物种类55种,分属29科48属,与消落带上缘植被相比,消落带植被物种数增加了14.55%。消落带上缘180m处丰富度指数、优势度指数和多样性指数均高于消落带所有海拔区域,均匀度指数则是消落带区域170m处最高。杉木溪消落带地上植被的生活型在消落带区域均以一年生草本植物为主。消落带土壤种子库与地上植被相似性显著高于消落带上缘。反季节水位消涨对杉木溪消落带土壤种子库及植被的空间分布格局、物种多样性影响显著。2、石宝寨消落带土壤种子库平均密度为6539.28粒/m2,消落带上缘种子库平均密度为6082.80粒/m2,种子密度随海拔呈“∧”型变化,以海拔165m处种子密度最大,但各海拔间差异不显著。随着土层的加深,土壤种子库密度下降趋势显著,而中、下层无显著差异。消落带土壤种子库共有植物种类50种,分属29科45属,以菊科和禾本科为主,一年生草本和多年生草本所占比例达40%以上。与消落带上缘相比,消落带种子库物种数和丰富度指数增加,且优势度指数、多样性指数和均匀度指数均高于上缘区域。消落带地表植被共有59种,分属28科55属,优势科禾本科、菊科分别占该区域总科数的18.64%和16.95%。作为对照带的消落带上缘共有植物种类37种,分属18科33属。植被生活型与种子库生活型变化相似,藤本或灌木、乔木所占比例上升。与消落带上缘植被相比,消落带植被物种数增加了59.46%,而多样性指数呈现减小趋势。消落带和消落带上缘地上植被和土壤种子库出现共有物种数为30种和18种,二者间Sorensen相似性系数分别为0.550和0.537。反季节的水位消涨提高了消落带不同区域土壤种子库与地表植被的相似性,同时人工植被恢复模式的引入在一定程度上促进了石宝寨消落带土壤种子库物种多样性。3、植被恢复模式对消落带土壤种子库的物种组成和物种多样性及其空间分布有一定程度的影响,香溪河消落带人工恢复地土壤种子库含有44种物种,物种多样性以消落带上部最为丰富;自然恢复地土壤种子库含有50种物种,物种多样性以消落带中部最为丰富。在水位消涨的影响下,消落带土壤种子库的物种组成和物种多样性都趋于简单,物种生活型以一年生草本植物为主。人工恢复地土壤种子库的种子平均密度显著低于自然恢复地,两种恢复模式下种子密度都随着海拔梯度的增加而呈“∧”型变化,以消落带中部最高。人工与自然恢复下的消落带都能形成以一年生和多年生草本为主的植物群落,人工恢复地植物群落的物种多样性略高于自然恢复地。自然恢复地植物群落的物种多样性随海拔梯度的增加呈先增加后减少的变化趋势,而人工恢复地则因在消落带上部引入了灌木物种呈先增加后减少再增加的趋势。植物群落的组成和生活型在不同海拔梯度也呈相应的变化。人工恢复地土壤种子库与地上植被相似性略高于自然恢复地。
【关键词】：三峡库区消落带土壤 种子库 地上植被 空间分布
【学位授予单位】：三峡大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S154.4
【目录】：

• 内容摘要3-5
• Abstract5-10
• 引言10-12
• 1 绪论12-27
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 三峡库区消落带特征13-16
• 1.3 研究目的与意义16-17
• 1.4 国内外研究现状17-24
• 1.5 研究目标及研究内容24-25
• 1.6 研究思路及技术路线25-27
• 2 研究区域概况与研究方法27-32
• 2.1 研究区域概况27-29
• 2.2 研究方法29-30
• 2.3 数据处理与分析30-32
• 3 杉木溪自然恢复消落带土壤种子库特征及其与地上植被关系32-49
• 3.1 研究材料与方法32-33
• 3.2 杉木溪消落带土壤种子库数量分布的空间特征33-35
• 3.3 杉木溪消落带土壤种子库的物种多样性及其空间分布35-38
• 3.4 杉木溪消落带土壤种子库植物种类的空间分布特征38-40
• 3.5 杉木溪消落带地上植被特征分析40-43
• 3.6 杉木溪消落带土壤种子库与地表植被的相似性43-45
• 3.7 讨论45-49
• 4 石宝寨人工恢复消落带土壤种子库特征及其与地上植被关系49-62
• 4.1 研究材料与方法49-50
• 4.2 石宝寨消落带土壤种子库数量分布的空间特征50-52
• 4.3 石宝寨消落带土壤种子库的物种组成及多样性特征52-54
• 4.4 石宝寨消落带地上植被物种组成特征54-56
• 4.5 石宝寨消落带土壤种子库与地上植被关系56-59
• 4.6 讨论59-62
• 5 香溪河消落带不同恢复模式下种子库特征及其与地上植被关系62-70
• 5.1 研究材料与方法62-63
• 5.2 不同植被恢复模式下土壤种子库的物种组成63-65
• 5.3 不同恢复模式下土壤种子库的多样性及其空间分布65-66
• 5.4 不同恢复模式下土壤种子库的数量特征66-67
• 5.5 不同恢复模式下土壤种子库与地表植被的相似性67-68
• 5.6 讨论68-70
• 6 结论与展望70-73
• 6.1 研究结论70-72
• 6.2 研究展望72-73
• 参考文献73-84
• 后记84-85
• 附录 1：攻读硕士学位期间发表的部分学术论著85-86
• 附录 2：实验相关照片86-92

，

本文编号：554382