在土壤侵蚀严重的黄土丘陵沟壑区,植被恢复重建是控制土壤侵蚀的关键。种子则是植被恢复的基础,而种子的形态特征及有效性在种子扩散、流失、休眠与萌发、以及幼苗更新与定居等方面起着重要的作用,从而影响着植被的恢复演替。为此,对黄土丘陵沟壑区植物种子的形态特征(包括种子的重量、大小、传播方式、外部性状等)、种子的有效性(包括产量、萌发特性、埋藏对种子活性的影响等)、植冠种子库与土壤种子库的动态变化特征进行了调查分析。主要取得以下研究结果:1)黄土丘陵沟壑区植物种子(果实)的形态特征丰富多样。植物种子(果实)重量范围分布广,相差5个数量级,最小的单粒重量仅为0.020mg,最大的可达357.428mg;种子(果实)的长、宽、厚的大小变化范围也很宽,最大分别是最小的33倍、34倍和55倍;果实类型主要有瘦果、荚果、颖果、蒴果;形状以卵形、椭圆形、圆形、肾形为主;颜色以褐色、黄褐色、黑色为主;表面纹饰主要有表面具棱、表面被毛、表面光滑、表面粗糙、表面具条纹、表面具颗粒状、表面凹凸不平等;6种植物(猪毛蒿、铁杆蒿、茭蒿、蒙古蒿、香青兰、亚麻)种子(果实)具有分泌粘液的特性;31.25%的植物种子(果实)具有冠毛、芒、绢毛等不同的附属物。2)当年采集的种子的萌发率在80%以上的植物有杠柳、铁杆蒿和茭蒿,在60%～80%之间的物种有白羊草、紫丁香、阿尔泰狗娃花、大针茅、沙棘和猪毛蒿,长芒草为37.3%;小于20%的植物有达乌里胡枝子、刺槐、虎榛子和狼牙刺。这14种植物的萌发时滞最短的为2d,最长的为8d;完成萌发总量50%的时间几乎都在其萌发开始后的7d以内,且大部分物种在萌发开始后的15d完成总萌发量的90%;萌发持续时间最短的为6d,有刺槐、狼牙刺、虎榛子、沙棘4种,而猪毛蒿长达32d。3)种子的埋藏试验表明:铁杆蒿、虎榛子、狼牙刺、达乌里胡枝子、刺槐、阿尔泰狗娃花的种子可在土壤中至少保存一年(完好率分别为53.33%、86.67%、84.00%、48.00%、67.33%和20.00%),具有形成持久种子库的潜力,而沙棘、紫丁香、杠柳、白羊草易腐烂(腐烂率分别为100.00%、81.33%、72.67%及64.67%),大针茅容易在埋藏过程中发芽(发芽占74%)。对埋藏后完好种子的萌发与当年采集种子的萌发相比较可知,埋藏后除达乌里胡枝子萌发率升高外,其余物种的萌发率均降低,埋藏后种子萌发格局也发生了很大的变化。4)对猪毛蒿、铁杆蒿、茭蒿、狼牙刺、杠柳、黄刺玫不同时期种子(果实)的宿存量的调查与分析显示,6种植物均有不同程度的植冠种子宿存量,猪毛蒿、铁杆蒿、茭蒿、黄刺玫的种子宿存时间可达7个月之久,狼牙刺、杠柳的宿存时间在5～7个月间,其宿存时间与其脱落机制以及受到的环境影响有关。5)不同物种种子产量因自身的繁殖对策的不同而差异很大。如茭蒿的单株结种量可达13万粒以上,铁杆蒿接近2万粒,远远大于杠柳、狼牙刺与黄刺玫(单株结实量分别为780粒、202粒和250粒)。土壤侵蚀程度对种子产量与萌发率有很大的影响,土壤侵蚀越严重,种子产量与种子的萌发率就越低。6)不同形态的种子在土壤侵蚀的过程中表现出很大的差异。80种植物种子(果实)中有46.25%的具有抵抗土壤侵蚀的特征。具有抵抗土壤侵蚀的种子形态特征表现在:种子(果实)单粒重量大,能抵抗地表径流的冲刷,如酸枣、黄刺玫;种子具有翅等结构,能增加与地面的摩擦,如野胡萝卜、异叶败酱;种子具有较大的FI值,即形状细长的种子,如鬼针草、大针茅:能够产生粘液的种子,能够增强与土壤的固结,如香青兰、猪毛蒿;具有有利于增加与土壤表面接触的特殊的附属物,如长芒草具有的芒。容易流失的种子则重量较小,且不具有上述的各种抵抗流失的特殊结构,占53.75%,如白羊草,阿尔泰狗娃花。7)土壤种子库中,种子重量偏小(单粒重< 0.1 mg)、圆球形和近似圆球形的种子数量及出现的频次较高。表明小粒、近球形的种子,如猪毛蒿、画眉草等的种子更容易进入土壤而形成种子库,在土壤种子库中的有效性较高。