西藏林芝高山松林土壤种子库研究

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本研究以西藏林芝不同地方的高山松林为研究对象,采用野外调查和室内试验相结合的方法,对高山松土壤种子库的空间分布格局,高山松林地上植被和土壤种子库的物种组成、物种丰富度、数量特征、物种多样性以及其之间的物种相似性进行了较为系统的研究,旨在深入了解当地高山松林的土壤种子库现状,为高山松林的保护和合理的经营管理提供科学依据。主要研究结果如下:1.高山松土壤种子库空间分布格局:高山松土壤种子库的种子密度在东、南、西、北四个水平方向上的差异不显著(P>0.05),但随着与母树水平距离的增加,种子密度逐渐变小,呈现出明显的近母树分布的趋势;随着土壤深度的增加,种子数量逐渐减少,枯落物层和0~2 cm土层是土壤种子库的关键区域,分布了超过总量90%的种子,并且在研究样地内,高山松的种子密度随海拔的升高而逐渐变大。土壤种子库中被虫蛀的种子数量最多,占种子总量的43.90%,有活力种子的数量极少,仅占种子总量的1.43%,且73.38%的有活力种子储存在枯落物中,因此及时的扰动地表枯落物对高山松种群的天然更新具有重要的作用。2.高山松群落的物种组成及生活型:高山松群落地上植被共有高等植物115种,其中乔木8种,灌木39种,草本68种,以菊科、蔷薇科、豆科以及禾本科占据优势地位;地上植被的生活型以多年生草本和落叶灌木居多,常绿乔木、落叶乔木、常绿灌木和一年生草本等所占比例较低。从植被的科属组成来看,高山松林地上植被的科属组成相对比较集中;从植被层次上来看,乔木层种类相对单一,灌木层和草本层物种较为发达;总体来看,研究区高山松群落物种组成较丰富。3.高山松林地上植被的物种多样性:在不同植被层次,Shannonn-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均表现为:草本层>灌木层>乔木层,而Simpson优势度指数则表现为:乔木层>灌木层>草本层,草木层的物种数和物种个体数最多,且分布最为均匀,灌木次之,乔木层的物种数和物种个体数最少,且分布最不均匀。在不同样地,Shannonn-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均表现为:林芝桥(LZ)样地>东久桥(DJ)样地>比日神山(BR)样地,Simpson优势度指数则表现为:BR样地>DJ样地>LZ样地,LZ样地的物种数和物种个体数最多,物种分布最均匀,反之,BR样地的物种数和物种个体数最少,物种分布最不均匀。通过比较分析,发现地形地貌与干扰因素也会一定程度上影响高山松群落的物种多样性。4.高山松林土壤种子库的植物物种组成及种子密度:DJ样地、LZ样地和BR样地3处高山松林的种子密度分别为2 062.6粒/m~2、1 901.2粒/m~2、971.5粒/m~2,平均密度为1 645.1粒/m2,其中草本植物占据的优势最大,灌木次之,乔木植物则仅只有1种。土壤种子库种共萌发出植物46种1596株,乔木1种,灌木10种,草本35种,其中菊科(8种)、蔷薇科(5种)、唇形科(3种)和禾本科(3种)占据优势地位。土壤种子库中物种的生活型以多年生草本居多,另外土壤种子库中的偶见种(多度≤3)有14种,三个样地土壤种子库的共有物种有11种。干扰和地表枯落物的厚度会对土壤种子库的物种分布及种子密度产生较大影响。5.高山松林土壤种子库物种多样性:不同植被层次,Shannonn-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数均表现为:草本层>灌木层>乔木层,而Simpson优势度指数则表现为:乔木层>灌木层>草本层,草本层的物种最丰富,萌发数量最多且分布最均匀,灌木层次之,乔木层萌发的物种数量最少,分布最不均匀。DJ样地、LZ样地和BR样地土壤种子库的Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数变化不大,物种分布比较均匀;DJ样地的Shannonn-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数最大,该样地土壤种子库中的物种丰富度和物种个体数也最多。6.高山松林土壤种子库与地上植被之间的物种相似性:林芝高山松林土壤种子库与地上植被之间的共有物种数较少(32种),相似性较低(Cj=0.25,Cm=0.006,Cs=0.40),各高山松林样地土壤种子库与地上植被之间的物种相似性也较低(Cj为0.18~0.29,Cm为0.006~0.009,Cs为0.31~0.46),而共有物种种数占土壤种子库物种数的比例较高(69.57%),共有种的种子数量占土壤种子库种子数量的比例也较高(88.22%),虽然林芝高山松林土壤种子库与地上植被之间的物种相似性不大,但是地上植被对土壤种子库的贡献度较大。
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