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古尔班通古特沙漠南缘土壤种子库空间异质性分析

作　者: 唐诚
导　师: 刘学录
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 生态学
关键词: 南缘不同分区土壤种子库相似性植被恢复
分类号: S714
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

古尔班通古特沙漠是我国最大的固定、半固定沙漠,可近几年来,沙漠周边地区过度垦荒,沙漠腹地石油开采等人为行动导致植被的大片死亡与退化。本文以古尔班通古特沙漠南缘为研究区域,并根据植被盖度大小将南缘区域分为东、中、西部,总共对54个沙丘进行土壤种子库取样。水平条件下每个沙丘分七个不同部位(迎风坡底、迎风坡中下、迎风坡中上、顶部、背风坡中上、背风坡中下、背风坡底),微环境条件下分植冠下、裸地;并分别对各个坡位的植冠下和裸地,研究0-3cm,3-6 cm,6-10 cm三层土壤种子库的大小、结构及物种组成特征,且结合地上植被调查,运用相关性分析方法,探索种子库与地上植被的相互关系及土壤种子库对古尔班通古特沙漠植被恢复的贡献。结果如下:(1)古尔班通古特沙漠南缘土壤种子库大部分分布在0-6cm沙层的范围内,且种子库的密度随着深度的增加而逐渐降低。在同一垂直层,东部与中部、东部与西部之间都有显著差异,而中部和西部之间没有显著差异。从垂直分层的物种组成来看,土壤种子库的物种数量0-3cm>3-6 cm>6-10 cm。从同一深度来看,东部萌发物种数都大于中部和西部。倒披针叶虫实、早熟猪毛菜、刺沙蓬、齿孚草、沙生黄耆这几个物种在各个垂直分层均有幼苗萌发现象。(2)植物种子在植冠下萌发数量占种子库萌发总量的61.3%,而在裸地条件下萌发的种子占到种子库萌发总量的38.7%。南缘区域种子库密度表现出植冠下大于裸地。但从东、中、西三个分区来看,中部植冠下和裸地之间存在极显著差异,而在东部和西部,植冠下和裸地之间差异不显著。土壤种子库的种类组成在植冠下明显多于裸地条件。但从植冠下条件来看,东部>中部>西部,而从裸地条件来看,东部大于中部,也大于西部,而中部等于西部。在东、中、西三个地区的植冠下和裸地均有幼苗萌发的物种有:倒披针叶虫实、尖喙牻牛儿苗、早熟猪毛菜、刺沙蓬、齿孚草、沙生黄耆、碱蓬。(3)南缘区域沙丘各个坡位种子库密度从大到小顺序为:迎风坡底部>背风坡底部>背风坡中下>背风坡中上>迎风坡中下>顶部>迎风坡中上部。经方差分析,各个部位表现出显著差异(F=2.292,p=0.033<0.05)。各个坡位在东、中、西三个分区的种子库密度的排序与南缘区域不同,但种子库密度最小的都为迎风坡中上部。就土壤种子库物种组成来看,南缘地区背风坡中上部萌发物种数最多,背风坡底部萌发物种数最少。而从同一坡位在三个分区的物种组成来看,除迎风坡底部外,其它坡位种子库萌发的物种数都表现出东部大于中部和西部。而中部和西部相比较而言,则没有明显的规律。(4)种子库与地上植被的相似性计算得出,东部地区地上植被与种子库相似性为27.6%,中部地区地上植被与种子库相似性为23.6%,西部地区地上植被与种子库相似性为18.8%。可见,地上植被与种子库相似性趋势与植被盖度大小趋势基本一致。

全文目录

摘要  3-5
SUMMARY  5-9
1 绪论  9-20
  1.1 引言  9-10
  1.2 国内外相关研究进展  10-18
    1.2.1 土壤种子库的定义  10
    1.2.2 土壤种子库研究内容  10-14
      1.2.2.1 种子库的分类  10-11
      1.2.2.2 土壤种子库大小、组成  11-12
      1.2.2.3 土壤种子库结构及动态  12-14
    1.2.3 土壤种子库研究方法  14-17
      1.2.3.1 取样方法  14-15
      1.2.3.2 取样时间  15
      1.2.3.3 取样量的大小  15
      1.2.3.4 土壤种子库的物种鉴定  15-17
    1.2.4 土壤种子库在植被恢复中的作用研究  17-18
      1.2.4.1 种子库与地上植被的相似性  17
      1.2.4.2 土壤种子库与植被恢复之间的关系  17-18
  1.3 研究内容与目的  18-20
    1.3.1 研究内容  18-19
    1.3.2 研究目的  19-20
2 研究区概况  20-21
3 研究方法  21-24
  3.1 土壤种子库萌发床设计  21
  3.2 采集样地选择、时间及土壤样品采集方法  21-22
  3.3 供试样土铺置  22
  3.4 实验室幼苗库的建立  22
  3.5 土壤种子库物种统计及鉴定方法  22
  3.6 地上植被调查  22
  3.7 数据处理  22-24
4 结果  24-39
  4.1 土壤种子库垂直方向的分布特征  24-28
    4.1.1 萌发数量及密度特征  24-25
    4.1.2 土壤种子库物种组成  25-27
    4.1.3 土壤种子库相似性  27-28
  4.2 土壤种子库在植冠下和裸地的分布特征  28-31
    4.2.1 萌发数量及密度特征  28-29
    4.2.2 土壤种子库物种组成  29-31
    4.2.3 土壤种子库相似性  31
  4.3 土壤种子库在沙丘各个部位的分布特征  31-37
    4.3.1 萌发数量及密度特征  31-33
    4.3.2 土壤种子库物种组成  33-36
    4.3.3 土壤种子库相似性  36-37
  4.4 土壤种子库与地上植被的相似性  37-39
5 讨论与结论  39-44
  5.1 讨论  39-42
    5.1.1 土壤种子库的垂直分布特征  39-40
    5.1.2 土壤种子库在植冠下和裸地的分布特征  40
    5.1.3 土壤种子库在沙丘各个部位的分布特征  40-41
    5.1.4 土壤种子库在自然植被更新中的作用  41-42
  5.2 结论  42-44
6 问题与展望  44-46
  6.1 研究中存在问题  44
  6.2 展望  44-46
参考文献  46-55
致谢  55-56
作者简介  56-57
导师简介  57-58

古尔班通古特沙漠南缘土壤种子库空间异质性分析

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