李志强本科毕业论文秦岭北坡栓皮栎种子雨和土壤种子库动态的研究(修改)2011.6.13(1)

秦岭北坡栓皮栎种子雨和土壤种子库动态的研究

目 录

1.文献综述 .............................................................. 2

1.1研究背景 ......................................................... 2

1.2研究目的 ......................................................... 2

1.3国内外研究现状 ................................................... 2

1.3.1种子雨 ....................................................... 3

1.3.2土壤种子库 ................................................... 3

2.研究区概况与研究方法 .................................................... 4

2.1研究区概况 ....................................................... 4

2.2研究方法 ......................................................... 5

2.2.1样地选择与设置 ............................................... 5

2.2.2种子雨调查 ................................................... 6

2.2.2.1种子雨收集器布置 ................................................................................................... 6

2.2.2.2种子收集器统计 ....................................................................................................... 6

2.2.3土壤种子库调查 ............................................... 6

2.2.4幼苗调查 ..................................................... 6

2.3数据分析 ........................................................ 7

3结果与分析 .............................................................. 7

3.1种子雨结果 ....................................................... 7

3.1.1种子雨散布动态 ................................................ 7

3.1.2 种子雨组成和质量 ............................................. 8

3.2土壤种子库特征 ................................................... 8

3.2.1土壤种子库储量及动态 .......................................... 8 1

秦岭北坡栓皮栎种子雨和土壤种子库动态的研究

3.2.2土壤种子库的垂直分布 ........................................ 10

3.3林下幼苗调查 .................................................... 10

4讨论 ................................................................... 11

4.1影响种子雨的因素 ................................................ 11

4.2 土壤种子库动态 .................................................. 12

4.3林下幼苗更新 .................................................... 12

文献 ..................................................................... 14

致谢 ..................................................................... 16

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秦岭北坡栓皮栎种子雨和土壤种子库动态的研究

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秦岭北坡栓皮栎种子雨和土壤种子库动态的研究

秦岭北坡栓皮栎种子雨和土壤种子库动态的研究

作者：李子强 指导老师：张文辉

摘 要：为了阐明栓皮栎种子雨和种子库动态，本文以秦岭北坡栓皮栎（Quercus variabilis）天然林为对象，采用离地和地面收集种子的方法，观测了栓皮栎林下种子雨种子库的数量、质量动态，以及幼苗发育。结果表明：1）栓皮栎种子雨从8月中旬开始，9月中旬到10月上旬达到高峰期，11月上旬结束；2）林下土壤种子库中成熟、未成熟、被啃食种子数量和土壤中种子活力都随时间推移呈递降趋势，而霉烂种子数量则呈相反趋势；霉烂是引起种子库夏季损耗的主要因素，动物捕食搬运种子导致了秋、冬季种子库储量减少；3）土壤种子库中的种子主要集中在枯落物层，其次为0~2cm土层，林下只有0.26%的种子进入了2~5cm土层；4）林下幼苗的数量1年＞2年＞3年，且差异显著（P＜0.05）。说明种子库中种子损失（动物取食，霉烂）导致了栓皮栎幼苗定居困难，最终限制了栓皮栎种群的实生更新。

关键词：秦岭北坡；栓皮栎；种子雨；种子库

Qinling Mountains Quercus seed rain and soil seed bank dynamics

Author :Li-Ziqiang Instructor:Zhang-Wenhui

Abstract：In order to clarify Quercus seed rain and seed bank dynamics, this paper Qinling Mountains Quercus (Quercus variabilis) natural forest, and adopts seed collected from the ground and ground methods, observation of the cork oak forest seed bank in the amount of seed rain, Quality dynamic, and seedling development. The results showed that: (1) Quercus seed rain from mid-August, mid-September reached its peak in early October, ending in early November; (2) forest soil seed bank in the mature, immature seeds were grazed Seed number and soil are present downward trend over time, and rotten seeds showed the opposite trend in volume; mildew is caused by loss of seed bank in summer the main factor, seed predation resulted in removal in autumn and winter seed bank reserves decrease. (3) seeds in the soil seed bank mainly concentrated in the litter layer, followed by 0 ~ 2cm of soil, forest seeds of only 0.26% 2 ~ 5cm into the soil. (4) the number of forest seedlings 1 year> 2 years> 3 years, and significant differences (P <0.05). That loss of seed bank seeds (animal feeding, rotten) led to the cork oak seedlings to settle difficulties, and ultimately limit the population of cork oak seedling update.

Key words: Qinling Mountains; Quercus; seed rain; seed bank

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秦岭北坡栓皮栎种子雨和土壤种子库动态的研究

1.文献综述

1.1研究背景

种子雨的研究是国家自然科学基金重点研究项目，栓皮栎种子成苗的生态过程及在群落恢复中的功能（30740059）2008-2009，10万元，主持人（张文辉）

种子（种子雨或种子库）和幼苗（或幼树）阶段是植物有性生殖更新中最重要和敏感的两个阶段。种子靠自身的重力和外界力量(风力等)散布到地表的过程称为种子雨[1]，而土壤种子库是指存在于土壤上层枯落物和土壤中的全部存活种子的总和[2]。种子雨是种子种群的输入源，影响种群的结构组成和发展；种子库是种子雨扩散的结果，影响种群天然更新的能力和方向；幼苗则是植物种群更新和恢复的主要载体。种子雨、种子库和幼苗构成了植物有性生殖更新的最初的三个阶段。三者数量和质量条件，直接影响植物种群有性生殖更新能力。因此研究种子雨、种子库的数量和组成，以及形成的幼苗数量，能反映植物种群适应力及更新能力。

栓皮栎（Quercus variabilis）耐旱、耐贫薄，萌芽力强，适应范围广，水平分布约在北纬22-42°，东经99-122°之间。在秦巴山区海拔1500米以下地区形成大面积天然林，是当地水土保持环境保护的天然屏障。栓皮栎林也是分布区农民致富的物质基础，据统计，在1990年时陕西秦巴山区农民收入的76%依赖于对栓皮栎林的经营利用（张文辉，1989；曲式曾，1990）。但是，由于多年来的过度利用，目前大部分栓皮栎林已经沦为经过多次砍伐的残败次生林，软木、栲胶生产能力大为下降，很多原来以软木、栲胶为原料的工厂只得停产或转产，工业急需的软木原料只得使用代用品；很多原来的栓皮栎林区已经沦为荒山秃岭，水土流失，环境恶化，群众烧柴困难（张文辉，2002）。尽管很多林业企业和农户试图在自己辖区的荒坡或自留山上培育或恢复栓皮栎林，但由于种群恢复的内在机理不清楚，种群繁殖过程和群落发育的生态条件不清，采取的措施不够得当，很难形成往日的栓皮栎林。在这种严酷的形势下，搞清楚个栓皮栎种群种子雨种子库及从种子到幼苗这一关键过程，为栓皮栎次生林恢复和持续经营提供理论依据。

1.2研究目的

本文在秦岭北坡栓皮栎林下设置固定样地，通过监测其果期种子雨、土壤种子库种子动态，旨在探讨：(1)栓皮栎种子雨的组成及季节动态规律；(2)土壤种子库的时空变化规律；(3)从种子雨到1-3a幼苗的种子命运。目的是阐明栓皮栎林内种群天然更新规律，为栓皮栎次生林恢复和持续经营提供依据。

1.3国内外研究现状

欧美国家没有栓皮栎分布，国内以往对栓皮栎的研究主要集中在种群生殖生态、生物学生态学特性和种群年龄结构等方面，而对栓皮栎种子雨种子库的研究很少。 2