古尔班通古特沙漠生物土壤结皮对土壤种子库多样性与分布特征的影响

摘要

本研究采集古尔班通古特沙漠不同月份（3月、9月、11月）的三种常见的生物土壤结皮(主要分为藻结皮、地衣结皮、苔藓结皮等）中发育土壤种子库，采用室内萌发法对土壤种子库物种组成、密度、分布特征、多样性及季节动态进行了研究，从而期待着为沙漠生态环境的保护提供比较有价值的理论依据。主要研究结果为：
　　土壤种子库的物种组成共包括三种植物生活型，分别是短命植物、1年生草本和多年生草本植物，其中以1年生草本植物为主。3月研究结果为裸沙、藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮中的土壤种子库1年生草本的数量都占到了总数的50％以上，分别为50%、71.43%、96.54%和81.48%；11月，除了裸沙土壤种子库的1年生草本数量（40.91%）略低于短命植物的数量（50%）以外，藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮土壤种子库的1年生草本均占据了种子库总数量的50%以上；9月，从裸沙到苔藓结皮土壤种子库，1年生草本同样是土壤种子库物种组成的主要类型，分别占到了土壤种子库总数量的46.15%、58.16%、57.58%、41.54%。另外，将土壤种子库中发现的种子按照是否具附属物分析可以得到，土壤种子库捕获的光滑种子的数量多于具有附属物的种子的数量。
　　综合分析，3月，11月和9月土壤种子库，在Pielou均匀度指数上，裸沙土壤种子库的数值都是最大的，分别为0.91±0.05，0.95±0.02，0.93±0.03；3月和11月的研究结果显示藻结皮土壤种子库的Shannon-wiener多样性指数和Margalef丰富度指数均最高。而对于这四种指数类型，3月、11月，地衣结皮土壤种子库的值都是最低的，9月，Shannon-wiener多样性指数和Margalef丰富度指数，与3月和11月相比，不同的是，地衣结皮的值最高，但与藻结皮的数值差别不大。
　　土壤种子库水平分布特征显示，与裸沙土壤种子库相比，生物土壤结皮有利于增加土壤种子库的密度，但不同类型生物土壤结皮对种子库密度的影响程度不同。3月和11月研究结果均显示，3种生物土壤结皮中，地衣结皮发育土壤的种子库密度最大，分别为5905.17±778.65粒.m-3、6368.42±2256.91粒.m-3，不同的是，3月，地衣结皮与其他三种地表类型土壤种子库存在显著差异，11月，地衣结皮土壤种子库密度只显著高于裸沙土壤种子库。9月，藻结皮土壤种子库密度最大（7100.00±515.99粒。m-3），且种子库密度显著高于其他三种土壤种子库。
　　土壤种子库垂直分布特征显示，无论何种类型的土壤种子库，其垂直方向上的种子库密度都表现出随着土层深度的增加土壤种子库密度下降的趋势，种子主要集中分布在0~2cm土层里。3月、11月和9月土壤种子库均呈现以上的垂直分布规律，并且0~2cm土层中的种子数量显著高于其他土层中的种子数量。3月和11月，0~2cm土层中种子数量最多的均是地衣结皮，9月，0~2cm土层中密度最高的是藻结皮土壤种子库。
　　将3次实验结果对比分析可知，裸沙和苔藓结皮土壤种子库的物种数均是在11月最多，3月最低，最大值分别为8种和12种；裸沙和地衣结皮土壤种子库密度随季节变化并无显著性差异，而藻结皮土壤种子库的密度9月和11月显著高于3月，苔藓结皮土壤种子库11月与3月存在显著差异，但与9月并无差异。11月,裸沙、地衣结皮和苔藓结皮的种子库密度高于3月和9月，藻结皮种子库密度在9月最大。

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1.绪论

1.1国内外研究进展

1.2 研究目的及意义

1.3 研究内容

2. 研究区概况与材料方法

2.1研究区概况

2.2 研究方法

2.3 数据分析及处理方法

2.4技术路线图

3. 生物土壤结皮对土壤种子库物种组成与多样性的影响

3.1 生物土壤结皮覆盖下土壤种子库物种组成

3.2 生物土壤结皮覆盖下土壤种子库多样性

3.3 讨论

4.生物土壤结皮对种子的捕获作用

4.1 生物土壤结皮捕获种子的附属物类型

4.2 生物土壤结皮捕获种子的繁殖体重量

4.3 生物土壤结皮捕获种子的繁殖体方差

4.4 讨论

5. 生物土壤结皮影响下土壤种子库的分布特征

5.1 生物土壤结皮对土壤种子库水平分布的影响

5.2 生物土壤结皮对土壤种子库垂直分布的影响

5.3 讨论

6. 土壤种子库季节动态变化特征

6.1 土壤种子库密度的动态特征

6.2 土壤种子库物种数的动态特征

6.3 土壤种子库物种多样性的动态特征

6.4 讨论

7. 结论

参考文献

已发表文章

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