巖溶區(qū)不同地球化學(xué)背景下的土壤種子庫(kù)研究.pdf

1、中國(guó)西南巖溶區(qū)是中國(guó)生物多樣性中心之一。但隨著生態(tài)系統(tǒng)不斷退化，一些物種滅絕，生物多樣性不斷受到破壞。不同巖溶地球化學(xué)背景下植被恢復(fù)的速度與成林性質(zhì)存在明顯差別，因此要因地制宜地保護(hù)生物多樣性。 本研究選取純灰?guī)r、純白云巖和不純碳酸鹽巖三種巖性的巖溶環(huán)境，對(duì)其元素地球化學(xué)特征及其中土壤種子庫(kù)的種子儲(chǔ)量與物種多樣性組成、種子庫(kù)密度、生活型組成及相似性系數(shù)等進(jìn)行了對(duì)比研究。文章在總結(jié)了貴州茂蘭喀斯特森林自然保護(hù)區(qū)和廣西馬山縣弄拉屯

2、兩個(gè)典型巖溶環(huán)境的元素地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上，分析了土壤種子庫(kù)的物種組成及種子庫(kù)儲(chǔ)量，生活型組成的差異。結(jié)果表明： 1、茂蘭巖溶區(qū): 1）通過(guò)Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)計(jì)算得出：在茂蘭的草地土壤種子庫(kù)研究中，純白云巖的土壤種子庫(kù)中的物種多樣性指數(shù)＞不純碳酸鹽巖的土壤種子庫(kù)＞純灰?guī)r的土壤種子庫(kù)；在茂蘭的森林土壤種子庫(kù)研究中，純灰?guī)r的土壤種子庫(kù)中的物種多樣性指數(shù)＞純白云巖的土壤種子庫(kù)＞不純碳酸鹽巖的土壤種子庫(kù)。這說(shuō)明在

3、植被的演替過(guò)程中，不同的地球化學(xué)背景對(duì)不同植被演替階段的土壤種子影響是不同的；2）在茂蘭，無(wú)論是森林還是草地，土壤種子庫(kù)的物種組成均以草本為主；土壤種子庫(kù)的種類組成與演替早期的植被組成相一致，對(duì)演替后期的影響較小。而且在茂蘭各樣地土壤種子庫(kù)儲(chǔ)量的大小順序?yàn)椋杭兓規(guī)r樣地＞不純碳酸鹽巖樣地＞純白云巖樣地。不同的演替階段各巖性上土壤種子庫(kù)的優(yōu)勢(shì)成分也不同；3）采用Jaccard 指數(shù)計(jì)算得出，在茂蘭所研究的森林土壤種子庫(kù)和草地土壤種子庫(kù)一樣，

4、純灰?guī)r上的土壤種子庫(kù)和不純碳酸鹽巖上的土壤種子庫(kù)之間的相似性系數(shù)最低。不同巖性土壤種子密度順序均為A 層＞B 層＞C 層。種子多集中在上層或接近上層，并且自上而下遞減明顯。但在同樣的巖性的土壤種子庫(kù)中，無(wú)論那層的草地土壤種子庫(kù)的密度均大于森林土壤種子庫(kù)的密度。 2、弄拉巖溶區(qū)：1）在弄拉取樣的土壤中，經(jīng)Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)計(jì)算，在弄拉的草地土壤種子庫(kù)研究中，10 月份的純白云巖的土壤種子庫(kù)中的物種多樣性指數(shù)

5、＜不純碳酸鹽巖的土壤種子庫(kù)＜純灰?guī)r的土壤種子庫(kù)。而5 月份的三種巖性上的土壤種子庫(kù)的多樣性指數(shù)差別不大。在弄拉的森林土壤種子庫(kù)研究中，10 月份的草地的物種多樣性均大于5月份的，純灰?guī)r和純白云巖同一時(shí)間取樣的土壤種子庫(kù)的物種多樣性差異不大，但均大于不純碳酸鹽巖；2）弄拉次生林和弄拉草地?zé)o論是10 月份的還是5 月份的土壤種子庫(kù)的儲(chǔ)量都是不純碳酸鹽巖的＞純灰?guī)r的＞純白云巖的。而弄拉次生林和草地5 月份的各個(gè)巖性上土壤種子庫(kù)儲(chǔ)量幾乎都大于1

6、0 月份的，只有弄拉草地的純白云巖上的10 月份的大于5 月份的。而且土壤種子庫(kù)的物種組成均以草本為主。不同的演替階段各巖性上土壤種子庫(kù)的優(yōu)勢(shì)成分也不同；3）采用Jaccard 指數(shù)計(jì)算，在弄拉的次生林土壤種子庫(kù)研究中，純灰?guī)r上的土壤種子庫(kù)和不純碳酸鹽巖上的土壤種子庫(kù)之間的相似性系數(shù)＞純白云巖上的土壤種子庫(kù)和純灰?guī)r上的土壤種子庫(kù)之間的相似性系數(shù)＞純白云巖上的土壤種子庫(kù)和不純碳酸鹽巖上的土壤種子庫(kù)之間的相似性系數(shù)；而且10 月份的各個(gè)巖性

7、上的土壤種子庫(kù)之間的相似性系數(shù)均小于5 月份的。可見在同一演替階段，不同的地球化學(xué)背景對(duì)土壤種子庫(kù)之間的相似性系數(shù)的影響是一樣的。在弄拉的草地土壤種子庫(kù)研究中，10 月份的各巖性上的土壤種子庫(kù)相似性系數(shù)均大于5 月份的；4)弄拉不同巖性土壤種子庫(kù)密度順序均為A 層＞B 層＞C 層。種子多集中在上層或接近上層，并且自上而下遞減明顯。本文所研究的土壤種子庫(kù)，總的來(lái)說(shuō)，隨著深度的加深，種子密度由0~2cm，2cm~5cm，5cm~10cm 逐

8、漸降低。但弄拉草地10 月份所取樣各個(gè)巖性上的土壤種子庫(kù)的密度總體來(lái)說(shuō)是高于相對(duì)應(yīng)巖性上的5 月份所取樣的土壤種子庫(kù)的密度；而弄拉次生林5 月份取樣的所有巖性上的土壤種子庫(kù)的密度大于10 月份取樣的所對(duì)應(yīng)巖性上的土壤種子庫(kù)的密度。 以上對(duì)巖溶地區(qū)土壤種子庫(kù)的研究只是還停留在表面，沒(méi)有具體深入地研究，很多問(wèn)題還有待于進(jìn)一步研究。但是可以得出一個(gè)結(jié)論：喀斯特山地，由于特殊的水文地理特征以及脆弱的生態(tài)環(huán)境，原生植被受到破壞后，恢復(fù)起