种子大小在高寒草甸种群更新与群落组建过程中的作用及其环境依赖性

种子大小变异可能影响种子扩散、萌发、幼苗生长及存活、成年植株大小及竞争能力、土壤种子库动态等，从而潜在地影响种群更新和群落中物种组建，而这种影响必定同时依赖于植物所在的特定生境条件，如气候和土壤环境。迄今为止，生态学界的研究工作大多仅限于种子大小与其中某一特征或阶段的关系。因此，本项研究拟在前期工作基础上，在青藏高原东部高寒草甸根据光照、水分及土壤条件差异，沿海拔选取阴坡、阳坡、滩地等生境类型，监测生境光照、降水及土壤理化条件，统计不同生境下地上地下植物群落现状及自然群落中幼苗更新情况，比较种子萌发及幼苗建植能力，系统分析不同生境种子大小与萌发能力、土壤种子库动态、种群更新、群落学统计特征之间的关系，以及其作用与生境光照、降水及土壤理化性状的关系，从植物种子与地上地下环境条件之间关系的层面探讨青藏高原东部高寒草甸的物种组成以及整个生态系统的动态变化机理。

种子大小变异可能影响种子扩散、萌发、幼苗建植、土壤种子库等，从而潜在地影响种群更新和群落中物种组建，而这种影响必定同时依赖于植物所在的特定生境条件。本项目综合考虑青藏高原高寒草甸常常见植物的分布格局，系统分析种子大小与萌发、幼苗建植、土壤种子库、种群更新以及群落组建的关系，主要结果包括：1）更多的物种具有中等大小的种子。随海拔升高，种子大小变小；相比滩地和阳坡，阴坡和林地的植物种子大小较大。这一结果同样出现在土壤种子库中。2）青藏高原高寒草地土壤种子库中具有丰富的种子资源，且以小种子居多，但其与地上植被的相似性在不同海拔、生境下均比较低,因此土壤种子库代表的潜在群落可能对群落的更新起着重要作用。3）光有利于促进种子萌发，而更多的小种子尤其是小而圆的种子表现出强烈的光依赖；不同的处理条件下，小种子的幼苗都表现出有较高的生长速率；实生幼苗的更新补充在 50％－25%的自然光照条件下达到最大，而在 100％正常光照和小于 25％光照条件下，其萌发率、出土率、建成率都是显著降低的。因此自然群落中，种群的更新受到群落微生境条件的影响，如草地植被过于茂密或过于稀疏均不利于种群自然更新。4）相比植被较密的环境，在裸露地出土的幼苗生长速率更快；幼苗初期遭遇的恶劣环境条件影响（如异常降温）会持续存在，入具有较高的根冠比及较低的生长速率，但是异常降温对幼苗的存活率影响不大，这可能是物种对高寒环境长期适应的结果。5）氮肥和硅肥的添加均能提高群落的地上生物量，然而硅肥提高群落地上生物量的幅度远低于氮肥；在添加氮肥导致群落物种多样性下降的同时，添加硅肥可以缓解群落多样性下降的趋势；6）湿地物种表现出对水分的强烈依赖性，而草甸物种则表现出对干旱的强烈适应性。典型湿地物种对水分的利用效率较高，而一些草甸杂类草物种有着较低的水分利用效率。在湿地退化后，入侵的阔叶型杂类草会促使更多的水分流失。因此，降水格局改变和人为干扰所引起的土壤水分条件的改变将会对该群落的组成和结构产生巨大的影响，而湿地恢复的根本则需要从改变群落组分种开始，即降低水分无效损失。.本项目累计发表论文17篇，其中SCI收录6篇；完成硕士论文2篇，协助完成5篇；6篇处于审稿状态；部分数据正在总结撰写。研究结果可为探讨青藏高原东部高寒草甸的物种组成以及整个生态系统的动态变化机理提供依据，同时对指导退化草地植被恢复也具有重要的指导意义。