河西走廊人工沙漠植被土壤种子库的结构与萌发策略研究

The study is mainly on how to effectively promote the issues of rehabilitation and reconstruction arid desert region of ecological degradation in Hexi Corridor, the methods such as Field plot investigation, Seed germination method and Physical separation methods were used to study the plant community structure and distribution of artificial desert vegetation and structure and germination of soil seed banks.Through this study, Differences water conditions effect on artificial desert plant community structure and distribution of vegetation characteristics in the Hexi Corridor was discussed and the renewal capacity and succession direction of artificial desert plant communities in the region were revealed.With a view for providing a theoretical basis desertification trend forecasting, impact assessment and adaptation strategies for the comprehensive management of research and Ecological Environment and natural vegetation recovery and reconstruction efforts ,the artificial desert plant community sustainability in Hexi Corridor, the scientific selection of artificial sand-fixing plant species were studied, meanwhile， the establishment of artificial desert plant communities mode was determined.

本项研究主要是针对如何有效地促进河西走廊干旱荒漠区退化生态环境的恢复与重建工作问题，选择河西走廊固沙区人工沙漠植被作为研究对象，通过野外样地调查以及采用种子萌发法和物理分离法相结合的技术路线对所采集的样品进行室内分析，研究河西走廊人工沙漠植被的植物群落结构与分布特征及其土壤种子库的结构特征与萌发规律，同时探讨水分条件差异对河西走廊人工沙漠植被的植物群落结构和分布特征的影响，揭示该地区人工沙漠植物群落的更新能力和演替方向，以期对河西走廊人工沙漠植物群落的可持续性，科学选择人工固沙植物种，确定建立人工沙漠植物群落的模式，为荒漠化趋势预测、影响评估和适应对策研究以及为河西走廊生态环境的综合治理和天然植被的恢复与重建工作提供理论依据。

沙丘生态系统种子库已成为种子库研究最活跃的领域。河西走廊沙漠人工林是典型的温带荒漠生态系统，其土壤种子库是植物多样性保护和植被恢复的基础。本研究以河西走廊人工沙漠植被为研究对象，对植物群落结构、分布特征及土壤种子库的结构特征与萌发策略进行了系统研究。（1）研究区共有植物14科41属48种，植物区系地理成份划分为 8个分布型4个亚型，以北温带分布种为主；从东到西物种多样性指数H、R、E、D均表现为先下降后增加的趋势；0～60cm层土壤水分含量对草本植物种的多度和丰富度影响显著；以超旱生和盐生、沙生植物为主，显示出过渡性特点。（2）河西走廊沙漠人工林土壤种子库共含8科22属27种，生活型组成相对简单以一年生草本为主。土壤种子库种子主要集中在表层土壤0～2cm，种子密度呈现水平地带性分布规律，垂直分布明显。土壤种子库多样性从东到西呈下降趋势，土壤种子库和植被组成差异显著，土壤种子库在空间上呈聚集分布）。（3）利用access数据库系统构建了“河西走廊沙漠人工林土壤种子库数据库”。数据库信息包括土壤种子库、土壤含水量、样地基本情况、样方调查、盐胁迫种子发芽实验、盐胁迫种子萌发指标、样地调查照片等。（4）对河西走廊沙漠人工林10种植物的萌发率、萌发开始时间、平均萌发时间和萌发持续时间等萌发特性进行了研究，种子大小在LOG尺度下呈正态分布，种子萌发策略表现为快速萌发和缓慢萌发。研究了不同浓度NaCl胁迫对8种植物种子萌发指标的变化趋势，确定了8种荒漠植物种子萌发耐盐阈值。（5）从土壤种子库物种组成和密度特征综合分析，土壤种子库对河西走廊人工林植被更新具有很大潜力，对于沙区灌木层更新和演替的贡献较小。提出了土壤种子库对于荒漠生态系统的恢复与重建策略。本研究结果揭示了河西走廊沙漠人工植被土壤种子库组成结构特征和空间分布格局，对河西走廊人工沙漠生态系统科学管理、生物多样性保护与植被恢复具有重要理论与实践指导意义。项目资助获计算机软件著作权1项，已在权威期刊发表论文6篇。