全 文 ：石羊河上游干旱草原星毛委陵菜群落土壤种子库①
赵成章1 , 　张起鹏 1 , 　董小刚 1 , 　王　倩2 , 　王艳艳 1
(1　西北师范大学地理与环境科学学院, 甘肃　兰州　730070;　 2　湖北大学资源环境学院, 湖北　武汉　430062)
摘　要:　星毛委陵菜(Potentilaaclaulis)被认为是阻止草原进一步退化的一道 “绿色屏障”,其群落
土壤种子库的退化机制能够为草地生态恢复提供依据 。通过大面积调查 ,研究了石羊河上游干旱
草原退化演替过程中星毛委陵菜群落的土壤种子库 ,结果表明 ,土壤种子库共有 19个物种 ,分属
14个科;随着星毛委陵菜种群分盖度的增加 ,种子库种类及密度呈递减趋势 ,禾本科的密度减少 ,
不食草种类减少 ,但是密度增大;在垂直方向上 ,种子库的种类逐层减少 ,密度出现 0 ～ 5 cm>10 ～
15 cm>5 ～ 10 cm的变化趋势;星毛委陵菜种子库很小 ,只占 2.93%,其再生途径倾向于无性繁殖;
种子库和地上植被的相似性指数平均为 0.392,土壤种子库中没有发现原生地带性植被优势种群
的种子 ,反映了草地群落退化的不可逆转性。
关 键 词:　土壤种子库;星毛委陵菜群落;空间分布;物种多样性;石羊河
中图分类号:　S812 8　　　文献标识码:A　　　文章编号:1000-6060(2010)01-0071-07(71 ～ 77)
　　Thompson等〔1〕在 1979年定义土壤种子库为
“某一特定时间 ,存在于土壤表面及其下的土层中
的具有活力的种子总数 ”。土壤种子库保存了地上
植物种的繁殖体 ,减少了种群消失的可能性〔2〕 ,是
植物响应土地利用和气候变化的重要指标〔3〕。要
完整描述一个植物群落 ,就必须包括埋藏在土壤中
的种子 ,因为它们和地上植被一样是群落物种的组
成者〔4〕。近年来 ,干旱区草原生态环境问题以及与
之相关的植被群落土壤种子库研究业已涉及诸多方
面 〔5-9〕。
星毛委陵菜是温带 、暖温带草原性旱生植物 ,在
针茅草原 、矮禾草草原及冷蒿群落中最为多见 ,可成
为针茅属草原放牧偏途演替的代替种 ,对草原植被
的演替方向和改善草原生境条件等具有重要的意
义 。有研究者认为它是阻止草原进一步退化的一道
“绿色屏障 ”〔10-12〕。因此 ,深入了解星毛委陵菜群
落对环境演变和人类干扰的响应 ,有助于揭示干旱
区草原生态演替的机制。然而 ,星毛委陵菜草地群
落特征 、演替规律等方面的研究较少 ,对草地退化演
替过程中其群落土壤种子库特征认识的不足 ,已成
为干旱草原退化机理研究的一个重要制约因素 。本
文以石羊河上游干旱草原退化草地星毛委陵菜群落
为例 ,研究了星毛委陵菜不同盖度草地群落种子库
的物种组成 、分布格局 、多样性及其与地上植被的关
系 ,旨在探讨种子库的内在机理 ,为退化草地植被恢
复 、群落演替的动态预测和持续利用提供一定的理
论依据。
1　研究区概况与研究方法
1.1　研究区概况
石羊河流域是我国西北内陆地区生态环境脆弱
区之一。上游天然草地生态系统发生了严重退化 ,
对祁连山地 、河西走廊和青藏高原的陆地生态系统
产生了重要影响。研究区位于祁连山北坡的肃南县
皇城镇(图 1),海拔 2 610 ～ 2 750 m,年均温 1 ～ 2
℃, ≥0℃的年积温为 2 450℃,相对无霜期 80d,年
降水量 350 mm,年蒸发量 1 480mm以上 ,相对湿度
65%。土壤以山地栗钙土为主(pH值 8.3)。草地
植被属山地草原类 ,坡地针茅草原组 ,西北针茅 +扁
穗冰草 -杂类草型 。
1983年牧草草场承包到户以来 ,研究区域天然
第 33卷　第 1期
2010年 1月 　 　　　　　　　　　　　
干 旱 区 地 理
ARID　LAND　GEOGRAPHY　　 　　　　　　　　　　
Vol.33　No.1
Jan.　2010
① 收稿日期:2009-04-29;　修订日期:2009-08-16
基金项目:国家 “十一·五 ”科技支撑计划项目(2007BAD46B07);西北师范大学知识与科技创新工程(NWNU-KJCXGC-03-46)资助
作者简介:赵成章(1967-),男 ,甘肃武威人 ,博士 ,副教授,主要研究方向恢复生态学与生态经济.E-mail:zhaocz@nwnu.edu.cn
DOI :10.13826/j.cnki.cn65-1103/x.2010.01.019
草地的放牧率长期维持在 123 ～ 145%之间。在气
候变迁和人类活动干扰下 , 20世纪 90年代中期天
然草地逐步发生了毒杂草型退化 ,星毛委陵菜群落
是一种典型的退化类型 。
图 1　研究区域概况
Fig.1　Thegeneralityofthestudyregion
1.2　研究方法
1.2.1　野外调查与种子鉴定　2007年 8月 8日 ～
15日 ,根据草地星毛委陵菜分布状况 ,设置 50 m×
50 m的调查样地 10个 ,每个样地沿对角线布置 9
个 1m×1 m样将同一样方中同层土样混合装袋 ,带
回室内分析 。首先将每份土样依次过孔径为 3 mm
和 0.25 mm的土壤筛 ,然后在双筒显微镜下(4×10
倍)对留在 0.25 mm筛的土样进行人工种子挑选 ,
分类并统计 。将筛过的土样进行发芽实验 ,鉴定并
统计幼苗计入种子总数。对人工挑选出来的种子用
四唑法鉴定活力 ,将活力鉴定与幼苗萌发的统计结
果合并 。按星毛委陵菜的分盖度将所有样地依次分
为 7个植被退化梯度:Ⅰ (分盖度 1 ～ 10%)、Ⅱ(分
盖度 11 ～ 20%)、Ⅲ(分盖度 21 ～ 30%)、Ⅳ(分盖度
31 ～ 40%)、Ⅴ(分盖度 41 ～ 50%)、Ⅵ (分盖度 51 ～
60%)、Ⅶ (分盖度 >60%),进行相关分析。
1.2.2　数据分析　物种多样性采用生态优势度 、
Shannon-Wiener多样性指数 、Pielou均匀度指数和
Margalef丰富度指数来衡量;土壤种子库与地上植
被的相似性采用 Sorensen相似性系数来计算。
2　结果与分析
2.1群落种子库物种组成及密度
星毛委陵菜群落土壤种子库共检测出草本植物
19种(表 1),分属 14个科 ,其中禾本科 、菊科 3种 ,
豆科 2种 ,其它科各一种。种子库物种的功能群组
成复杂多样 ,其中一年生植物 3种 ,占种子库密度的
35.2%;多年生植物 16种 ,占 64.8%。以早熟禾 、
赖草为主的可食草共 12种 ,密度为 3 310±1 268个
/m2 ,占 35.7%;以麦瓶草 、狼毒为主的不食草共 7
种 ,密度为 5 972±1 512个 /m2 ,占 64.3%。
2.2　群落土壤种子库的空间分布
2.2.1　种子库水平分布特征　不同植被梯度下 ,土
壤种子库种类与密度变化差异较大 。随着植被梯度
的增加 ,土壤种子库种类和密度都呈递减趋势(图 2
a)。物种种类由梯度 Ⅰ的 16种降为梯度 Ⅶ 的 11
种;种子库密度由梯度Ⅰ的 12 832±4 416个 /m2降
梯度 Ⅶ 的 8 416±321个 /m2 ,方差分析表明 ,星毛委
陵菜群落各梯度土壤种子库密度差异达极显著水平
(F=6.659, df=89, P<0.01)。
72　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　干 旱区 地 理　　　　　　　　　　　　　　　　　33卷
表 1　星毛委陵菜群落土壤种子库组成＊
Tab.1　Thecompositionofthepotentilaacauliscommunityseedbank
功能群 植物名称 科 密度(个 /m2) 生活型
可食草 星毛委陵菜 P.aclaulis 蔷薇科 Rosaceae 272±129 PH
灰绿藜 C.glaucum 藜科 Chenopodiaceae 717±269 AH
鹤虱 L.myosotis 紫草科 Boraginaceae 52±16 AH
扁穗冰草 A.cristatumL.Gaertn 禾本科 Gramineae 62±14 PH
早熟禾 P.annua 禾本科 Gramineae 750±155 PH
紫花韭 A.polyrhizum 百合科 Liliaceae 482±131 PH
小兰花棘豆 O.glabra 豆科 Leguminosea 678±83 PH
赖草 A.dasystanchysT.Nevski 禾本科 Gramineae 242±105 PH
阴山扁宿豆 M.ruthenicavar.inschanicainschanica 豆科 Leguminosea 42±24 PH
旋花 C.sepium 旋花科 Convolvulaceae 109±67 PH
冷蒿 A.frigida 菊科 Compositae 7±2 PH
独行菜 L.apetalum 十字花科 Cruciferae 468±268 PH
麦瓶草 S.conoidea 石竹科 Caryophylaceae 2499±623 AH
柴胡 B.falcatum 伞形科 Vmbeliferae 883±293 PH
狼毒 S.chamaejasmeL 瑞香科 Thymelaeaceae 1024±219 PH
不食草 紫菀 A.tataricusL.f 菊科 Compositae 69±45 PH
火绒草 L.leontopodioides 菊科 Compositae 609±207 PH
马先蒿 P.artselaeri 玄参科 Scrophulariaceae 250±79 PH
秦艽 GentianamacrophylaPal. 龙胆科 Gentianaceae 67±46 PH
＊表中数据是容量为 1m×1 m×0.15m的种子数;Seedsnumber, volume:1 m×1m×0.15m.AH:一年生草本;PH:多年生草本。 AH:Annual
herb;PH:Perennialherb.
图 2　星毛委陵菜群落土壤种子库的种类和密度
Fig.2　Plantspeciesanddensityofthepotentilaacauliscommunityseekbank
a:全部植物 Thewholeplants;b:可食草 Ediblegrass;c:不食草 Non-ediblegrass
　　可食草与不食草种子库在植被梯度下种类 、密
度变化特征不同 。可食草种类变化规律不明显 ,而
其密度呈明显的减少趋势(如图 2b),不食草种子库
种类呈减少趋势 ,而密度呈增大趋势(如图 2c),不同
植被梯度下可食草种子库密度占总密度的比例趋于
减少而不食草种子所占的比例趋于增大(图 2)。
2.2.2　种子库垂直分布特征
随着土层深度增加 ,种子库的种类呈减少趋势 。
0 ～ 5cm层分布有 17种 , 5 ～ 10cm层分布有 16种 ,
10 ～ 15cm层则有 14种。同一土层中 ,全部植物与
可食草 、不食草的种类 ,随植被梯度(10 ～ 15cm层除
外)呈现较明显的递减趋势(图 3)。随着土层深度
的增加 ,土壤种子库密度减少 ,大部分种子集中在 0
～ 5 cm层(图 3a),可食草(图 3b)、不食草(图 3c)
的种子库密度也表现出相同的分布规律 。
2.3　群落种子库的物种多样性
运用 4个指数对星毛委陵菜群落种子库多样性
分析表明:土壤种子库物种多样性指数和均匀度指
数沿植被梯度的变化趋于一致 ,而优势度指数与多
样性指数 、均匀度指数变化趋势相反(表 2)。这一
结果与李泽江对科尔沁沙地不同生长年限活沙障的
研究相似 〔13〕。Margalef丰富度指数和物种数量呈正
相关关系 ,表 2中丰富度指数在植被梯度下呈现递
减趋势。
731期　　　　　　　　　　　　赵成章等:石羊河上游干旱草原星毛委陵菜群落土壤种子库　　　　　　　　　　　　　
图 3　星毛委陵菜群落土壤种子库的垂直分布
Fig.3　TheverticaldistributionofthePotentilaacauliscommunitysoilseekbank
a:全部植物 Thewholeplants;b:可食草 Ediblegrass;c:不食草 Non-ediblegrass
表 2　星毛委陵菜群落土壤种子库多样性指数
Tab.2　DiversityindexofPotentillaacaulissoilseekbank
均匀度指数 多样性指数 生态优势度 丰富度指数
Ⅰ 0.81 2.23 0.14 1.59
Ⅱ 0.85 2.35 0.11 1.66
Ⅲ 0.91 2.34 0.11 1.32
Ⅳ 0.88 2.31 0.12 1.53
Ⅴ 0.8　 1.93 0.2　 1.07
Ⅵ 0.71 1.93 0.23 1.52
Ⅶ 0.75 1.8　 0.22 1.11
2.4　土壤种子库与地上植被的关系
土壤种子库与地上植被物种组成相似性水平处
在一个较低的水平上 ,平均值为 0.392(表 3)。随
着星毛委陵菜分盖度的增加 ,土壤种子库与地上植
被的共有物种数不断减少 ,相似性系数也呈现一个
较明显的递减趋势。如梯度 Ⅰ 、Ⅱ种子库与地上植
被的共有物种数各为 6种 ,并占总物种数的27.3%,
相似性系数都为 0.480。而在梯度 Ⅵ 、Ⅶ 共有物种
数分别为 4种和 2种 ,相应的相似性系数分别降至
0.360和 0.240。
表 3　种子库与地上植被组成的相似性
Tab.3　Similaritybetweentheseedbankandthe
standingvegetationspeciescomposition
共有物种数 共有种比例(%) 相似性系数
Ⅰ 6 27.30 0.480
Ⅱ 6 27.30 0.480
Ⅲ 3 13.60 0.350
Ⅳ 5 22.70 0.480
Ⅴ 3 13.60 0.350
Ⅵ 4 18.20 0.360
Ⅶ 2 9.10 0.240
土壤种子库与地上植被具有不可分割并相互关
系。星毛委陵菜群落土壤种子库与地上植被的物种
74　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　干 旱区 地 理　　　　　　　　　　　　　　　　　33卷
组成存在明显差异 ,种子库的物种数比地上植被物
种数丰富。地上植被中未出现的柴胡 、阴山扁宿豆 、
鹤虱 、灰绿藜 、早熟禾 、紫菀 、冷蒿 、独行菜等物种 ,存
在于土壤种子库中;而针茅 、苔草等物种广泛分布于
地上植被中 ,却未在土壤种子库中检出。
3　讨　论
Thompson等〔14〕认为:在不同的植被地带和不
同的植物群落 ,其种子库的组成特性和生态功能各
有不同;同一群落内部的不同物种 ,其种子库特性也
可能有重大差异 ,本研究的结果与上述观点基本吻
合 。以禾本科植物为例 ,早熟禾的土壤种子库密度
基本上随星毛委陵菜分盖度的增加而下降 ,但扁穂
冰草的土壤种子库密度则无显著变化 ,赖草种子在
梯度Ⅴ和梯度 Ⅶ 缺失 ,在其他梯度种子库密度的变
化差异较大 。
星毛委陵菜群落土壤种子库平均密度与国内大
部分干旱草原种子库研究结果相一致 〔8, 15-17〕。本
试验区三个土层间种子库密度表现出 0 ～ 5 cm>10
～ 15 cm>5 ～ 10 cm的分布规律 ,与国内很多研究
中土壤种子库密度随着土层深度递减的规律不一
致 〔16, 18〕 ,这可能与供试草地群落受到的干扰严重有
关 ,严重的干扰使得相当数量的种子向深层次分布 。
研究区草原处于严重退化阶段 ,随星毛委陵菜
分盖度的增加 ,土壤种子库物种种类和密度都明显
下降 ,这是因为过度放牧导致植物生长的微生境破
坏 ,生长受阻 ,多数植物难于形成种子 ,主要以营养
繁殖为主 ,这正是偏途顶级群落主要种群的一个繁
殖特点 〔19〕。
植物的自然更新影响着草地群落的物种组成 、
结构和动态变化 ,是其种群得以增殖 、扩散 、延续和
维持群落稳定的一个重要生态过程。退化草地群落
中 ,星毛委陵菜依靠营养繁殖形成聚集的群体 ,有利
于提高个体的生存和竞争力 ,限制了其它植物对土
壤水分和养分的利用 ,在放牧干扰的双重影响下 ,禾
本科牧草很难完成完整的生活史 ,产生健全的种子
补充土壤种子库 ,因此 ,我们在土壤种子库中未发现
苔草和针茅 。而土壤营养提供水平和能力的变化 ,
为耐牧性强 、家畜不采食的植物提供了繁衍的条
件 〔20-21〕 ,一些繁殖策略为 K-选择的一年生 、二年
生植物 ,在适应的环境下大量繁殖种子 ,使不食草的
种子库密度随着星毛委陵菜分盖度而增加。在群落
环境影响日益恶化背景下 ,土壤种子库与地上植被
的共有物种数不断减少 ,土壤种子库物种组成与地
上植被物种组成的相似性呈现一个较明显的递减趋
势 ,种子库物种种类成分趋于简单 ,多样性下降 ,对
环境波动的缓冲功能趋于弱化 ,草地群落失去了恢
复到原生状态的生殖库 。
4　结　论
石羊河上游干旱草原星毛委陵菜群落土壤种子
库物种组成较为简单 ,随着草地群落星毛委陵菜种
群分盖度的增加 ,土壤种子库植物种类与密度都呈
递减趋势 ,不同退化梯度间种子库密度存在显著差
异;可食草种子库密度所占比例减少而不食草所占
比例增大 ,群落结构趋于简单 ,不稳定性逐渐增强 。
种子库中各层出现的物种数由上而下逐渐减少 ,种
子更多集中在 0 ～ 5 cm层 ,不同功能群种子也表现
出相同的分布规律 。种子库与地上植被物种组成的
相似性系数较低 ,在植被梯度下物种组成的差异渐
趋明显 ,种子库组成的变化是物种适应性和群落环
境变化相互作用的结果 ,物种 、功能群组成的变化 ,
基本反映星毛萎陵菜群落结构简化和环境基质稳定
性减弱等一系列退化趋向。
参考文献(References)
〔1〕　ThompsonK, GrimeJP.Seasonalvariationintheseedbankofher-
baceousspeciesintencontrastinghabitats〔J〕.JournalofEcolo-
gy, 1979, 67:893-921.
〔2〕　HyatLA, CasperBB.Seedbankformationduringearlysecondary
successioninatemperatedeciduousforest〔J〕.JournalofEcology,
2000, 88:516-527.
〔3〕　HodgsonJG, GrimeJP.Theroleofdispersalmechanisms, regen-
erativestrategiesandseedbanksinthevegetationdynamicsofthe
Britishlandscape〔C〕// BunceRGH, eds.Speciesdispersalin
agriculturalhabitats.London:Belhaven, 1990:65-81.
〔4〕　ChambersJC.Seedandvegetationdynamicsinanalpineherb
field:effectsofdisturbancetype〔J〕.CanJBot, 1993, 71:471-
485.
〔5〕　魏伟 ,赵军 ,王旭峰.RS、GIS支持下高寒草原退化过程中土壤
流失及治理模式仿真研究〔J〕.干旱区地理 , 2009, 32(1):47-
56.〔WeiWei, ZhaoJun, WangXufeng.Asimulationofsoilero-
751期　　　　　　　　　　　　赵成章等:石羊河上游干旱草原星毛委陵菜群落土壤种子库　　　　　　　　　　　　　
sionandprevention-controlpaterninprocessofalpinegrassland
degenerationbasedonRSandGIS〔J〕.AridLandGeography,
2009, 32(1):47-56.〕
〔6〕　尚占环 ,姚爱兴 , 龙瑞军.干旱山地生态系统植物群落不同取
样尺度下物种数的变化特征 〔J〕.干旱区地理 , 2005, 28(6):
805-810.〔ShangZhanhuan, YaoAixing, LongRuijun.Studyon
thechangeofplantspeciesquantityunderthediferentsampling
extentsinthetypicalaridmountainousecosystems〔J〕.AridLand
Geography, 2005, 28(6):805-810.〕
〔7〕　杨允菲 ,祝廷成.松嫩平原大针茅群落种子雨动态的研究〔J〕.
植物生态学与地植物学学报 , 1991, 15(1):46 -55.〔Yang
Yunfei, ZhuTingcheng.Thestudyonseedrainchangeofstipa
grandiscommunityintheSongnenplainofChina〔J〕.Journalof
PlantEcology, 1991, 15(1):46-55.〕
〔8〕　邓自发 ,谢晓玲 ,王启基 ,等.高寒小嵩草草甸种子库和种子雨
动态分析〔J〕.应用与环境生物学报 , 2003, 9(1):7-10.〔Deng
Zifa, XieXiaoling, WangQiji, etal.Dynamicanalysisofseedrain
andseedbankinKobresiapygmaeameadow〔J〕.ChineseJournal
ofAppliedandEnvironmentalBiology, 2003, 9(1):7-10.〕
〔9〕　徐海量 ,叶茂 ,李吉枚 ,等.不同水分供应对塔里木河下游土壤
种子库种子萌发的影响〔J〕.干旱区地理 , 2008, 31(5):650-
658.〔XuHailiang, YeMao, LiJimei, etal.Efectofdifferentwater
treatmentsonthegerminationofsoilseedbankatlowerreachesof
TarimRiver〔J〕.AridLandGeography, 2006, 31(5):650-658.〕
〔10〕 李永宏.内蒙古锡林河流域羊草草原和大针茅草原在放牧影
响下的分异和趋同 〔J〕.植物生态学报 , 1988, 12(3):189-
195.〔LiYonghong.ThedivergenceandconvergenceofAneurolepi-
diumchinesesteppeandStipagrandissteppeunderthegrazingin-
fluenceinXilinRiverValey, InnerMongolia〔J〕.JournalofPlant
Ecology, 1988, 12(3):189-195.〕
〔11〕 李永宏.内蒙古草原草场放牧退化模式研究及退化监测专家
系统刍议〔J〕.植物生态学报 , 1994, 18(l):68-79.〔LiYong-
hong.Researchonthegrazingdegradationmodelofthemain
stepperangelandsinInnerMongoliaandsomeconsiderationsfor
theestablishmentofacomputerizedrangelandmonitoringsystem
〔J〕.JournalofPlantEcology, 1994, 18(1):68-79.〕
〔12〕汪诗平 ,李永宏.内蒙古典型草原退化机理的研究〔J〕.应用生
态学报 , 1999, 10(4):437-441.〔WangShiping, LiYonghong.
DegradationmechanismoftypicalgrasslandinInnerMongolia,
China〔J〕.JournalofAppliedEcology, 1999, 10(4):437-441.〕
〔13〕 李泽江 ,张文军 ,石凤翎 ,等.科尔沁沙地活沙障对土壤种子库
的影响〔J〕.内蒙古林业科技 , 2007, 33(2):5-8.〔LiZejiang,
ZhangWenjun, ShiFengling, etal.Efectofbiologysandbariers
onsoilseedbankinHorqinsandyland〔J〕.InnerMongoliaForest-
ryScienceandTechnology, 2007, 33(2):5-8.〕
〔14〕 ThompsonK.Smal-scaleheterogeneityintheseedbankofana-
cidicgrassland〔J〕.JournalofEcology, 1986, 74:733-738.
〔15〕 赵丽娅 ,李兆华 ,赵锦慧 ,等.科尔沁沙质草地放牧和围封条件
下的土壤种子库〔J〕.植物生态学报 , 2006, 30(4):617-623.
〔ZhaoLiya, LiZhaohua, ZhaoJinhui, etal.Comparisononthe
diferenceinsoilseedbankbetweengrazedandenclosedgrass-
landsinHorqinsandyland〔J〕.JournalofPlantEcology, 2006, 30
(4):617-623.〕
〔16〕 包青海 ,仲延凯 ,孙维 ,等.割草干扰对典型草原土壤种子库种
子数量与组成的影响Ⅱ 具有生命力的种子数量及其垂直分布
〔J〕.内蒙古大学学报(自然科学版), 2000, 31(1):93-97.
〔BaoQinghai, ZhongYankai, SunWei, etal.TheInfluenceof
mowingontheseedamountandcompositioninsoilseedbankof
typicalsteppeⅡ:theamountofseedhavingvitalityanditsvertical
distribution〔J〕.ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisNe-
imongol, 2000, 31(1):93-97.〕
〔17〕 尚占环 ,龙瑞军 ,马玉寿 ,等.黄河源区退化高寒草地土壤种子
库:种子萌发的数量和动态 〔J〕.应用与环境生物学报 , 2006,
12(3):313-317.〔ShangZhanhuan, LongRuijun, MaYushou, et
al.Soilseedbanksofdegradedalpinegrasslandinheadwaterre-
gionoftheYelowRiver:quantitiesanddynamicsofseedgermina-
tion〔J〕.ChineseJournalofApplied＆ EnvironmentalBiology,
2006, 12(3):313-317.〕
〔18〕 李红艳 ,杨晓晖 ,黄选瑞 ,等.盐池封育草场土壤种子库特征及
其与植被的关系〔J〕.生态环境 , 2007, 16(2):533-537.〔Li
Hongyan, YangXiaohui, HuangXuanrui, etal.Soilseedbankfea-
turesanditsrelationtovegetationinexclosedrangeland, Yanchi
County〔J〕.EcologyandEnvironment, 2007, 16(2):533-537.〕
〔19〕 邵新庆 ,王堃 ,吕进英.华北农牧交错带退化草地土壤种子库
动态变化〔J〕.草业科学 , 2005, 22(11):8-12.〔ShaoXinqing,
WangKun, LvJinying, etal.Soilseedbankdynamicsofdegraded
grasslandinthecrisscrosseco-zoneofagriculture-animalhus-
bandryinnorthernChina〔J〕.PrataculturalScience, 2005, 22
(11):8-12.〕
〔20〕 DavisMA, ThompsonK, GrimePJ.Invisibility:thelocalmecha-
nismdrivingcommunityassemblyandspeciesdiversity〔J〕.Ecog-
raphy, 2005, 28(5):696-704.
〔21〕 SharmaGP, SinghJS, RaghubanshiAS.Plantinvasions:emer-
gingtrendsandfutureimplications〔J〕.CurentScience, 2005, 88
(5):725-734.
76　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　干 旱区 地 理　　　　　　　　　　　　　　　　　33卷
SoilseedbankofPotentilaacauliscommunityinaridgrassland
oftheupstreamofShiyangRiver
ZHAOCheng-zhang1 , 　ZHANGQi-peng1 , 　DONGXiao-gang1 ,
WANGQian2 , 　WANG　Yan-yan1
(1ColegeofGeographyandEnvironmentScience, NorthwestNormalUniversity, Lanzhou730070, Gansu, China;
2SchoolofResourcesandEnvironmentalScience, HubeiUniversity, Wuhan430062, Hubei, China)
Abstract:Potentilaacaulisisconsideredasagreenbarriertopreventgrasslandsfromfurtherdegradation, ithas
importantsignificanceonthedirectionandimprovementofvegetationsuccessionongrasslands, thecommunitydeg-
radationmechanismofthesoilseedbankcanbeusedtodirectgrasslandsecologyrenewing.Withfieldvegetation
surveyingandlaboratorytest, thepaperchoseandidentifiedtheseedsfrom270 soilsamplesbyadoptingphysical
method, seedlinggerminationandTTC, andthenanalyzedthesoilseedbankofaridgrasslandsPotentilaacaulis
communityinupstreamofShiyangRiver.Theresultsshowedasfolows:atotalof19plantsbelongingto14families
werefoundinthesoilseedbank, 3specieswereannualherband16specieswereperennialherb.Therewasasig-
nificantdecreasingtendencyofthedensityofgrassesandanincreasingtendencyofnon-ediblegrasswiththein-
creaseofPotentilaacaulisscoverage.Thenumberofplantspeciesandtheseeddensityintheshalowsoillayer
werelargerthanthatinthedeepone.Theverticaldistributionofseedbanksdensitywaspresentedasthefolowing
precedenceorder:0-5cms>10-15 cms>5-10cms, theseedsofdiferentfunctionalgroupsalsoshowedthe
samedistributionpatern.ThesoilseedbankofPotentilaacaulisisverysmal, whichisaccountedforonly2.93%
ofthetotalseedbank, itsregenerationpathwayisinclinedtovegetativepropagation.Thechangesofspeciesdiversity
indexandevennessindextendtobeuniform.However, thedominanceindexofthesoilseedbankisoppositetothe
evennessindexanddiversityindexinvegetationgradients.Theaveragesimilarityindexofseedbankandstanding
vegetationis0.392.Thesimilarityofspeciescompositionofthesoilseedbankandvegetationspeciescomposition
ofthesurfacebelongstoamoderatedissimilarlevel.Thereisnofindingattheseedsofdominantpopulationofpri-
maryzonalvegetation, whichreflectstheirreversibilityofdegradationmechanismofgrasslandcommunity.The
changeofplantspeciesandfunctionalgroupcompositioninthestudyareabasicalyreflectsaseriesofdegradation
trendofPotentilaacaulisCommunity, suchascommunitystructuralsimplificationandenvironmentalmatrixstabili-
tyweakening.
KeyWords:Potentilaacauliscommunity;soilseedbank;spatialdistribution;speciesdiversity;ShiyangRiver
771期　　　　　　　　　　　　赵成章等:石羊河上游干旱草原星毛委陵菜群落土壤种子库