全 文 ：不同林分下小蓬竹的群落土壤种子库
王译梓 ,蒙朝阳 ,刘济明＊　(贵州大学林学院 ,贵州贵阳 550025)
摘要　[目的]探讨不同林分下小蓬竹的群落土壤种子库。[方法]采集喀斯特地区小蓬竹保存完好的天然林和人工林的土壤进行萌发
试验 ,研究小蓬竹群落的土壤种子库。[结果]天然林种子库中种子种类有 18种 ,人工林有 8种。草本植物是两种不同林分下小蓬竹群
落种子库物种组成和个体数量的主要组成部分。天然林种子库中活力种子储量为 27 733.33粒/m2 ,人工林为 4 566.67粒/m2。种子库的
垂直分布规律是种子数量随土壤深度的增加而降低 ,且受人为干扰。种子库中现存植物 6种 , 群落演替前期各阶段产生的种子 15种。
[结论]贵州小蓬竹群落土壤种子库中活力种子数量丰富 ,天然林种子库的物种种数及储量都大于人工林。
关键词　小蓬竹;不同林分;土壤种子库
中图分类号　S 795　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2008)07-02759-03
Preliminary Discussion on Soil Seed Bank of Drepanostachyum luodianense Community under Different Forest Stands
WANG Yi-zi et al　(College of Forestry , Guizhou University, Guiyang , Guizhou 550025)
Abstract　[ Objective] The aim of the research was to discuss the soil seed bank of Drepanostachyum luodianense community under different forest
stands.[ Method] Soil was collected from thewell-preserved natural forest and artificial forest of D.luodianense in Karst area for the germination experi-
ment to study the soil seed bank of D.luodianense community.[ Result] Therewere 18 species of seeds in the seed bank of natural forest and 8 species
of seeds in the seed bank of artificial forest.Herbaceous plants were main components for species composition and individual number in seed bank of D.
luodianense community under 2 different forest stands.The viable seed reserve in the seed bank of natural forest was 27 733.33 grains/ m2 and that of ar-
tificial forestry was 45 66.67 grains/ m2.The vertical distribution law of seed bank was that the seed number was decreased with the increase of soil depth
and it was disturbed by human being.Therewere 6 species of extant plants in the seed bank and 15 species of seeds produced in all phases of early com-
munity succession stage.[ Conclusion] The soil seed bank of D.luodianense community inGuizhou province had abundant viable seeds.The variety num-
ber and reserve of the species in the seed bank of natural forest were both greater than that of artificial forest.
Key words　 Drepanostachyum luodianense;Different forest stands;Soil seed bank
基金项目　“十一五”国家科技攻关课题资助项目(2006BAC01A09-2)。
作者简介　王译梓(1985-),女 ,云南保山人,本科生,专业:林学。 ＊通
讯作者。
收稿日期　2007-11-08
　　土壤种子库是植物群落的一部分 ,是新植株的来源。它
属于潜在种群(Potential Population),是植物种群生活史的一
个重要阶段[ 1] 。一个由长命种子组成的森林土壤种子库是
植物种群的天然基因库 ,换言之 ,土壤种子库就相当于保存
了一个“进化了的记忆”(Evolutionary Memory)[ 2] 。因此 ,土壤
种子库是种群补充更新的基础[ 3] ,对于植物种群的恢复与重
建具有重要意义[ 4] 。我国在群落土壤种子库方面的研究较
广泛 , 如宝华山主要植被的储量分布与物种多样性研
究[ 5-7] 、土壤种子库的研究进展及其他若干研究热点[ 8] 等。
喀斯特地区由于其特殊的生态条件 ,其上面的植被破坏后不
易恢复。目前全世界广大的喀斯特地貌上 ,森林植被已破坏
殆尽 ,我国是世界上喀斯特面积最大的国家 ,仅由碳酸盐类
岩石出露发育的喀斯特面积就占国土总面积的 1/7[ 9] 。小蓬
竹(Drepanostachyum luodianense)系竹亚科镰序竹属植物 ,在喀
斯特生态系统的水源涵养 、水土保持 、养分平衡等生态功能
中起重要的作用。因此 ,研究小蓬竹群落的土壤种子库对小
面积喀斯特森林生态系统和喀斯特植被恢复 , 具有十分重
要的意义。
1　材料与方法
1.1　研究地概况　研究地位于贵州省南部的罗甸县 ,东经
160°23′～ 107°3′,北纬 25°4′～ 25°45′。罗甸县地处云贵高原南
缘向桂西北山区与丘陵过渡的斜坡地带 ,地势北高南低呈阶
梯式下降 ,境内西北 、北 、东北和东南等地带为环行山地的基
本轮廓 ,使县境略呈“撮箕口”朝南地形。境内以山地为主 ,
丘陵 、盆地相间分布 ,山地占总面积的 85.8%,丘陵占 9.7%,
盆地占 4.6%。河流在境内穿插 、切割 ,更使地形复杂 、地貌
多样 。总的特点是:山峦起伏 、沟谷纵横 、地面破碎 、山地特
色明显。北部 、东北部以岩溶 、丘陵 、盆地及石炭岩低中山地
貌为主 ,海拔在 600 ～ 1 000 m之间 ,岩溶发育 ,多溶洞 、溶丘 、
暗河 。中部 、南部以沙页岩低山 、河谷 、盆地为主 ,海拔多在
300 ～ 800 m之间。全县森林覆盖率为 12%,草山草坡占总面
积的 28.23%,宜林荒山占总面积的 33.1%。
1.2　研究方法　土壤种子库取样采用线取样法分层取样 。
分别在小蓬竹群落保存完好的天然林和人工林下 ,各选择具
有代表性的地段 ,设置 3个 10 m ×10 m的固定样地 ,并在固
定样地内选择面积为 20 cm×20 cm的原状土体为采样点 ,每
个样点按深度为 0～ 5 、5～ 10、10～ 15、15～ 20 、20 ～ 25 cm的土
壤层分别取样 ,用于萌发试验[ 10] 。为消除某些植物种子休
眠的影响 ,种子萌发试验于天然萌发高峰期 4月进行 ,持续 3
个月 。
取回的土样破碎后置于铺垫无种子土壤(原土壤置于
115 ℃恒温烘箱中处理 48 h)的花盆中 ,浇足水 ,花盆口用一
块透光性较好的白布覆盖 ,防止外来种子侵入 ,然后将花盆
置于模拟生境环境设计萌发条件的温室内 ,让其自然萌发 。
每 2 d为一个周期 ,适时浇水 ,保持盆内的湿度 ,观测种子的
萌发情况 ,拔除已萌发的幼苗 ,鉴定并记数 ,对于暂时无法鉴
定的幼苗 ,移栽直到能够鉴定[ 11] 。整个过程持续至盆中不
再有幼苗长出 ,然后再将土样搅拌混合 ,继续观测 ,直至土样
中不再有种子萌发 ,结束萌发试验。
2　结果与分析
2.1　土壤种子库的物种组成及储量　将群落内各层土壤置
于适宜条件下萌发 ,结果见表 1、表 2。由表 1、表 2可知 , 在天
然萌发季节 ,各林分的土壤种子库中活力种子的种类较丰富 ,
草本植物是主要组成成分。天然林的种子库中种子种类有 18
种 ,主要有:菊科(Compositae ,4属 4种),禾本科(Gramineae , 2属
2种),报春花科(Primulaceae ,1属 1种),酢浆草科(Oxalidaceae ,1
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2008 ,36(7):2759-2761　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　理雪莲　责任校对　马君叶
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2008.07.104
属 1种),紫草科(Boraginaceae ,1属 1种),伞形科(Umbelliferae ,1
属 1种),荨麻科(Urticaceae ,2属 2种),十字花科(Brassicaceae ,1
属1种),石竹科(Caryophyllaceae , 1属 2种),大戟科(Euphor-
biaceae ,1属 1种),毛茛科(Ranunculaceae ,1属 1种),苔草亚科
(Caricoodeae ,1属 1种)。人工林的种子库中种子种类有 8种 ,
主要有:菊科(2属 2种),禾本科(1属 1种),唇形科(Labiatae ,1
属 1种),桑科(Moraceae ,1属 1种),酢浆草科(1属 1种),石竹
科(1属 1种),毛茛科(1属 1种)。
表 1　不同林分下土壤种子库的主要物种
Table 1　The main species in seed bank and their distribution
物种 Species 天然林Natural stand 人工林Artificial stand
下田菊 Adenostemma lavenia(Linn.)O.Kuntze Y Y
三毛草 Trisetum bifidum(Thunb.)Ohwi Y Y
风轮菜 Clinopodium chinense (Benth.)O.Ktze. N Y
构树 Broussonetia papyrifera(Linn.)L Herit.ex Vent. N Y
苍耳 Xanthium siciricum Patrin ex widd.· Y N
云贵腺药珍珠菜 Lysimachia stenosepala Hemsl.var.f lavescens Chen et C.M.Hu Y N
酢浆草 Oxalis corniculata Linn. Y Y
附地菜 Trigonotis peduncularis(Trev.)Benth.ex Baker et Moore Y N
苔草 Carex thomsonii Boott.· Y N
水芹 Oenanthe javanica(Bl.)DC. Y N
糯米团 Gonostegia hirta(Bl.)Miq. Y N
水丝麻 Maoutia puya(Hook.)Wedd. Y N
白酒草 Conyza japonica (Thunb.)Less.· Y N
碎米荠 Cardamine hirsuta Linn. Y N
岩生繁缕 Stellaria petraea Bge. Y N
繁缕 Stellaria media(Linn.)Villars Y Y
毛茛 Ranunculus japonicus Thunb.· Y Y
梁子菜 Erechthites hieracifolia(Linn.)Raffin ex DC. Y N
荩草 Arthraxon hispidus(Trin.)Makino· Y N
算盘子 Glochidion puberum(Linn.)Hutch. Y N
一点红 Emilia sonchifolia(Linn.)DC.· N Y
　注:Y代表存在 ,N代表不存在;·表示现存植物。
　Note:Y indicates exist ,N indicates not exist;·indicates present plants.
表2　不同林分下土壤种子库的种子数量及种数
Table 2　The number and species of seed banks under different stands
林分
Stand
样地号
Plot code
各土层种子数量
Seeds in each soil layer∥粒/m2
0～ 5 cm 5～ 10 cm 10～ 15 cm 15～ 20 cm 20～ 25 cm
总数量
Total number
粒/m2
种数
Species number
种
天然林 1 　　3 300 1 100 900 800 300 　　　6 400 　　　　11
Natural stand 2 8 100 6 800 3 100 2 300 1 300 21 600 18
3 26 300 17 600 7 100 2 800 1 400 55 200 15
人工林 4 4 600 1 600 700 300 200 7 400 4
Artificial stand 5 1 000 1 000 300 200 200 2 700 3
6 1 800 800 600 300 100 3 600 8
　　天然林土壤种子库的物种种数及储量都大于人工林。
种子库中活力种子储量非常丰富。天然林储量为 27 733.33
粒/m2 ,人工林储量为 4 566.67粒/m2。
2.2　土壤种子库垂直分布　由图 1可知 ,在所调查两种林分
的 5个土壤层中 ,垂直空间分布上 , 种子数量表现出自上而
下逐渐下降的趋势。随着土壤深度的增加 , 种子在土壤中保
存的时间越长 , 丧失活力的种子越多 , 种子种类减少[ 13] ,因
而造成物种多样性逐渐减少。
0～ 5 cm深度的人工林种子储量(54.0%)>天然林种子
储量(45.7%);5 ～ 20 cm 深度的天然林种子储量(16.9%)>
人工林种子储量(14.1%);20～ 25 cm深度的两种林分种子储
量持平(3.6%)。造成此现象的原因可能是由于天然林林下
有较多的杂草 ,使得 0～ 5 cm土壤层存在较多杂草种子 ,而杂
草种子的生存能力较强 ,易萌发 ,土壤中剩下的种子少 ,造成
天然林种子储量在此土层中相对人工林较少;天然林存在着
优胜劣汰 ,能适应环境的种子才能存活 ,而这样的种子一般
种粒较小 ,容易下渗到 5 cm以下的土层 ,寿命较长 ,长时间后
下渗到土壤下层时还有活力 ,造成天然林种子储量在此土层
中相对人工林较多 。因此 ,种子库垂直分布在一定程度上受
人为干扰 ,继而影响其储量 。
2.3　土壤种子库与现存群落间的关系　由表 1可知 ,现存
群落中存在的植物有 6种 ,其余 15种在现存群落中没有对应
植物。这 15种现存群落中没有对应植物的种子 , 可能是群
落演替前期各阶段产生的 , 它们的寿命较长 ,从而在土壤中
长期保存下来[ 12] 。演替前期植物种子中 , 除构树及算盘子
为木本植物外 , 其余 13种均为 1年生或多年生草本植物 。
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图1　各土壤层种子数量百分比
Fig.1　Percentage of seeds in different soil layers
3　结论
贵州小蓬竹群落种子库中活力种子数量丰富。张玲等
对秦岭太白山森林种子库储量研究所得结果为 1 742～ 17700
粒/m2[ 7] 。而小蓬竹群落种子库活力种子数量在不同林分中
有差异 ,天然林储量为 27 733.33 粒/m2 ,人工林储量为
4 566.67粒/m2 ,与上述研究基本符合。
草本植物是小蓬竹群落种子库两种不同林分下物种组
成和个体数量的主要组成部分 ,所占比例达 90.5%。两种林
分的种子库中种子种类与数量的关系均为:天然林>人工
林。郑华等对红壤丘陵区不同森林恢复类型土壤种子库特
征研究的结果为天然次生林的灌木和乔木植物种子种类与
数量多于人工林[ 14] ,两者结论相符合。在垂直分布上 ,种子
库的种子储量随土壤深度的增加而降低。该试验还表明 ,种
子库垂直分布在一定程度上受人为干扰 ,继而影响其储量 。
参考文献
[ 1] HARPER J.Population biology of plant[M] .London:Academic Press, 1977:
256-263.
[ 2] FU J Y.Physiology of seed[M] .Beijing:Science Press, 1985:204-208.
[ 3] YANG Y F , ZHU L.Comparative analysis of seedbank in saline-alkali commu-
nities in the Song-Nen plain of China[ J] .Acta Phytoecologica Sinica , 1995, 19
(2):144-148.
[ 4] DAVIES A ,WAITE S.The persistence of calcareous grassland species in the soil
seedbank under developing and established scrub[ J] .Plant Ecology , 1998 ,
136:27-39.
[ 5] AN S Q , LIN X Y , HONG BG.A preliminary study on the soi l seed bank s of
the dominant vegetation forms on Baohua Mountain[ J] .Acta Phytoecologica
Sinica ,1996, 20(1):41-50.
[ 6] 杨跃军 ,孙向阳 ,王保平.森林土壤种子库与天然更新[ J] .应用生态学
报 , 2001 ,12(2):304-308.
[ 7] 张玲 ,方精云.秦岭太白山4类森林土壤种子库的储量分布与物种多
样性[ J] .生物多样性, 2004 ,12(1):131-136.
[ 8] 于顺利,蒋高明.土壤种子库的研究进展及若干研究热点[ J] .植物生态学报 ,2003, 27(4):552-560.
[ 9] 周政贤,杨世逸.试论我国立地分类理论基础[ J] .林业科学 , 1987(1):
61-67.
[ 10] LECK M A , PARKERV T , SIMPSON R L.Ecology of soil seed banks[M] .
London:Academic Press , 1989:328.
[ 11] 尹锴,潘存德,刘翠玲 ,等.天山云杉林土壤种子库物种组成及其垂直
空间分布[ J] .新疆农业大学学报, 2005,28(4):1-4.
[ 12] 刘济明.茂兰喀斯特森林中华蚊母树群落土壤种子库动态初探[ J] .
植物生态学报, 2000,24(3):366-374.
[ 13] 刘济明 ,钟章成.梵净山栲树群落的种子雨、种子库及更新[ J] .植物生态学报 ,2000, 24(4):402-407.
[ 14] 郑华,欧阳志云 ,王效科,等.红壤丘陵区不同森林恢复类型土壤种子
库特征研究[ J] .自然资源学报 ,2004(3):361-368.
(上接第 2758页)
间中 ,其行为或是视觉都会陷入迷茫 ,可以利用适当高度的
植物 、建筑小品 、地形以及地面高差等依据上述的 70 ～ 100
m或 25 m左右的尺度原则 ,将中观尺度的空间进行进一步
的划分 ,整体上不会破坏原来大空间的整体性。这些增添
的要素在适宜的视觉范围内形成若干视觉中心 ,增加空间
的可读性 ,以提高空间的利用价值 ,如可改善一些广场大而
单调的境况 ,形成具有亲切尺度感和领域感的多层次空间
环境。对待相对局促的空间 ,在空间对比 、层次划分的基础
上 ,再结合内借 、外借等借景手法 ,完全可以使小尺度的空
间随着视线的延伸而扩大。同时 ,建筑 、植物 、山石 、水体等
要素的尺度也相应缩放 ,从而虚实比例协调 、尺度和谐。
4　结语
俗话说:距离产生美。这是人们在日常生活中的交往
之道 ,但同样也是人与外部环境之间应该把握的。这种距
离不是指绝对的远离 ,而是相对的 ,有一定的条件限制 。设
计对象不是孤立地存在着的 ,设计师首先应该了解周边环
境及设计范围自身的限定条件 ,综合私密度 、主要视线走
向 、视线干扰因素 、观景点位置等因素 ,结合人的生理及心
理特性需求进行分析 。合宜的空间尺度有助于激发人与
人 、人与外界环境之间的交流 ,失调的空间尺度则不能有效
地为人服务 。尤其城市园林等公共空间是人们体验 、交流
的重要场所 ,也是使城市走向人性化的主要途径 ,所以在提
倡人性化设计的景观发展趋势中 ,人的视觉生理特性也不
应该被忽略。
参考文献
[ 1] 张晓健 ,李生效.建筑尺度与人的心理[ J] .沈阳建筑工程学院学报 ,
1999(2):191-194.
[ 2] 傅兆国.创造人性化的城市广场[ J] .新西部(下半月), 2007(6):253.
[ 3] 余压芳 ,刘建浩.试论中国古典园林的量化研究问题[ J] .古建园林技
术 ,2000(3):31-32.[ 4] 芦原义信.外部空间设计[M] .尹培桐,译.北京:中国建筑工业出版社 ,
1985:27-35.
[ 5] 田志勇.浅析高校外部空间尺度的层次性[ J] .山西建筑, 2005(2):7-8.
[ 6] 田洁.浅谈城市雕塑与人类行为心理[ J] .科学大众, 2006(5):35-36.
[ 7] 张杰,熊玮.清代皇家园林规划设计控制的量化研究———以圆明三园、
清漪园为例[ J] .世界建筑 ,2004(11):90-95.
[ 8] 王其亨.风水形势说和古代中国建筑外部空间设计探析[ C] //王其亨.
风水理论研究.天津:天津大学出版社 ,2003:140-168.
[ 9] 李健,蔡红一.视觉造型理论在重庆协信花园俱乐部夜景照明中的应
用[ J] .照明工程学报 ,2001(2):38-41.[ 10] 房爱华.探讨城市空间环境人性化设计[ J] .安徽建筑 , 2006(1):20-
22.
276136卷7期　　　　　　　　　　　　　　　王译梓等　不同林分下小蓬竹的群落土壤种子库