天山北坡中部天山云杉林土壤种子库时空特征及其与地上植被的物种相似性

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1、万方数据SpatialandTemporalCharacteristicsofPiceaschrenkianaForestSoilSeedBankandItsRelationshipwithAbovegroundVegetationontheNorthernSlopeintheCentralPartoftheTianshanMountains，XinjiangbyZhouLin(Ecology)AThesisPresentedtoXinjiangAgriculturalUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofM

2、asterofScienceSupervisor：ProfessorPANCun—deXinjiangAgriculturalUniversityMay，2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得新疆农业大学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：J司砩卜时间：芦烨年‘月J乡日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解新疆农业大学有关保留、使

3、用学位论文的规定，即：新疆农业大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，允许论文被查阅和借阅。本人授权新疆农业大学将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：I司狒k导师签名：时间：≯件年‘月侈日时间：加，乒年∥月／弓El万方数据本文是国家自然科学基金项目“天山云杉天然林地土壤中的自毒物质及其来源研究’’(项目编号：30960313)的部分研究成果万方数据天山北坡中部天山云杉林土壤种子库时空特征及其与地上植被的物种相似性

4、摘要天山云杉(PiceaschrenkianaFisch．etMey．)林是天山山地的地带性森林植被，其生态系统的可持续性对新疆绿洲生态系统的可持续发展具有至关重要的作用。但长期以来由于对对其更新演替具有重要生态功能的土壤种子库时空特征缺乏系统的科学认识，使得天山云杉林的保育恢复与生态系统可持续管理缺少必要的科学依据。为此，在已有对天山云杉林土壤种子库研究的基础上，本研究以天山北坡中部(海拔1450"--2750m)天山云杉林土壤种子库为研究对象，采用野外植被物种组成调查、土壤种子库采样与温室自然萌发鉴定相结合的方法，通过对土壤种子库物种组成与密度、海拔分布及其与地上植被的物种关系研究，探

5、讨了天山云杉林土壤种子库的年际动态变化、海拔分布格局及其与地上植被的物种相似性。所得主要研究结果如下：从2004"--2013年连续10a的土壤种子库土样中共萌发鉴定出种子植物97种，分属32科69属。其中，木本植物仅有天山云杉、天山桦、黑果小檗和天山花楸。不同年份之间土壤种子库的物种相似性普遍较低，10a中均出现的种子植物仅有6种，Czekanowski相似性系数介于0．24--一0．45之间，且随着间隔年限增加，土壤种子库的物种相似性呈现减小一增大一趋于平稳的变化趋势。天山云杉林土壤种子库密度与土壤种子库中天山云杉的种子密度均具有极显著的年际动态变化，且不具有同步性。其中，天山云杉林土

6、壤种子库密度介于186．50±20．37粒／m2-～953．75_+66．12粒／m2之间；土壤种子库中天山云杉的种子密度介于0．25±0．26SMm2"--584．50+53．58榭之间，其大小主要受前一年天山云杉结实丰歉的影响。天山云杉林土壤种子库密度和土壤种子库中天山云杉的种子密度随海拔高度上升均呈现先增加后减少的趋势，最大值分别出现在海拔1950"-'2050m和1750---2450m，二者不具有同步性。不同海拔高度之间天山云杉林土壤种子库在物种组成上的相似性不高，Czekanowski相似性系数介于O．14"--0．56之间。相邻海拔之间共有种数量随海拔高度的上升呈现先增加后减

7、少再趋于相对平稳的变化趋势，物种相似性随海拔高度上升总体呈现减小的趋势，并且随海拔之间高度差增大，物种相似性也呈现减小的趋势。天山云杉林土壤种子库和地上植被的物种组成数量随着海拔高度上升总体上均呈现先增加后减少的同步变化趋势，并且后者总体上大于前者。土壤种子库与地上植被的物种组成相似性较低，Jaccard相似性系数均值为0．30，并随着海拔高度的上升，相似性总体上呈现先小幅增大后减小的变化趋势，海拔1800m上下最大，2