文档介绍：土壤种子库研究的几个热点问题
王俊*,白瑜
中国科学院华南植物园,广东广州 510650;中国科学院研究生院,北京 100039
摘要:土壤种子库是指存在于土壤表层凋落物和土壤中全部活性种子的总和。土壤中有活性的种子是植物群落的一部分,是新植株的来源。土壤种子库可以分为瞬时土壤种子库和持久土壤种子库。随着群落生态学的发展,土壤种子库的研究已经成为植物生态学重要的一部分,研究内容主要包括:(1)土壤种子库的组成和分布;(2)土壤种子库的动态;(3)地上植被与土壤种子库的关系;(4)干扰对土壤种子库的作用;(5)土壤种子库在生态恢复中的作用。文章在对目前土壤种子库的研究方法、主要研究内容方面总结的基础上,认为土壤种子库在合适的干扰作用下对退化生态系统的恢复以及植被更新发挥重要的作用,同时需进一步加强对这一过程中种子萌发、幼苗建立限制因素的研究。
关键词:土壤种子库;干扰;地上植被;植被更新;生态恢复
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2006)06-1372-08
土壤种子库是指存在于土壤表面和土壤中的全部存活种子的总和[1]。在联系生境的过去、现在、以及未来的植物种群、群落结构与动态时,土壤种子库起到了重要的生态、进化上的作用[2]。存在于土壤中的种子是植物群落的一部分,这些种子在长时间内仍然具有活力,当外部条件适宜时萌发成幼苗,是幼苗建立以及植被更新的重要基础,对植物群落所受到的灾难性破坏可以起到缓冲作用[2,3]。研究土壤种子库有助于了解群落的演替趋势,对植被更新重建也具有指导意义,更可为生态恢复中的实践操作提供理论依据。
近年来,对土壤种子库的研究逐渐受到重视,形成了理论框架并积累了丰富的研究经验。本文从土壤种子库的研究方法、主要研究内容方面挑选几个热点问题进行综述,以期为将来这方面的工作提供参考。
1 土壤种子库的类型
Thompson等[2]依据种子休眠和萌发等特性,将土壤种子库分为持久土壤种子库和瞬时土壤种子库,瞬时种子库通常由生活史短,不经休眠易萌发的种子组成,而长期具有活性且处于休眠状态的种子构成了持久种子库。一般说来,地上植被中含有某种植物,而土壤种子库中却无相应的种子,或种子仅仅存在于表层土壤中,则为瞬时种子库;若0~5 cm和5~10 cm的土层中均含有该物种且数量不等,则瞬时种子库或持久种子库均可能是;若5~10 cm的土层中含有大部分的活性种子,则认为是长期持久种子库;若大部分活性种子频频出现于0~5 cm的土层中,则为短期持久种子库。这种分类方法广泛应用于不同生境中的土壤种子库间的比较。土壤种子库类型与种子的生物学特征相关,Thompson等[4]发现,持久土壤种子库种子小而紧密,这样的种子易于进入深层土壤而不易被取食,而瞬时种子库土壤中的种子大而平或拉长;但这种结论不适合所有的生境,Leishman和Westoby [3]研究表明,持久种子库中的种子并不比瞬时种子库的小而紧密。种子大小及种皮厚度与种子在土壤中保存的时间有关,一般体积大、种皮厚的种子保存的时间较长,不过还需要依据种子的萌发特性来判断种子在土壤中的保存时间[5]。种子萌发是关系土壤种子库类型的一个重要因素,影响种子萌发的条件如光照、温度、盐分等,对持久种子库还是瞬时种子库的形成有着重要的影响,如土壤处于中度盐