（野生动植物保护与利用专业论文）桉树工业原料林林下植物物种土壤种子库研究.pdf

ff 删删舢删f 删f 删舢肌删删 y 1 8 0 7 7 芝 声明尸明 本人声明所呈交的论文足我个人在导师指导下进行的研究工作取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南林学院或其它教育机构的学位或证书 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诩 意。 虢埤胁学 关于论文使用授权的说明 本人同意：西南林学院有权保留论文的复印件，可以采用影印、缩印或其他复 制手段保存论文；提交论文一年后，允许论文被查阅和借阅，学校可以公布论文的 全部或部分内容。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 日期：幽二笸二! 兰 | 摘要：云南省澜沧拉祜族自治县地处云南省西南部，澜沧江以西，隶属普洱市，地 理位置东经9 9 0 2 97 - 一1 0 0 。3 57 ，北纬2 2 0 0 1 ，- 2 3 0 1 5 。地处南亚热带北缘，属亚热带 山地季风气候。 本文外业调查共在普洱市澜沧县设置样地1 2 块( 总面积2 7 0 0 m 2 ) ，其中桉树 工业原料林样地6 块，对照样地6 块。样地海拔1 4 4 2 - - 一2 0 0 9 m ，坡度1 9 一- 3 5 0 ，土 壤类型为红壤和黄棕壤。在1 2 块样地中每个样地设土壤种子库土样1 0 个( 1 0 c m x 1 0 c m ) ，每样方分0 一- - 2 c m 、2 - - 一5 c m 、5 c m 1 0 c m 三层小样，小样共计3 6 0 个。采 用萌发法对种子库进行实验，经过统计、分析，从土壤种子库的结构、特征、与地 上植被的比较等方面进行了研究，结果表明： ( 1 ) 桉树工业原料林样地地上植被共有植物物种3 8 科，6 4 属，8 1 种，藤本5 种、乔木1 9 种、灌木2 2 种、草本3 5 种；桉树工业原料林林下物种土壤种子库中 有植物物种3 l 科，7 3 属，7 8 种，藤本植物0 种，乔木3 种，灌木1 1 种，草本6 4 种。桉树工业原料林样地地上植被植物物种丰富度 桉树工业原料林样地土壤种子 库植物物种。土壤种子库中种子库的物种丰富度较地上植被低。 ( 2 ) 桉树工业原料林林下物种土壤种子库中种子储量为2 0 0 - - 一7 3 2 0 粒o ，对 照样地土壤种子库中种子储量为1 7 3 4 8 2 3 粒m 2 。与h a r p e r 的研究结果一致：森 林土壤中的种子含量一般在1 0 2 一 - 1 0 3 粒o 。在桉树工业原料林土壤种子库中植物 科、种的数目随土壤深度而增加，但是种子储量却随土壤深度的增加而减少。桉树 工业原料林土壤种子库种子储量总体上依照土壤分层自上而下种子密度深度增加 而减少。 ( 3 ) 桉树工业原料林林下物种土壤种子库与地上植被的相似性较低，最高相 似性系数出现在南岭样地为0 2 8 5 7 1 4 ，而最低的则出现在大平掌样地为0 0 6 2 5 ，相 似性系数( s c ) 的变化范围是0 0 6 2 5 - - 一0 2 8 5 7 1 4 。在6 个样地的土壤种子库与地上 植被的相似物种中，有乔木树种桑科纸叶榕( f i c u sc h a r t a n c e a ) ；灌木种1 个，野 牡丹科多花野牡丹( m e l a s t o m a p o l y a n t h u m ) ；藤状灌木种1 个蔷薇科栽秧泡( r u b u s o b c o r d a t u s ) ；其余物种均为草本。样地与地上植被共有物种中，出现频率最高的是 紫茎泽兰。桉树工业原料林林下物种土壤种子库与地上植被的相似性较低。在对桉 树工业原料林林下物种土壤种子库与地上植被的物种组成的相似性进行比较中，发 现土壤种子库中储藏的共有物种草本类种子比较多，乔木类种子最少，灌木类种子 次之。 ( 4 ) 桉树工业原料林林下物种土壤种子库三层土样中，s i m p s o n 多样性指数表 现出了一致性第二层 第三层，s h a n n o n - - w e a n e r 指数为第三层 第二层 第一层， 并且多样件指数的值都表现为第一层最小。桉树工业原料林对照样地三个层次土壤 种子库中的多样性指数的大小趋势表现一致：第三层 第二层 第一层。桉树工业 原料林样地土壤种子库各层次与对照样地相比，多样性指数总体上都表现为对照样 地 桉树工业原料林样地。说明在桉树工业原料林样地土壤种子库中各层次种子多 样性不如对照样地，所以大面积连片种植桉树对土壤种子库多样性影响方面表现为 在一定程度上造成土壤种子库多样性的减少。 ( 5 ) 桉树工业原料林林下物种种子库中种子的垂直分布格局为，种子在第三 层的分布的物种最多，第一层分布的物种最少，第二层居中。在土壤种子库的分布 格局中，紫茎泽兰( a g e r a t i n aa d e n o p h o r a ) 、砖子苗( m a r i s c u ss u m a t r e n s i s ) 、糯米 团( m e m o r i a l i s h i r t a ) 、胜红蓟( a g e r a t u mc o n y z o i d e s ) 、宽叶母草 ( l i n d e r n i an u m u l a r i f o l i a ) 等物种在土壤种子库各层次中都有分布，而酢浆草 ( x a n t h o x a l i sc o r n i c u l a t a ) 、粗叶地桃花( u r e n al o b a t a ) 、栽秧泡( r u b u s o b c o r d a t u s ) 、野拔子( e l s h o l t z i ar u g u l o s a ) 等物种是仅在种子库第二、三层中才有 分布。第一层和第二层、第一层和第三层之间相同的物种种类较少，第二层和第三 层之间相同的物种种类较多。随着群落的演替，第一层种子的不断萌发，会导致种 子库中第一层种子种类与第二、三层的差异性逐渐增大。 ( 6 ) 紫茎泽兰、飞机草等外来入侵种的大面积发生和扩散，可能也是导致桉 树工业原料林林下物种和土壤种子库物种组成简单、多样性减少的原因。 ( 7 ) 桉树工业原料林地上植被植物物种丰富度表现为老板凳 扎布 南岭 东祖 大平掌 蜜蜂岩，土壤种子库物种丰富度表现为大平掌 东祖 蜜蜂岩 南 岭 老板凳 扎布。土壤种子库的种子储量大小表现为大平掌 蜜蜂岩 东祖 南 岭 扎布 老板凳。地上植被物种丰富度与土壤种子库储量基本成相反趋势，即地 上植被物种丰富度大的样地，相应的土壤种子库种子储量小。 关键词：桉树工业原料林；土壤种子库；种子储量；相似性；种类组成；分布格局 a b s t r a c t ：l a n c a n gl a h ua u t o n o m o u sc o u n t yi s l o c a t e di nt h es o u t h w e s to fy u n n a n p r o v i n c ea n dt h ee a s tt ol a n c a n gr i v e r t h el a t i t u d ei sn 2 2 。0 17 - - - - 2 3 0 1 5 a n dl o n g i t u d ei s e 9 9 。2 9 10 0 。3 5 i ti sl o c a t e di nt h en o r t h e r nm a r g i no ft h es u b t r o p i c a lr e g i o no f s o u t h e r na s i a , w h i c hh o l d ss u b t r o p i c a lm o n s o o nc l i m a t e f o rt h ef i e l dw o r ko ft h i sp a p e r ，w es e tu p12p l o t s ( t o t a la r e a ：2 7 0 0m t h ea l t i t u d e o fp l o ti s l 4 4 2 - - 2 0 0 9 m ；s l o p eg r a d ei s1 9 - - 3 5 0 ，s o i lt y p e sa r er e ds o i l ，a n dy e l l o w b r o w ns o i l c h o o s e10s m a l lp l o t s ( 10 c mxlo c m ) o fs o i ls e e db a n ks a m p l e si ne v e r y p l o t ，a n d18 0s m a l lp l o t si na 1 1 t h er e s u l t so ft h ea n a l y s i so ft h es t r u c t u r e ，c h a r a c t e r i s t i c a n dc o m p a r i s o no fg r o u n dv e g e t a t i o na n do t h e ra s p e c t so fs o i ls e e db a n ks h o w ： ( 1 ) t h e r ea r e3 8f a m i l y , 6 4 9 e n e r a , 81s p e c i e s5 v i n e ，19 a r b o r ，2 2 s h r u b s ， 3 5 h e r b a c e o u si nt h ee u c a l y p t u sp l a n t a t i o n t h e r ea r e31f a m i l y , 7 3 9 e n e r 马7 8 s p e c i e s ，0 v i n e ，3a r b o r ，1ls h r u b s ，6 4h e r b a c e o u si nt h eu n d e r s t o r ys o i ls e e db a n k t h ea b u n d a n c e o fs p e c i e si nt h es o i ls e e db a n ki sl o w e rt h a nt h eg r o u n dv e g e t a t i o n ( 2 ) t h e r ea r e2 0 0 - - - 7 3 2 0 9 r a i n m 2o fs e e d si nt h eu n d e r s t o r ys o i ls e e db a n ko f e u c a l y p t u sp l a n t a t i o n ，w h i c hi sc o n s i s t 、) r i t i lt h es t u d yr e s u l to fh a r p e r ：t h ec o n t e n t so f t h es e e d si nf o r e s ts o i la r eu s u a l l y10 2 一- 10 3 9 r a i n r n 2 p l a n tf a m i l i e sa n ds p e c i e sa r e i n c r e a s i n gw i t ht h ed e p t ho fs o i l ，b u tt h es e e ds t o r a g ei so p p o s i t e s e e ds t o r a g eo f e u c a l y p t u sp l a n t a t i o n , a l o n g 、析t l lt h es o i ls t r a t i f i c a t i o na n ds e e dd e n s i t yi sd e c r e a s i n g w i t l lt h es e e dd e n s i t y ( 3 ) t h es o i ls e e db a n ko fu n d e r s t o r ye u c a l y p t u sp l a n t a t i o na n dt h eg r o u n d v e g e t a t i o ni sl e s ss i m i l a r , t h eh i g h e s ts i m i l a r i t yc o e f f i c i e n to fw h i c hi s0 2 8 57 14i nt h e n a n l i n gp l o tw h i l et h el o w e s ti s0 0 6 2 5i nt h ed a i p i n g z h a n gp l o t t h er a n g eo fs i m i l a r i t y c o e f f i c i e n ti s0 0 6 2 5 - - 0 2 8 5 7 1 4 t h e r ea r ea l la r b o rf i c u sc h a r t a n c e a , o n es h r u b ： m e l a s t o m ap o l y a n t h u ma n do n ev i n e s h r u bs p e c i e sr u b u so b c o r d a t u s ，o t h e rs p e c i e sa r e a l lh e r b a c e o u s t h eh i g h e s tf r e q u e n c yo c c u r r e n c ei sa d e n o p h o r u mi nt h em u t u a lp l a n to f p l o ta n dg r o u n dv e g e t a t i o n i th a sn o tp o s i t i v ec o n n e c t i o nb e t w e e ns i m i l a r i t yo fs o i ls e e d b a n ki ne u c a l y p t u sp l a n t a t i o na n dg r o u n dv e g e t a t i o na n dt h ek i n db e f o r ep l a n t i n g ( 4 ) t h e r ea r et h r e el a y e r so fs o i ls a m p l es e e di nt h eu n d e r s t o r ys o i ls e e db a n ko f e u c a l y p t u sp l a n t a t i o n f o rt h es i m p s o n sd i v e r s i t yi n d e x ，t h es e c o n dl a y e ri sh i g h e rt h a n t h et h i r dl a y e r f o rt h es h a n n o n - - w e a n e ri n d e xo fd i v e r s i t y , t h es e c o n dl a y e ri sl o w e r i i i t h a nt h et h i r dl a y e rb u th i g h e rt h a nt h ef i r s tl a y e r t h ef i r s tl a y e ri st h el o w e s ti nb o t ht w o d i v e r s i t yi n d e x e s t h u s ，i ti st oa c e r t a i nd e g r e et od e c r e a s ed i v e r s i t yo fs e e ds i o lb a n kt h a t c r e a t i n gal a r g ea r e ao fe u c a l y p t u sp l a n t a t i o n ( 5 ) t h ev e r t i c a ld i s t r i b u t i o np a t t e mo ft h eu n d e r s t o r ys o i ls e e db a n ko fe u c a l y p t u s p l a n t a t i o ni st h es e e ds p e c i e si nt h et h i r dl a y e ri st h em o s t ，t h ef i r s tl a y e ri st h es m a l l e s t a n dt h es e c o n do n ei nt h em i d s t f o rt h ed i s t r i b u t i o np a t t e mo ft h es o i ls e e db a n k ， a g e r a t i n aa d e n o p h o r a ，m a r i s c u ss u m a t r e n s i s ，m e m o r i a l i sh i r t a ，a g e r a t u mc o n y z o i d e s ， a n dl i n d e r n i an u m u l a r i f o l i aa r ei na l l l a y e r s ，w h i l ex a n t h o x a l i sc o r n i c u l a t a ，u r e n a l o b a t a ，r u b u so b c o r d a t u s ，e l s h o l t z i ar u g u l o s aa r eo n l yi nt h es e c o n da n dt h i r dl a y e r b e t w e e nt h ef i r s ta n ds e c o n dl a y e r , t h ef i r s ta n dt h i r dl a y e r , t h es a m es p e c i e sa r el e s s ，b u t b e t w e e nt h es e c o n da n dt h i r dl a y e rt h es a m es p e c i e sa r em u c hm o r e w i t ht h es u c c e s s i o n o fc o m m u n i t i e s ，s e e d so ft h ef i r s tl a y e ra r ec o n s t a n t l yg e r m i n a t i n g ，w h i c hl e a d st h em o r e d i f f e r e n c e so fs e e db a n kb e t w e e nt h ef i r s tl a y e rw i t ht h es e c o n da n dt h et h i r do n e ( 6 ) t h eo c c u r r e n c ea n ds p r e a do fa g e r a t i n aa d e n o p h o r a ，e u p a t o r i u mo d o r a t u m a n do t h e ra l i e ns p e c i e sm a yb et h er e a s o no fs i m p l yc o m p o s i t i o na n dt h er e d u c t i o no f d i v e r s i t yo fs o i ls e e db a n ka n ds p e c i e so fu n d e r s t o r y ( 7 ) t h es p e c i e sr i c h n e s so fe u c a l y p t u sp l a n t a t i o ni sl a ob a n d e n g z h ab u n a n l i n g d o n gz u d ap i n g z h a n g m if e n g y a n ，s p e c i e sr i c h n e s so fs o i ls e e db a n ki sd a p i n g z h a n g d o n gz u m if e n g y a n n a nl i n g l a ob a n d e n g z h ab u t h es e e d s t o r a g eo fs o i ls e e db a n ki sd ap i n g z h a n g m if e n g y a n d o n gz u n a nl i n g z h a b u l a ob a n d e n g t h es p e c i e sr i c h n e s so fe u c a l y p t u sp l a n t a t i o na n ds e e ds t o r a g eo f s o i ls e e db a n ki sr e c i p r o c a t i n gc o u n t e rt r e n d t h a ti st h ep l o t 谢t hl l i g hs p e c i e sr i c h n e s s ， t h es e e ds t o r a g ei sl o w k e yw o r d s ：e u c a l y p t u sp l a n t a t i o n ；s o i ls e e db a n k ；s e e ds t o r a g e ；s i m i l a r i t y ；s p e c i e s c o m p o s i t i o n ；d i s t r i b u t i o np a t t e r n 目录 1 肓 言1刖舌l 2 研究概况3 2 1 桉树研究概况3 2 1 1 研究进展3 2 1 2 关于桉树的争议3 2 2 土壤种子库研究概况5 2 2 1 土壤种子库( s o i ls e e db a n k ) 定义5 2 2 2 国内外研究概况6 3 研究地概况9 3 1 研究地自然概况9 3 1 1 研究地区域位置9 3 1 2 地形9 3 1 3 气候9 3 1 4 土壤1 0 3 1 5 生物资源1 0 3 2 调查样地概况1 0 4 研究方法1 2 4 1 野外调查1 2 4 1 - 1 样地设置1 2 4 1 2 土壤种子库取样1 2 4 2 室内萌发及定种1 3 4 2 1 室内萌发1 3 4 2 2 室内物种鉴定1 3 4 2 2 数据整理1 4 5 结果与分析1 7 5 1 桉树工业原料林土壤种子库1 7 5 1 1 土壤种子库的数量结构1 7 5 1 2 桉树工业原料林土壤种子库种类组成1 9 v i l 前言 5 1 3 桉树工业原料林土壤种子库多样性2 2 5 1 4 土壤种子库种子的空间分布特征2 3 5 2 桉树工业原料林土壤种子库与地上植被相似性的比较2 8 5 2 1 地上植被物种组成2 8 5 2 2 土壤种子库与地上植被物种丰富度分析3 2 5 2 3 土壤种子库与地面植被组成的相似性系数分析3 3 5 3 桉树工业原料林土壤种子库样地与对照样地比较3 5 5 3 1 数量结构3 5 5 3 2 各类型对照样地土壤种子库的种类组成结构4 1 5 3 3 样地及对照样地各层多样性4 5 6 结论与讨论4 8 6 1 结论4 8 6 2 讨论5 l 参考文献5 3 致谢5 8 攻读硕士学位期间发表论文情况5 9 附录6 0 v i i 1 前言 桉树( e u c a l y p t u ss p ) 是桃会娘科( m y r t a c e a e ) 桉属( e u c a l y p t u s ) 树种的统称， 桉树属有5 0 0 多个种，15 0 多个变种。一般认为绝大部分种原产澳大利亚及其周围 岛屿，仅有两个种分布于澳大利亚之外。剥皮桉( e d e g l u p t a ) 分布于菲律宾及澳 大利亚北面的巴布亚新几内亚大片陆地上，尾u t 桉( e u r o p h y l l a ) 分布于菲律宾及印 度尼西亚群岛东部的岛屿，桉树的天然分布区域为北纬9 0 07 南纬4 3 0 3 9 ，【l j 。 桉树在中国和世界作为三大引种的外源树种( 松树( p i n u s s p p ) 、杨树( p o p u l u s s p p ) 、桉树) 发展是很快的。在所营建的世界人工林中，桉树林占2 3 ，松树林 占l o 1 5 【2 1 ，说明桉树是重要的工业人工林树种，我国最早引种桉树是在1 8 9 0 年 1 3 1 ，引种桉树只是作为行道树、观赏及绿化。我国大面积开始营造桉树人工林的历 史要追溯到上世纪5 0 年代国营雷州半岛的桉树人工林种植。其中一个原因是该属 植物抗性强、适应性广、种植容易、萌芽力强、普遍生长快，年生长高度可达l 2 m 1 2 1 ，另一个原因是栽植桉树经济效益显著，桉树叶子中提取桉叶油是医药、化工 原料，经济价值很高。枝干可作为制纸浆、纤维板原料 2 1 。我国先后引种的桉树达 3 0 0 多种( 含亚种和变种) h 1 ，桉树人工林面积约1 5 0 多万l u i l 2 ，分别栽种于南方1 6 个省、自治区的6 0 0 多个县，年产材量超过6 0 0 万m 3 ，因此我国是仅次于巴西的第 2 植桉大国【3 】。 云南是我国引种桉树较早的省份之一，根据f i t z g e r a l d l 9 5 6 年资料介绍，云南约 1 8 9 6 年引种桉树，最早引种蓝桉于昆明1 5 l 。八十年代开始，云南桉树引种速度加快，引 种数量最岁6 1 。现在发展面积居全国第四位，自2 0 0 0 年开始，云南省丌始营造了短 周期巨尾桉工业原料林1 0 0 余亩。 土壤种子库与植被的地上部分一样，是一个潜在的植物群落体系，是生态系统 中的重要组成部分，也是反映群落过去、现在和将来特点的一个重要因素 7 1 。土壤 种子库不仅足地上植被补充更新的源泉，还是维持植物物种多样性的一种机制；退 化生态系统的恢复和重建都涉及到了种子库的时空格局、种子萌发和幼苗的补充更 新【8 】。种子库的数量、质量、组成、空| 日j 格局和动态，对植物群落组成、结构、多 样性和生产力都有关键性影响，在植物生态学研究中更具有重要地位。对于受保护 桉树i ：业原料林林卜物种1 ：壤种- r _ 牛研究 的群落和利，群来说，研究种：子库足制定保护和管理的对策基本依据【9 】。由于土壤种 子库巾的种子萌发形成的植被，比起人工林来更接近原有的植被，有利于向原有植 被方向恢复。所以，就保护生物多样性来说，研究种子库的发展比研究植被本身更 重要【l o 】。 对土壤种子库的研究是比较多的，近年来的研究，越来越多的专家丌始对不同 树种的人工林进行了比较，但是对桉树人工林的研究却不多。桉树人工林是否对生 态系统多样性、物种多样性产生影响，以及产生了什么样的影响，大家的观点不太 一致，为此，很多的专家学者投身到对桉树人工林的研究队伍中，但是，基本上都 是从对地上植被、土壤养分等方面开展研究，对从桉树人工林土壤种子库的角度进 行的研究较少，温远光j 在桉树人工林植物多样性与生态功能关系的长期实验研究 中对桉树人工林土壤种子库有涉及，对桉树人工林土壤种子库的研究报道较少。论 文研究得到云南省政府科技专项“云南桉树人工林生态环境效应及调控对策研究 的子课题“巨尾桉工业原料林群落结构及其对生物多样性影响的研究 项目的支持。 本文拟对巨尾桉工业原料林林下植物物种土壤种子库进行深入研究，获得基础数 据，客观和科学地认识巨尾桉工业原料林林下植物物种多样性的组成与变化特征的基 础及其发展趋势。对j 下确认识桉树工业原料林林下植物物种多样性的变化趋势问题有 较重要的理论价值和指导意义。 2 2 研究概况 2 研究概况 2 1 桉树研究概况 从世界的范围来看，桉树的大量种植，尤其是单一栽培，造成了一系列的生态 问题，包括土地退化、生产力下降、生物多样性减少、地下水位下降、气候改变等 等。桉树人工林栽培产生的生态坏境退化问题引起了人们的极大关注【3 】。随着1 址界 天然植被面积锐减，人们将更多的眼光投向各种类型的人工林。同时桉树人工林在 世界范围的引种种植面积的不断扩大，桉树引种种植地点的各种生态指标与原产地 生态指标的差异性凸显，使得对桉树人工林生态问题又重新成为的各国专家学者研 究的热点。 2 1 1 研究进展 目前对桉树人工林的研究很多，主要涉及对桉树人工林生物多样性的研究 1 3 1 1 12 1 、对立地土壤的研究【1 3 - 1 4 】、对生态系统养分循环和平衡的研究，对桉树人工林 现状及经营战略的研究 1 5 - 1 7 】等方面的研究，如林义辉对广东省桉树人工林生态问题 进行了评价【1 8 】；陈秋波对桉树人工林生物多样性标准与指标体系进行了构建【1 9 】；王 震洪等对桉树林发展中出现的生态问题和成因进行了分析，并提出了相应的对策 【2 0 】；杨再鸿等对国内外桉树人工林植被即桉树林生态问题的研究概况进行了较全面 的评述【1 2 1 ；肖祖钦对古田县桉树速生丰产林现状进行了分析，并提出了应对措施【1 5 l ； 黄玉梅从桉树人工林的水分、养分状况以及人工林对水肥的综合影响等方面对桉树 人工林地力衰退的表现进行了研究i 】引。 2 1 2 关于桉树的争议 长期以来，桉树人工林生物多样性的研究出现了两种截然不同的观点，一种认为 桉树人工林造成了生物多样性的下降，一种则认为桉树人工林的种植对生物多样性 不造成影响或者影响较小。 桉树r 业原料林林卜物种- ：壤种r 库研究 2 1 2 1 观点一 观点一，是认为桉树人工林的大面积种植对环境、生物多样性等造成了不利影 响。h a r d i 对天然林到桉树人工林生态环境的改变对昆虫种群丰富度及其多样性的 影响进行了分析，认为随天然林林分到林缘，再到桉树人工林，昆虫数量出现增长 趋势而生物多样性则呈下降趋势2 1 1 。温远光研究发现，桉树人工林样地连栽制度 导致了桉树人工林植物物种多样性急剧下降，对植物组成、生活型谱和生长型结构 及物种生活史对策也构成了严重影响。与季风常绿阔叶林和混交林相比较，桉树林 下兽类绝迹，昆虫和微生物种类减少，鸟类大幅减少，土壤动物优势种下降幅度较 大 2 2 1 。陈朝辉等【2 3 1 认为由于桉树树形呈伞状，桉树林下层次简单，灌草稀疏，造成 桉树难以发挥其储蓄水源的生态作用，表现为广东的某些地区，原来水源丰富的坑 垌田，由于附近丘陵栽种尾叶桉，下大暴雨时洪涝严重，天晴后山泉干枯而出现干 旱，严重影响农业生产。杨再鸿等1 2 4 l 对海南省1 4 个市县的桉树人工林进行了林下 物种组成和生物量的调查研究，发现在于相同地理区域不同类型林分相比较，在海 南全岛人工桉树林调查的杨儿中出现的林下植物物种总和，仅等同于万宁1 个地区 天然林林下植被物种总数，总体上，人工桉树林林下植被结构简单、物种相对较少。 余雪利2 5 】的研究表明，桉树造林后土壤肥力呈下降趋势，并引起土壤的明显酸化。 韩艺师等【2 6 】以海南岛4 代连栽桉树人工林为研究对象，对不同连栽措施问，桉树人 工林的结构、组成及其林下凋落物和土壤的持水性进行了研究，研究表明，桉树人 工林连栽导致桉树在胸径、树高、生物量、生物多样性、持水量等都明显下降。卿 华【2 7 1 对思茅、文山两地桉树人工林进行研究，结果表明桉树人工林对自然环境的影 响为严重影响，对经济发展的影响为，对社会环境的影响为严重影响，对生态环境 的总的影响为“严重影响”。 2 1 2 2 观点二 观点二则与观点一相反。相反的观点则认为，桉树人工林没有对生物多样性造 成不利影响，或影响不很莺要f 2 8 1 。陈少雄例认为桉树人丁林在经济比较发达的国家 比在经济欠发达地区和国家出现的生态问题要少，因为桉树人工林的生态问题是不 是桉树树种本身的性质导致的，而是由于经营者在经营过程中的不合理经营和收获 4 2 研究概况 手段方法而导致的，并且，桉树人工林所面临的生态问题足1 廿界人j 林经营过程中 都会出现的问题。叶佐帆【3 0 j 认为因为桉树的速生性，其对土壤养分需求和土壤肥力 消耗较大，但是，只要对桉树人工林进行合理的施肥或是将桉树与具有固氮作用的 物种进行混交，可以克服桉树的这一缺点而实现林地的可持续利用。并且认为，桉 树与其他阔叶树种一样，也具有涵养水源的作用，而并非“抽水机”。对于桉树与 二氧化碳的关系，叶佐帆认为与非速生树种相比，桉树吸收二氧化碳和释放氧气的 能力较大。曾觉刚3 l 】研究报道，随着成林桉树林森林环境的形成，林内草本和灌木的 种类和组成发生了较大变化，一些造林初期占优势的喜光种类逐渐消失是自然现象， 但多数多年生灌木和草本依然保留。在二年生的直干桉人工林中，植物的组成种类就 由原先的2 2 种增至4 0 种，而作为对照的黑荆树( a c a c i o m o tt i s s i m a ) 林仅由2 8 种增至 3 1 种。李丽蓉【3 2 j 认为桉树具有高效能的固碳、降温的作用，是保持水土、生态恢复 的先锋树种，还是对养分、水分高效利用的能源树种、也是多种绿色产品的原料树 种。张荣贵等【3 3 1 认为，桉树每生产单位干物质所消耗的水分和养分少于其它植物，桉 树对绿化荒山，保持水土，增加经济收入是有益的，有计划、有步骤地继续在云南 发展桉树实有必要。 2 2 土壤种子库研究概况 2 2 1 土壤种子库( s o i ls e e db a n k ) 定义 关于土壤种子库( s o i ls e e db a n k ) 的定义很多，至今尚未有一个标准的定义。 b i g w o o d 和i n o u y e 于1 9 8 8 年把土壤种子库( s o i l s e e db a n k ) 定义为一定面积土壤中 具有活力休眠种子的集合 3 4 1 。f e n n e r 于1 9 8 5 年、d o u g l a s 等于1 9 8 8 年都强调土壤 中的种子是指土壤中有活力的休h 民种子【3 5 1 。h a r p e r 认为，土壤种子库( s o i ls e e db a n k ) 是指存在于一定体积土壤中有活力的，休h 民以及未休眠的种子的总和【3 6 j 。本文认同 r o b e r t s 关于土壤种子库( s o i ls e e db a n k ) 的定义，他认为士壤种子库是指存在于土 壤表面和土壤中全部存活种子的总和1 3 7 】。 桉树l ：业原料林林卜物种十壤种子库研究 2 2 2 国内外研究概况 2 2 2 1 国外研究概况 d a r w i n ( 1 8 5 9 ) 用幼苗数表示种子数量，获得了人类第一个有关土壤种子库的 数据。而最早对土壤种子库进行系统研究的是英国学者w e b r e n c h l e y 和 k w a r i n g t o n ，他们除了仍然沿用达尔文用幼苗数表示活力的种子数量的方法外，丌 始用单位面积土壤内所含有的活力种子数量来表示种子库的大小，即种子密度l 1 0 1 。 种子库和种子雨的研究始于2 01 世纪3 0 年代，但主要的研究集中在最近2 0 年。 国外研究者在3 0 年代初先后就农阿1 杂草、草原、荒漠、沼泽、森林等的种子的组 成及其与群落植物组成、以及不同人为干扰群落之问关系做了比较分析【3 剐。种子库 的研究始于1 9 3 0 年r i d l e y 的经典工作【3 9 1 。1 9 3 3 年s y m i n g t o n 报道了马来西亚热带 雨林的土壤种子库状况，在原生的热带阿林的土壤中发现了很多次生树种种子。较 系统地对土壤种子库进行研究是从7 0 年代开始的。7 0 年代以后陆续采用天然的和 实验的种群为材料，研究了生长季节内种子萌发时间和幼苗存活之问的关系【4 0 1 。 h a r p e r 于1 9 7 7 年、t h o m p s o n 于1 9 7 8 年和s i l v e r t o w n 于1 9 8 2 年曾对许多植物群落 土壤种子库研究的实例进行汇总，总结出不同类型土壤中每平方米种子库大致储量 4 1 - 4 3 】。1 9 8 8 年，b i g w o o d 和i n o u y e 介绍了从陆地到水生生境、从森林到荒漠、自 然植物群落的人工种群有关种子库研究的各类文献 3 2 j 。1 9 8 9 年，g a r w o o d 以种子的 萌发行为及种子散布的时间格局为依据，详细而系统地描述了5 种基本的热带土壤 种子库对策，即暂时的( t r a n s i e n t ) 、持久的( p r e s i s t e n t ) 、假性持久的 ( p s e u d o p e r s i s t e n t ) 、季节性暂时的( s e a s o n a l t r a n s i e n t ) 、滞后暂时的 ( d e l a y d e t r a n s i e n t ) 种子库】。研究者从植物学、遗传学、生态学、杂草科学和农 学等各个学科领域对土壤种子库进行了研刭弱j 。对土壤种子库的研究方法、环境对 策、分布格局、基因变异积累等方面也进行了探索。研究内容包括种子的生产、散 种、外界因子( 火、动物、气候等) 对种子生产及散斫i 的影响【4 5 4 8 1 。 2 2 2 2 国内研究概况 随着对植物繁殖生态学研究的探索和深入，从2 0 世纪8 0 年代木我国学者对土 6 2 研究概况 壤种子库的系统研究起步丌始，在林地上，草地和沙地上陆续= ：展了土壤种予库的 研究。杨允菲等于1 9 9 5 年对生长季内不同时间出苗的幼苗存活于死亡进行了国内 首次调查研究【4 9 1 。1 9 9 9 年杨小波、陈明智、吴庆书等对海南1 0 种不同土地利用系 统的土壤种予库从种类组成、种子数量、物种多样性、种子分布规律和物种相似性 等方面进行了比较研究1 5 0 l 。 国内学者唐勇、曹敏、盛才余等研究了有关西双版纳的热带雨林地区土壤种子 库的储量及物种组成、土壤种子库与地上植被的关系、不同演替阶段土壤种子库及 种子雨的变化以及刀耕火种对土壤种子库的影响等一系列相关的内容删【5 1 - 5 2 1 。黄忠 良等通过对广东省鼎湖山地区不同演替阶段的森林土壤种子库进行研究，发现由于 在南亚热带森林内植物种子的休眠期断，导致在雨季取的种子库种子数目比旱季 多，而且种类组成有不i 司【5 3 j 。对山地常绿阔叶林的土壤种子库的研究较多，如有对 重庆缙云山、江苏宝华山、重庆四面山、广东鼎湖山、广东黑石顶地区分布的常绿 阔叶林的土壤种子库特征、动态变化及其不同演替阶段土壤种子库的变化进行的研 究。在温带地区，我国学者对土壤种子库的研究有关于水曲柳的种子库及其萌发特 征、红松种子的分布及成林特征、辽东栎林内辽东栎种群的种子散步及其土壤种子 库分布特征等；刘济明对贵州茂兰卡斯特漏斗森林种子库的种类、数量及空间分布 进行了较详细的研究，以及梵净山山地常绿枯叶林的种子库1 4 9 。党伟光、高贤明、 王瑾芳、李爱芳等在四川省攀枝花市对紫茎泽兰入侵地区的植被组成和紫茎泽兰种 子雨f ； 后土壤种子库的变化进行了研究，探讨了紫茎泽兰入侵地区种子库的物种种 类组成和储量。王辉、任继周【_ 7 j 对子午岭油松林土壤种子库进行了研究，探清了子 午岭油松林土壤种子库的种子储量。刘文胜、曹敏、唐勇【5 4 j 对岷江尚有地区自然恢 复的灌丛及3 种人工林的土壤种子库状况进行了比较研究，认为人工林土壤种子库 储量和物种数量都大于自然恢复的灌丛。而苏延到5 5 j 等则从苔藓和藻类生物结皮对 土壤种子库的影响的角度对草原化荒漠地带的宁夏中卫市沙坡头地区土壤种子库 进行了研究，研究了两种结皮上的种子