长期刈割对草原地上植被和土壤种子库的影响

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刈割是人类干扰和利用草地的方式之一，通过移除植物的地上部分而影响植物生长繁殖，对群落物 种多样性、草原生态系统生产力以及生态系统稳定性都有一定程度的影响。目前，有关刈割对草原生 态系统影响的研究主要集中在短期试验中，如短期高强度(低留茬高度)的刈割，会使植物光合作用面积急 剧下降而过分消耗根部贮存的养分，进而降低植物的繁殖能力，减少植物种群数量。适当的刈割能发挥草地最大 生产潜力并维持群落结构的稳定性。

短期试验是一个即时的响应，而长期试验是一个累积的影响 过程，因此长期刈割对未来群落的动态以及影响更需要被了解。在汉斯出版社《植物学研究》期刊种，有论文通过长期刈割试验来探讨内蒙古典 型草原土壤种子库以及其与地上植被的关系，主要解决长期刈割对地上植被的影响；长期刈割对土壤种 子库的影响如何；以及长期刈割下，土壤种子库和地上植被的关系问题，以期为内蒙古典型草原未来植 被恢复提供一定参考。

土壤种子库是指土壤表面和土壤中所存活的全部种子，是维持种群和群落多样性的潜在力量，其分布 影响着地上植被的定居与建立，决定着生态系统的抵抗力和恢复力。目前国内外关于土壤种子库的研究 主要集中在草地、湿地、森林、干旱荒漠区和湿润半湿润地区，其中关于草地土壤种子库的研究主要集 中在种子库大小、物种构成、动态变化及与地上植被等方面。刈割对土壤种子库的影响体现在土壤中种 子数量和多样性的增减。

研究发现，群落物种丰富度的变化主要是由多年生杂类草导致的，是因为刈割能够降低群落优势 种植物的盖度，为杂类草的繁殖创造机会，进而提高植物多样性，此外刈割还能够通过改变群落环境、 土壤理化性质而影响和改变群落结构。

刈割对多年生杂类草的物种丰富度和密度不具有显著影 响(P > 0.05)，是因为不论多年生植物结实早晚，其土壤种子库密度普遍较小，主要原因有以下四点：1) 多年生杂类草的繁殖方式是以无性繁殖为主； 2) 刈割时，部分植物的种子并未成熟；3) 大多数多年生杂类草无持久种子库；4) 部分成熟种子被干草 带走。刈割虽然对禾类草的物种丰富度和密度不具有显著影响(P > 0.05)，但是物种丰富度在地上占优势的禾类草类植物在土壤种子库中反而所占比例很小甚至没有，说明植物会改变有性繁殖和无性繁殖的密 度调节策略来应对长期刈割的干扰，这也是部分物种没有种子却有植株的原因。

本试验地上植被群落物种丰富度为禾类草 > 一二年生杂类草 > 多年生杂类草，丰度为一二年生杂类 草 > 禾类草 > 多年生杂类草，土壤种子库群落物种丰富度和种子库密度均为一二年生杂类草 > 禾类草 > 多年生杂类草。长期刈割仅对地上植被群落和多年生杂类草的物种丰富度具有显著影响(P < 0.05)，对土壤 种子库群落及三种植物功能群的密度和物种丰富度无显著影响(P > 0.05)。土壤种子库与地上植被的相似性 普遍较低，其中，刈割仅对多年生杂类草的土壤种子库与地上植被的相似性具有显著影响(P < 0.05)。

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关键词：种子库 生态系统 光合作用 多样性 相似性