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消落带是水库库区生态系统的重要组成部分,其植被在净化污染物、保护水库水质、防止水土流失等方面具有重要的作用。种子侵入消落带并在消落带沉降是植物萌发、植被建成的前提和基础,大坝的修建破坏了河流的自然水文变化规律和水动力模式,进而改变了这一重要的生态过程,影响了种子的传播及沉降过程,导致消落带原有的植被群落被破坏且难以恢复。本文对丹江口水库消落带土壤种子库的分布格局进行研究,揭示消落带受到人工调控后的水流过程对种子扩散的影响机制,对消落带的植被保护具有重要的意义,也为消落带的植被恢复提供理论依据。本文分三个梯度对土壤种子库的空间格局进行研究,第一梯度基于横向水流作用,按照消落带水位调节干扰梯度由弱到强分为“上带”(149-156m)、“中带”(144-149m)、“下带”(139-144m)三个样带;第二梯度基于纵向水流作用,按照河水流动干扰梯度分为“上游”、“汉库库周”、“连通区”、“丹库库周”、“坝前”和“下游”六个区域,其中“下游”区域作为对照区域;第三梯度基于横向水流及纵向水流的双重作用,按照水流干扰梯度将土壤分为“上层”和“下层”,其中“上层”为0-5cm层,“下层”为5-10cm层。按照水位变化特征,分两个时间对土壤种子库的时间格局进行研究。将土壤理化性质与土壤种子库做CCA分析,研究土壤理化性质对土壤种子库的影响。通过种子萌发实验对土壤种子库进行研究,并测定土壤的理化性质,经分析得出如下结论:(1)分析消落带水位调节干扰梯度下土壤种子库的密度及多样性特征的影响,表明不同样带间的土壤种子库密度差异显著,且土壤种子库密度沿水位干扰梯度升高而逐渐升高;消落带土壤种子库多样性的4个指数均为“中带”最大。说明横向水流对种子在消落带上再分布过程具有显著的影响。消落带不同样带土壤种子库与土壤理化特征的CCA分析表明,消落带“上带”和“中带”对种子库物种分布影响最大的因素均是pH和土壤机械组成中砂粒含量,“上带”和“中带”影响种子库物种分布的主要因素是一致的,“下带”对种子库物种分布影响最大的是土壤容重和土壤机械组成中粘粒含量。(2)纵向水流作用对消落带种子库空间分布的影响表明不同区域间的土壤种子库密度差异显著,上层土壤中“上游”区域和“坝前”区域的种子库密度均低于“下游”区域,下层土壤中只有“上游”区域低于“下游”区域;上层土壤中“坝前”的种子库物种多样性最低,“连通区”最高;下层土壤中“上游”的种子库物种多样性最低,“下游”最高。大坝的修建对种子库的分布具有较大的影响。消落带不同区域土壤种子库与土壤理化特征的CCA分析表明,“上游”区域对种子库物种分布影响最大的是土壤容重和土壤机械组成中粘粒含量,“汉库库周”对种子库物种分布影响最大的是pH和土壤机械组成中粉粒含量,“连通区”对种子库物种分布影响最大的是pH和土壤机械组成中砂粒含量,“丹库库周”对种子库物种分布影响最大的是土壤有机质和土壤机械组成中粘粒含量,“坝前”对种子库物种分布影响最大的是pH,下游对种子库物种分布影响最大的是pH和土壤机械组成中粘粒含量。各个区域影响种子库物种分布的主要因素不完全相同。(3)土壤种子库密度及多样性的垂直分布研究结果表明各样带内种子库密度均是“上层”高于“下层”,各区域内除了“坝前”,其他区域均是“上层”种子库密度高于“下层”。水流的作用增加了上层土壤种子库的储量,并且种子库储量的大小可能还与种子自身传播能力关系密切。消落带不同土层深度土壤种子库与土壤理化特征的CCA分析表明“上层”土壤对种子库的物种分布影响最大的是土壤有机质和土壤机械组成中粉粒含量,“下层”土壤对种子库的物种分布影响最大的是pH和土壤机械组成中粘粒含量。“上层”和“下层”种子库物种分布的影响因素均不相同,且“下层”种子库的物种分布均集中于排序轴的中心位置。(4)随着时间的推移,土壤种子库密度呈现逐渐下降的趋势。从物种种类来看,有些物种只在4月份出现,6月份没有出现,并且没有只在6月出现的物种。随着时间的推移,种子库的物种多样性呈下降趋势,但是差异并不显著,说明时间的动态变化并不是影响物种多样性的主要因素。(5)消落带土壤种子库中共出现了39个物种,隶属于20个科的34个属,从物种水平来看属于中等水平。一年生草本23种,种子数量占所有土壤种子库种子总数量的90.52%;多年生草本16种,种子数量占所有土壤种子库种子总数量的9.48%;没有出现灌木和乔木。从生活型来看,一年生草本占明显的优势。