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本研究于内蒙古阴山北麓农牧交错带武川县与四子王旗选择不同退耕时间与退耕后不同植被恢复方式的7块样地为研究对象(样地1:于1992年退耕后种植榆树,现已形成条带状的榆树疏林;样地2:1997年退耕后恢复成柠条、草木樨、油蒿带状间作,2003年割草后留茬;样地3:1997年退耕后恢复为柠条与草木樨带状间作,2003年割草后未留茬:样地4:1998年退耕后种植宽4m的柠条带;样地5:2000年退耕后种植沙打旺,并间种柠条;样地6:2002年退耕后种植苜蓿,间种柠条;样地7:原生草地),通过对土壤种子库与地上群落的调查,分析各样地的生物多样性及群落功能,并利用种子萌发试验对该地区草本群落的主要建群植物的萌发特性进行了比较研究,为该地区植被的人工恢复与自然恢复提供科学依据,并为植被的自然恢复与人工恢复提出建议。研究结果表明:
(1)研究于样地土壤种子库中调查到36种植物,土壤种子多分布于0~5cm土层内,种子储量R为:R6>R2>R5>R1>R4>R7>R3,退耕后恢复为草地较恢复为灌丛能累积更多植物种子,原生草地种子库生物多样性最高。割草影响种子储量与土壤种子库的生物多样性,种子库的物种组成及种子储量与退耕时间没有显著相关性,地上植被对退耕地的种类组成与生物多样性有较大影响。
(2)20℃水分充足条件下,利用纸培法于生长箱内对13种植被建群植物种子的萌发试验表明:大籽蒿、阿尔泰狗娃花、蝟菊最先萌发且萌发持续时间最短,成为最易侵入空白生态位的物种。
(3)群落调查发现研究地上植物53种,原生草地物种丰富度及生物多样性最高。生长季草本群落累积生物量B为B7>B6>B5>B4>B2>B1>B3,原生草地生物量最高,以黄蒿和冰草为优势植物。
(4)阴山北麓地区植被恢复应将自然恢复与人工恢复相结合;柠条豆科牧草带状间作,割草留茬比不留茬更利于土壤种子库的积累。