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user: 3. 结果与分析 3.1. 张家川县草地地面植被多样性分析 调查结果显示，15个样地植物共有16科38属41种。分析各科属的种类组成可知，菊科植物种类最多，为6种分属6个属；其次依次是禾本科5种5属，蔷薇科6种5属种，豆科3种3属，茛科3种3属，其余科所含种数均在2种及以下，仅含1种的有8科。地面植被出现频率最高的有草地早熟禾，其次是车前草、龙牙草、野草莓、路边青、白三叶、雀麦、委陵菜、老鹳草、毛茛等，这些应该是该地区内的优势种(表1)。经计算，15个样地群落的多样性指数平均为0.759，生态优势度指数平均为1.456，均匀度均值是0.486，三个指数不高，可能与每个样地植物多样性差异较大且每种植物个体数量不均匀有关。样地内的草地早熟禾、黑麦草、雀麦等，能够产生大量籽粒饱满的种子并进入当年的土壤种子库。 Table 1 Composition and proportion of ground vegetatio 序号 科 占比(%) 属 占比(%) 序号 科 占比(%) 属 占比(%) 1 菊科 19.51 1. 蒿属 7.32 9 禾本科 12.19 1. 黑麦草属 2.44 2. 香青属 2.44 2. 早熟禾属 2.44 3. 蓟属 2.44 3. 雀麦属 2.44 4. 蒲公英属 2.44 4. 鹅观草属 2.44 5. 无名精属 2.44 5. 䅟属 2.44 6. 苦菊菜属 2.44 10 毛茛科 7.32 1. 毛茛属 2.44 2 蔷薇科 14.63 1. 委陵菜属. 4.88 2. 银莲花属 2.44 2. 龙牙草属 2.44 3. 唐松草属 2.44 3. 路边青属 2.44 11 十字花科 4.88 1. 碎米荠属 2.44 4. 野草莓属 2.44 2. 荠菜 2.44 5. 地榆属 2.44 12 莎草科 4.88 1. 苔草属 2.44 3 石竹科 7.32 1. 卷耳属 2.44 2. 莎草属 2.44 2. 无心菜属 2.44 13 车前 2.44 1. 车前属 2.44 4 蓼科 7.31 1. 酸模属 2.44 14 豆科 9.76 1. 车轴草属 2.44 2. 蓼属 2.44 2. 草木樨属 2.44 5 报春花科 2.44 1. 报春花属 2.44 3. 野豌豆 2.44 6 天南星科 2.44 1. 麻芋子属 2.44 4. 苜蓿属 2.44 7 牻牛儿苗科 2.44 1. 老鹳草属 2.44 15 唇形科 2.44 1. 水苏属 2.44 8 龙胆科 7.32 1. 龙胆属 2.44 16 茜草科 2.44 1. 水杨梅属 2.44 表1. 地面植被组成及所占比例 3.2. 不同退化草地土壤种子库物种多样性 张家县草地土壤种子库共鉴定出15种植物，隶属于8科15属。三种不同退化草地中，A (轻度退化草地)有12种植物、B (中度退化草地)有9种植物，C (重度退化草地)有4种植物，三个类型草地共有物种4种，它们组成该退化草地的持久种子库。与对照相比，随着草地退化程度的增加，土壤种子库活性种子种类和数量在逐渐减少(表2)，表明草地的持久种子库物种组成多样性在逐渐降低。 3.3. 不同退化草地土壤种子库物种垂直分布 在垂直方向上，三种不同退化程度的草地土壤种子库密度与丰富度均随着土壤深度的增加而减少，各个样地土壤种子库种子变化为数0~2.5 cm层>2.5~5 cm层>5~10 cm层。不同退化程度土壤层中种子分布数量在0~2.5 cm层比例最高，随着深度增加，种子数量及所占比例下降。与对照相比，在0~2.5 cm层，土壤种子库密度随退化程度增加出现先降低后增加趋势。轻度退化草地0~2.5 cm土壤种子库数量为平均为765 ± 74粒/m 2 ，占0~10 cm的56.65%，而2.5~10 cm土壤种子库数目占0~10 cm土壤种子库数目的43.36%。中度退化和重度退化草地在0~2.5 cm土壤种子库数量分别为1046粒/m 2 、1172粒/m 2 ，分别占0~10 cm土壤种子库种子数的74.62%和76.87%，表明不同退化程度草地土壤种子库主要集中于表层的土壤中，轻度退化草地差异显著(P < 0.05)，在垂直方向的每一层，未退化草地土壤种子库的数量远高于轻度退化草地的土壤种子库数量，但比中度和重度退化草地土壤种子库数量少，但差异不显著(图1)。 Table 2 Species composition and seed number characteristics of the different soil seed ban 序号 种类 Species 科 Family 种子数量(粒/m 2 ) Seed density (seeds/m 2 ) 未退化 轻度退化 中度退化 重度退化 1 1. 黑麦草 禾本科 784.7 ± 179.2 187.2 ± 49.5 219.7 ± 69.1 31.7 ± 12.2 2 2. 草地早熟禾 禾本科 3171.4 ± 823.4 2141.7 ± 121.4 2315.7 ± 549.4 1117.1 ± 126.3 3 3. 雀麦 禾本科 539.7 ± 149.5 196.2 ± 82.3 221.7 ± 22.5 3.7 ± 72.2 4 4. 鹅观草 禾本科 91.7 ± 34.2 - - - 5 7. 委陵菜 蔷薇科 198.3 ± 82.1 62.7 ± 34.3 23.6 ± 21.2 - 6 8. 龙牙草 蔷薇科 181.7 ± 84.7 13.2 ± 14.1 - - 7 9. 路边青 蔷薇科 213.7 ± 104.2 62.2 ± 42.1 83.7 ± 71.7 4.3 ± 1.2 8 10. 野草莓 蔷薇科 117.2 ± 74.5 13.8 ± 4.9 25.4 ± 1.3 - 9 11. 白三叶 豆科 173.1 ± 89.7 42.5 ± 13.4 - - 10 12. 草木樨 豆科 54.1 ± 13.7 - - - 11 11. 蒲公英 菊科 40.3 ± 19.1 - - - 12 12. 车前 车前科 81.7 ± 23.5 21.1 ± 4.3 27.4 ± 1.2 13 13. 毛茛 毛茛科 79.1 ± 57.3 21.3 ± 3.2 19.2 ± 1.1 - 14 14. 老鹳草 牻牛儿苗科 181.2 ± 87.3 72.4 ± 72.1 61.2 ± 11.4 - 15 15. 水杨梅 茜草科 165.3 ± 74.1 92.1 ± 23.2 - - 表2. 不同土壤种子库各物种组成及种子数量特征 图1. 不同退化草地土壤种子库的垂直分布格局 3.4. 不同退化程度草地土壤理化性质 中度退化草地土壤有机碳最低，为0.42%，与未退化程度土壤差异显著(P < 0.05)。轻度退化土壤速效磷含量最高为，7.12 mg/kg，但不同处理之间无显著性差异(P > 0.05)。硝态氮含量在不同退化草地之间无显著性差异。硝态氮含量在未退化草地上含量最高，为8.79 mg/kg (表3)。 Table 3 Comparison of physical and chemical properties of soils in different degraded grassland 种类 未退化 轻度退化 中度退化 重度退化 有机碳(%) 0.62 ± 0.03ab 0.79 ± 0.06a 0.42 ± 0.05b 0.57 ± 0.15ab 速效磷(mg/kg) 6.03 ± 0.78a 7.12 ± 0.93a 6.57 ± 0.09a 6.42 ± 1.17a 氨态氮(mg/kg) 7.65 ± 1.92a 6.71 ± 1.84a 7.75 ± 1.53a 6.91 ± 2.03a 硝态氮(mg/kg) 8.79 ± 1.83a 4.62 ± 1.63b 2.62 ± 0.33c 3.39 ± 0.27b 表3. 不同退化草地土壤理化性质的比较 注：同行不同小写字母代表不同退化草地间指标差异显著性(P < 0.05)。Note: Different lowercase letters in the same line indicate significant differences among different degraded grassland at 0.05 level. 3.5. 地上植被、土壤理化性质与土壤种子库密度的相关性分析 分析结果显示，土壤种子库密度与地上植被的生物量、土壤含水量、土壤容重、土壤总氮含量、总钾、土壤有机碳、土壤速效磷含量均呈负相关。土壤种子库密度与土壤全磷、土壤氨态氮呈正相关，地上植被生物量与土壤全磷呈极显著负相关(−0.81)，土壤全钾与硝态氮含量呈显著负相关(−0.652)。其它指标之间相关性不显著(表4)。 Table 4 Correlation analysis of grassland vegetation， soil physical and chemical properties， and soil seed bank densit SD PY SW SV SN SP SK SC SRP SNN SD 1 PY −0.687 1 SW −0.556 −0.11 1 SV −0.159 −0.22 0.085 1 SN −0.546 −0.402 0.056 −0.129 1 SP 0.272 −0.81 −0.231 0.412 0.059 1 SK −0.681 −0.153 −0.117 −0.134 −0.116 0.254 1 SC −0.545 0.452 0.243 −0.376 −0.206 −0.568 0.062 1 SRP −0.609 0.339 −0.179 0.286 −0.281 −0.152 0.211 0.547 1 SNN −0.261 0.023 0.009 0.535 0.047 −0.054 −0.652 0.193 0.541 1 SAN 0.234 −0.188 −0.007 −0.233 −0.235 0.241 −0.155 −0.069 −0.377 −0.164 表4. 草地植被、土壤理化性质、土壤种子库密度的相关性分析 注：SD (Soil seed bank Density)表示土壤种子库的密度；PY (Plant Yield)表示地上生物量；SW (Soil Water)表示土壤含水量；SV (Soil Volumn) 表示土壤容重；SN (Soil N)表示土壤全氮；SP (Soil P)表示土壤全磷；SK (Soil K)表示土壤全钾；SC (Soil C)表示土壤有机碳；SRP (Soil RP)表示土壤速效磷；SNN (Soil NN)表示土壤硝态氮；SAN (Soil AN)表示土壤氨态氮。