王 慧,高 欣,李国爽
(黑龙江七台河桃山湖国家湿地公园管理处,黑龙江七台河 154600)
在一般情况下,我们所指的种子库就是存在于土壤中且具备一定的活力,能够在一定条件下萌发生长的植物种子的集合。在湿地种子库中,大部分的种子主要来自种子雨,在植被生长过程中,当植被的种子成熟并散落在土壤中时,有一部分种子会停留在土壤的表面上,但是会有另外一大部分的种子会由于各种原因而深入土壤,并被埋藏起来。因此,在实际情况中,大多数种类的植被种子都需要经过一段时间的休眠,具体的休眠时间由植被的种类以及种子所处的环境所决定,时间长度从几天到几年不等。这就导致,在实际情况中,大多数的植被在其所处生长环境都具备一定规模的种子库。
相关研究已经证明,在湿地种子库的形成过程中,生物因素如动物行为以及人类活动都会对种子库的形成造成一定的影响。以人类活动为例,人类在农耕活动过程中会对土壤以及植被等造成影响,从而直接或间接的影响到种子库的分布以及规模等。此外,一些非生物因素也会影响种子库的形成。以水传播为例,在种子的水传播过程中,一方面种子传播的数量极大,另一方面距离与范围也比较大。而在实际情况中,不同环境中的湿地种子库规模往往存在着较大的差异,根据相关资料统计,从湖泊消涨带、河流、溪流、冲积平原到河岸带、河滨沼泽等不同生境中的种子库规模在80~30 000粒/m2。湿地种子库规模的巨大差异是由多方面因素造成,植被的种类、生长规模、生态环境特点、人类活动等都会造成湿地种子库的规模差异,需要在湿地植被恢复工作中先做好对种子库规模的分析才能够实现有效的恢复工作。另外群落类型、恢复方式、季节和它们的交互作用等因素都对种子库有影响,这些影响因素如表1所示。
表1 种子库的影响因素
众所周知,种子库是植物植被恢复的一种重要的自然资源,在生态系统的影响作用可以为自然湿地恢复提供强有力的支撑,但是值得注意的是,无论是在植被恢复还是在自然湿地系统恢复过程中,种子库会受到多方面因素的影响,例如种子萌发特征、种苗建群、种子库物种等,这些因素的存在都会对种子库的作用发挥产生一定的影响。
2.1 湿地种子库幼苗萌发主要影响因素
为提高湿地植被恢复的效率,首先需要对影响湿地种子库幼苗萌发的相关因素进行讨论,目前相关研究已经证明,湿地种子库幼苗萌发的主要影响因素如下:(1)水文条件。水体的存在是种子萌发的最基本条件,而根据研究,在湿地环境下,低水位更有利于湿地种子的萌发。(2)营养条件。为实现植被的正常生长,土壤中必须具备必要的营养条件,而对于种子来说也同样如此,只有在土壤能够满足种子发芽的基本营养条件时,才能够实现种子的萌发。(3)物种特点。不同植被种子的萌发条件往往有着较大的差异,例如黑三棱属的植被种子大约需要在埋藏五年之后才会随着时间的推移而提高种子的萌发可能性,而藨草属的植被种子则需要在低温条件下在水中贮藏一年后再置于高温和强光下才能萌发。
2.2 湿地种子库种苗建群适宜生长环境
湿地植被生长过程中的苗期是十分重要的一个阶段,通过对植被幼苗时期的生存环境条件分析对于湿地植被的恢复有着基础意义。根据相关研究,在湿地植被生长过程中的幼苗早期阶段,植被的存活可能性主要是由于光照条件以及幼苗的淹水情况所决定的。根据相关学者对于荇菜苗期试验生长环境的研究可以得知,在植被幼苗早期的生长过程中,苗期受水体淹没的时间长短、光照的条件以及水体的波动等都会对荇菜幼苗的存活产生影响。因此,在湿地的植被恢复工作中,对于幼苗适宜生长环境的建立是十分重要的工作。目前,在我国的湿地环境保护工作中,由于我国水体污染问题以及水利工程建设等因素的影响,植被恢复工作往往会受到多种外界因素的影响,需要重视起对湿地种子库种苗建群适宜生长环境的建立工作,根据植被的具体种类来合理选择环境保护方案。
2.3 湿地种子库植被恢复潜力
湿地种子库对于湿地植被的恢复有着十分重要的作用,但是为提高恢复效率,需要对湿地种子库植被的恢复潜力进行分析。对于湿地种子库植被种子库来说,种子库的规模与植被物种数量是决定植被恢复潜力的基础。在植被恢复工作中,需要先进行必要的采样分析,通过一定规模的样本分析,分析植被种子库的大概种子密度以及物种数量。对于湿地种子库植被恢复潜力的合理分析能够避免湿地植被恢复工作的盲目性,在实际情况中,由于环境条件的变化以及人类活动的影响,因此在有些情况下并不是所有环境都适合原有植被的恢复。因此,需要在湿地种子库植被恢复潜力分析的基础上,合理选择植被恢复方案。
2.4 湿地种子库植被恢复方法
在实际情况中,湿地种子库植被恢复方法主要有两种,一种是根据湿地土壤中自然所有的种子库进行植被恢复,另一种方案是从与本湿地条件相近的其他湿地环境中移植种子库进行植被恢复。其中,移植种子库主要适用于植被已经完全消失的湿地环境,而对于种子库的移植需要对湿地环境进行有效分析,从而选择条件相近的湿地环境进行种子库移植,从而提高植被存活可能性。
目前,我国正处于建设生态文明的重要转型阶段,为实现保护生态环境的目标,需要我们重视起对湿地环境的恢复工作。而相关研究已经证明,湿地种子库在湿地系统的植被恢复中有着十分重要的作用。因此,我们需要对湿地种子库的形成以及规模等基本情况进行系统分析,从而探讨种子库在植被恢复中的有效应用,以促进我国湿地环境保护工作的健康持续发展。受到多方面因素的影响,我国关于种子库在湿地植被恢复方面的研究还比较少,即使有相关方面的研究,但是研究的深度还不够,研究的范围比较窄,鉴于此在今后的研究过程中可以重点进行以下方面的研究:
3.1 就当下情况分析,我国关于种子库的研究主要集中在天然湖泊、水库等方面,对于一些特殊区域的研究还不足,例如城市河流湖泊湿地、逆境环境,特别是污染水体湿地种子库的研究还处于空白,因此在今后的研究过程中应当强化相关方面的研究,研究并掌握湿地种子库的特性,为污染水体等湿地植被恢复提供可靠的参考资料。
3.2 光照、水文、营养成分、污染物等都会对种子的萌发和生长产生一定的影响,当下,针对水位深度、营养物质等对种子萌发的影响研究较为成熟,但是从实践情况分析发现,多种因素的存在都会对种子的萌发产生一定的影响,特别是生长环境的复杂很难将其归为一类影响因子,即使是同一影响因子在不同条件下对种子萌发的影响也是不同的,因此在今后的研究过程中可以强化研究种子库萌发与环境因子之间的影响关系,准确定位湿地种子库在植被恢复中的作用,为湿地种子库植被恢复的研究提供保障。
[1]吴婷婷,褚慧慧,张健,等.图们江下游典型自然湿地土壤种子库特征研究[J].延边大学农学学报,2016,38(4):306-312,324.
[2]李伟,许可.北京汉石桥湿地恢复区土壤种子库初探[J].湿地科学与管理,2017,13(1):51-54.