北京市城市公园绿地土壤种子库特征及其更新潜力

【目的】作为潜在的植物群落,土壤种子库在一定程度上代表地上植被的更新演替潜力,研究城市公园绿地土壤种子库特征及其对地上植被和土壤因子的响应,为近自然城市公园的营造提供理论依据。【方法】以北京市六环内公园绿地为对象,将其划分为综合公园、郊野公园、文化遗址公园、社区公园4种类型。在随机选取的75个公园内,采用样方法进行地上植被调查,随机法进行土壤采样,土壤种子库采用萌发试验确定,常规方法获取土壤理化指标。【结果】(1)北京城市公园土壤种子库共有77种植物,隶属34科74属,以草本植物为主(97.5%),其中菊科物种数最多(16种)。土壤种子库密度在352~899粒/m^(2)之间,其中菊科种子储量最高,其次为禾本科和豆科,密度最大的物种为马唐(147.11粒/m^(2)),其次为苜蓿(128.40粒/m^(2))、狗尾草(122.67粒/m^(2))等。4类城市公园均以一、二年生草本为主,郊野公园的多年生草本相对丰度要高于其他类型公园,其种子库密度显著大于其他类型公园(P<0.05)。(2)城市公园土壤种子库的ShannonWiener多样性指数范围在1.04~1.46,Simpson优势度指数范围在0.53~0.62,Patrick丰富度指数范围在4.79~8.41,Pielou均匀度指数范围在0.74~0.84,其中郊野公园种子库物种丰富度显著大于其他类型公园(P<0.05)。(3)相似系数(Sorensen指数)和非度量多维尺度排序分析表明,不同类型公园间土壤种子库、地上植被相似性系数较高,且群落结构差异不显著。4类城市公园土壤种子库与地上植被相似性偏低,相似系数为0.10~0.18,且土壤种子库与地上植被间群落构成存在明显差异。(4)土壤种子库密度与草本多样性指数、草本物种丰富度指数、土壤铵态氮和非毛管孔隙度呈显著正相关(P<0.05),与土壤全氮和硝态氮呈显著负相关;土壤种子库物种丰富度指数与土壤全氮和硝态氮呈显著正相关,与草本多样性指数和土壤铵态氮呈显著负相关。土壤种子库均匀度、优势度和多样性指数与灌木物种丰富度指数呈显著正相关,与草本物种丰富度指数呈显著负相关。其中,草本多样性指数和灌木物种丰富度指数对城市公园土壤种子库的密度和物种多样性影响较大。【结论】城市公园土壤种子库密度较小,与其对应地上植被间相似性也较低,且以草本植物种子为主;种子库密度和物种多样性主要受地上草本多样性指数和灌木物种丰富度指数影响较大。因此城市公园绿地土壤种子库更新潜力较低,采取人工促进木本植被更新,是营建近自然城市公园的关键。