劉 穎，賀靜雯，李松陽，余 杭，林勇明，王道杰

(1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福建 福州 350002； 2.中國科學(xué)院山地災(zāi)害與地表過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610041； 3.中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，四川 成都 610041)

土壤種子庫指存在于土壤表層凋落物和土壤中的全部存活種子的總和[1-3]，是植被恢復(fù)與更新的主要物種來源，也是植物群落的重要組成部分，提供了維持群落正向演替的潛在種苗。土壤種子庫的種子數(shù)量、物種組成、空間格局及動態(tài)演變等特征影響著植物種群變化、植被演替、生物多樣性和遺傳變異進(jìn)化等[4-6]，對于研究生態(tài)恢復(fù)重建過程具有重要意義[7-8]。相比于地上植被而言，土壤種子庫變化具有滯后性，能夠較好地保存植物群落的原有種源[9]，避免植被演替過程中因種群規(guī)?？s小導(dǎo)致的物種滅絕[10]，降低重大干擾對生態(tài)環(huán)境的破壞程度，在一定程度上決定植物群落的發(fā)展進(jìn)度與方向[11]，是恢復(fù)生態(tài)學(xué)的重點(diǎn)研究課題。

云南蔣家溝流域?qū)儆诟呱綅{谷地貌，流域內(nèi)地形復(fù)雜，氣候多變，隨海拔梯度升高植被表現(xiàn)出明顯的垂直地帶分異規(guī)律是其山地地貌的顯著特點(diǎn)[12]。研究不同海拔梯度的土壤種子庫特征，能夠有效地評估蔣家溝流域內(nèi)土壤種子庫的環(huán)境梯度變化趨勢，可在更大尺度上預(yù)測流域內(nèi)不同生態(tài)系統(tǒng)在未來氣候變化條件下的發(fā)展趨勢[11]。此外，蔣家溝流域生態(tài)環(huán)境脆弱，滑坡、泥石流等災(zāi)害頻發(fā)[13]，研究植物群落土壤種子庫特征，有助于了解土壤種子庫在植被恢復(fù)演替過程中的潛力與作用[14]，探究蔣家溝流域植物群落的生態(tài)恢復(fù)機(jī)制。然而，目前國內(nèi)對于蔣家溝流域的研究多數(shù)集中在泥石流治理[15]、土壤侵蝕研究[16]、生態(tài)恢復(fù)措施[17]等方面，鮮少有對土壤種子庫的研究，僅沈有信等[18]對東川干熱退化山地不同植被恢復(fù)方式下的土壤種子庫進(jìn)行研究，但未涉及海拔梯度的變化，缺乏對土壤種子庫在垂直帶譜上植被更新演替過程中所起作用的認(rèn)識，難以正確評價土壤種子庫與流域內(nèi)植被恢復(fù)更新間的關(guān)系。前人研究發(fā)現(xiàn)，海拔梯度的變化可對土壤種子庫的密度、物種組成格局等產(chǎn)生重要影響[11]，因此，將種子庫的研究從區(qū)域水平尺度拓展至垂直尺度，將加深植被更新地帶性與垂直性規(guī)律的認(rèn)識，具有重要的理論意義?；诖耍狙芯窟x取蔣家溝流域?yàn)檠芯繉ο?，在流域?nèi)1 300～2 900 m的海拔分布范圍以200 m為1個梯度，劃分為8個海拔梯度，通過分析不同海拔梯度土壤種子庫的數(shù)量特征、物種組成、物種多樣性和種子庫相似性等，揭示蔣家溝流域不同海拔梯度土壤種子庫之間的變化過程，明確土壤種子庫對流域海拔梯度的響應(yīng)機(jī)制，同時評估土壤種子庫對群落植被自然恢復(fù)與更新的貢獻(xiàn)潛力，以期為蔣家溝流域植被恢復(fù)與生態(tài)重建、群落動態(tài)變化預(yù)測提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

蔣家溝流域位于云南省昆明市東川區(qū)小江流域斷裂帶內(nèi)(103°06′～103°13′E，26°13′～26°17′N)，是金沙江下游一級支流小江的右側(cè)支溝，流域面積48.5 km2[19-21]。蔣家溝主溝長13.9 km，主要支溝有門前溝、多照溝、查菁溝、大凹子溝和老蔣家溝等[22-23]。蔣家溝流域?qū)儆诟呱綅{谷地貌，地形陡峭，植被稀少，由于新構(gòu)造運(yùn)動活躍，該地區(qū)溝岸滑坡、崩塌嚴(yán)重，巖層破碎造成大量松散固體物質(zhì)堆積，加上人為干擾的疊加作用，使得該地區(qū)泥石流頻發(fā)，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞[12,24-25]。蔣家溝流域內(nèi)最高海拔達(dá)3 269 m，最低海拔1 042 m[26]，相對高差較大，氣候表現(xiàn)出明顯的垂直分布差異。海拔高于2 200 m的地區(qū)為溫帶濕潤山嶺區(qū)，年平均氣溫7 ℃，年平均降雨量1 200 mm，年平均蒸發(fā)量1 350 mm，是蔣家溝泥石流的水源匯流區(qū)；位于海拔1 600～2 200 m的區(qū)域?yàn)閬啛釒Ш蜏貛О霛駶檯^(qū)，年平均氣溫13 ℃，年平均降雨量700～850 mm，年平均蒸發(fā)量1 700 m，是蔣家溝泥石流固體物質(zhì)的主要源區(qū)；海拔低于1 600 m的地區(qū)為亞熱帶干熱河谷區(qū)，年平均氣溫20 ℃，年平均降雨量600～700 mm，年平均蒸發(fā)量3 700 mm，是蔣家溝泥石流主要堆積區(qū)[13]。受長期的人為砍伐、放牧等干擾作用，流域內(nèi)原生植被已消失殆盡，現(xiàn)存喬灌木主要以人工造林的云南松(PinusyunnanensisFranch.)、華山松(PinusarmandiiFranch.)、臺灣相思(AcaciaconfusaMerr.)、桉樹(EucalyptuscamaldulensisDehnh.)等為主;草本種類豐富，主要有菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、豆科(Leguminosae)、蓼科(Polygonaceae)、百合科(Liliaceae)、薔薇科(Rosaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)等多種類型植物[13]。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地設(shè)置與樣品采集 于2018年7月在蔣家溝流域進(jìn)行采樣，選擇海拔1 300～2 900 m范圍作為研究區(qū)域，結(jié)合該流域東高西低的地形特點(diǎn)，自東向西設(shè)置海拔梯度帶，以200 m高程依次遞減，共劃分8條海拔帶(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ)，各海拔帶基本情況見表1。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ海拔帶的氣候?qū)贉貛駶櫳綆X氣候，區(qū)域內(nèi)分布有高山灌叢草甸帶和針闊葉混交林帶，土壤為山地黃棕壤、棕壤和紅壤等多種類型土壤，喬木多以云南松、華山松為主，海拔越高喬灌木分布越少，草本多為菊科和禾本科；Ⅴ、Ⅵ海拔帶氣候?qū)賮啛釒Ш蜏貛О霛駶櫄夂?，主要為針闊葉混交林帶，土壤為山地紅壤，喬木以云南松、華山松等為主，灌木以馬桑(CoriarianepalensisWall.)、南燭(VacciniumbracteatumThunb.)等為主，草本以腎葉山蓼[Oxyriadigyna(L.) Hill.]、牛膝菊(GalinsogaparvifloraCav.)、裂苞鐵莧菜(AcalyphasuperaForsskal)等為主；Ⅶ、Ⅷ海拔帶氣候?qū)賮啛釒Ц蔁岷庸葰夂?，主要為稀樹草叢帶，土壤為山地燥紅土，喬木分布較少，灌木主要有苦刺[Sophoradavidii(Franch.) Skeels]、 馬桑、 坡柳[Dodonaeaviscosa(L.) Jacq.]等，草本以扭黃茅[Heteropogoncontortus(L.) P. Beauv. ex Roem. et Schult.]、 擬金茅[Eulaliopsisbinata(Retz.) C. E. Hubb.]等各種茅草類植物為主。

表1 海拔帶概況 Table 1 Altitude zones survey

在每條海拔帶內(nèi)設(shè)置1條10 m×80 m的樣帶，樣帶內(nèi)自上而下設(shè)置3個10 m×10 m的樣方，樣方間距25 m，分別采樣，在距離樣帶100 m處同等高線按照相同方法設(shè)置樣帶、樣方進(jìn)行采樣。每條海拔帶內(nèi)劃分6個樣方，共48個樣方。每條海拔帶內(nèi)6個樣方坡度各不相同，使8條海拔帶樣方坡度分布在大致相同的范圍內(nèi)，以消除坡度導(dǎo)致的立地條件的差異。分別在每個樣方的對角線交點(diǎn)處和對角線每條邊上隨機(jī)選取1點(diǎn)，共5點(diǎn)，去除土壤表層枯枝落葉，挖取10 cm×10 cm×10 cm的土塊[11,18,27]，去除其中的植物根系、石塊等雜物，將5點(diǎn)土樣混合均勻后裝袋密封，做好標(biāo)記帶回實(shí)驗(yàn)室處理。

1.2.2 種子庫室內(nèi)萌發(fā)試驗(yàn) 將采集的土樣均勻平鋪在底部裝有無菌沙子(沙子經(jīng)120 ℃高溫殺菌處理48 h)的花盆中，土層厚度3～4 cm，于2018年9月放置在溫室(25～30 ℃)中進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(yàn)。同時設(shè)置兩個對照，花盆內(nèi)僅放置無菌沙子，以監(jiān)測外來種子污染狀況。種子發(fā)芽期間適當(dāng)澆水，保持土壤處于濕潤狀態(tài)，定期觀察、記錄種子萌發(fā)狀況。對已萌發(fā)的幼苗進(jìn)行種類鑒別，記錄后輕輕從花盆拔去，將無法鑒定種類的幼苗移植到其他場所培養(yǎng)，保持生長直至能夠鑒定種類為止。物種鑒定依照《中國植物志》和《云南植物志》。前兩個月每兩天記錄1次，后期每7 d記錄1次，直至花盆內(nèi)不再有新的種子發(fā)芽，停止萌發(fā)試驗(yàn)。室內(nèi)萌發(fā)試驗(yàn)周期為6個月，截至試驗(yàn)停止，花盆內(nèi)幼苗均已鑒定出種類，且對照花盆均未被污染。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理與計算公式 運(yùn)用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，運(yùn)用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(變量間差異顯著性水平為P<0.05時，進(jìn)行LSD檢驗(yàn))和獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。

Margalef豐富度指數(shù)M=(S-1)/lnN

(1)

(2)

(3)

(4)

式中：pi為物種i的比例即第i個物種的相對重要值；pi=Ni/N，Ni為樣方內(nèi)第i種物種的個體數(shù)；N為樣方內(nèi)所有物種的個體總數(shù)；S為樣方內(nèi)的總物種數(shù)[27-30]。

Sorensen相似性系數(shù)Cs=2k/(a+b)

(5)

式中：a和b分別為兩個土壤種子庫總物種數(shù)；k為兩個土壤種子庫共有的物種數(shù)[31-32]。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤種子庫的數(shù)量特征

不同海拔帶土壤種子庫的平均種子密度和物種數(shù)如表2所示。Ⅲ海拔帶的平均種子密度最大，為(1 748.97±428.16) ?！-2，顯著高于Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ海拔帶；Ⅱ海拔帶的為(1 316.87±242.06)?！-2，顯著高于Ⅶ、Ⅷ海拔帶；Ⅰ和Ⅴ海拔帶的分布在766.18～1 706.54 ?！-2之間，顯著高于Ⅶ海拔帶；Ⅳ和Ⅵ海拔帶的分布在193.19～1 041.37 ?！-2之間，除顯著低于Ⅲ海拔帶外，與其他海拔帶均無顯著差異；Ⅷ海拔帶的為(370.37±131.43) ?！-2，Ⅶ海拔帶的最小，為(226.34±58.92) ?！-2，但與Ⅷ海拔帶之間并無顯著差異。Ⅱ和Ⅲ海拔帶的平均物種數(shù)最多，平均分布在5.83～9.83之間，顯著高于Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ海拔帶；Ⅴ海拔帶的平均物種數(shù)為5.17±1.64，顯著高于Ⅶ海拔帶；Ⅰ海拔帶的平均物種數(shù)為4.67±1.31，與其他海拔帶均無顯著差異；Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ海拔帶的平均物種數(shù)平均分布在1.18～4.82之間；Ⅶ海拔帶的平均物種數(shù)最少，為1.50±0.34；Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ海拔帶之間并無顯著差異。

表2 不同海拔帶土壤種子庫平均種子密度與物種數(shù)Table 2 Mean seed densities and species number in soil seed banks of different altitude zones

注：數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，不同小寫字母表示不同海拔帶同一指標(biāo)的差異達(dá)0.05顯著水平。Note: the data in the table is mean±SE. Data by the different lowercase letters are significantly different at the 0.05 level.

2.2 土壤種子庫的物種組成

不同海拔帶土壤種子庫的物種組成及所占比例如表3所示。8條海拔帶土壤種子庫共計萌發(fā)64種植物，隸屬于27科。其中1年和2年生草本植物共計24種，多年生草本植物33種，灌木5種，喬木2種；菊科萌發(fā)物種最多，共計20種，其次為禾本科，共有8種。Ⅰ海拔帶以附地菜[Trigonotispeduncularis(Trev.) Benth. ex Baker et Moore]、 藎草[Arthraxonhispidus(Trin.) Makino]、艾草(ArtemisiaargyiLévl. et Van.)的相對多度較高，分別占種子總個體數(shù)的15.79%、12.28%、8.77%。Ⅱ海拔帶以野草莓(FragariavescaL.)、一年蓬[Erigeronannuus(L.) Pers.]、藎草的相對多度較高，分別占種子總個體數(shù)的15.63%、7.81%、7.81%。Ⅲ海拔帶以野草莓、車前(PlantagoasiaticaL.)的相對多度較高，分別占種子總個體數(shù)的10.59%、9.41%。Ⅳ海拔帶以腎葉山蓼、藎草的相對多度較高，均占種子總個體數(shù)的14.29%。Ⅴ海拔帶以豨薟(SigesbeckiaorientalisLinnaeus)、艾草、裂苞鐵莧菜的相對多度較高，均占種子總個體數(shù)的12.90%。Ⅵ海拔帶以牛膝菊、藎草的相對多度較高，分別占種子總個體數(shù)的33.33%、10.00%。Ⅶ海拔帶以馬唐[Digitariasanguinalis(L.) Scop.]、擬金茅、艾草、裂苞鐵莧菜的相對多度較高，分別占種子總個體數(shù)的27.27%、18.18%、18.18%、18.18%。Ⅷ海拔帶以擬金茅、豨薟、鬼針草(BidenspilosaL.)的相對多度較高，分別占種子總個體數(shù)的22.22%、16.67%、16.67%。

表3 不同海拔帶土壤種子庫物種組成Table 3 Species composition and rate of soil seed banks in different altitude zones

注：A.1年生草本；B.2年生草本；P.多年生草本；S.灌木；T.喬木。Note: A.annual herb; B.biennial herb; P.perennial herb; S.shrub; T.tree.

從表4可知，溫帶濕潤山嶺氣候區(qū)土壤種子庫萌發(fā)物種較多，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ海拔帶的物種數(shù)分別為24、23、25種；亞熱帶干熱河谷氣候區(qū)土壤種子庫萌發(fā)物種較少，Ⅶ、Ⅷ海拔帶的物種數(shù)分別為6、9種；其余Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ海拔帶的物種數(shù)分別為11、14、13種。各海拔帶萌發(fā)的物種均以草本植物為主，灌木和喬木僅少量分布，且多數(shù)分布于溫帶濕潤山嶺氣候區(qū)。其中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ海拔帶多年生草本的物種數(shù)均顯著高于1年和2年生草本(P<0.05)；Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ海拔帶多年生草本的物種數(shù)均顯著低于1年和2年生草本(P<0.05)。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ海拔帶多年生草本的種子比例均極顯著高于1年和2年生草本(P<0.01)；Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ海拔帶多年生草本的種子比例均極顯著低于1年和2年生草本(P<0.01)。除Ⅳ海拔帶以外，各海拔帶不同生活型草本植物的物種數(shù)及種子占比均表現(xiàn)一致，即2 300 m海拔以上以多年生草本植物占優(yōu)勢，2 100 m海拔以下以1年和2年生草本植物占優(yōu)勢。

表4 不同海拔帶土壤種子庫物種組成及其種子數(shù)量占比Table 4 Number of species life type and ratio of seed population in different soil seed banks

注：A.1年生草本；B.2年生草本；P.多年生草本；S.灌木；T.喬木。不同大寫字母表明同一海拔帶不同生活型草本物種數(shù)量差異顯著；不同小寫字母表明同一海拔帶不同生活型草本種子數(shù)量比例差異顯著。Note: A.annual herb; B.biennial herb; P.perennial herb; S.shrub; T.tree. Different capital letters indicate significant differences in the number of herbaceous species in different life forms at the same altitude zone;different lowercase letters indicate significant differences in the proportion of herb seeds in different life forms at the same altitude.

2.3 土壤種子庫的物種多樣性

由表5可知，各海拔帶的Margalef豐富度指數(shù)表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅵ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅷ>Ⅶ，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ海拔帶均在5.000之上，物種豐富度較高，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ海拔帶在3.000～4.000之間，而Ⅶ、Ⅷ海拔帶均在3.000之下，相對較小。Pielou均勻度指數(shù)表現(xiàn)為Ⅶ>Ⅳ>Ⅷ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅵ，除Ⅵ海拔帶外，其余海拔帶均>0.900，說明各海拔帶物種分布均勻性較好。Simpson優(yōu)勢度指數(shù)表現(xiàn)為Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅷ>Ⅵ>Ⅶ，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ海拔帶均>0.900，Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ海拔帶在0.800～0.900之間。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)表現(xiàn)為Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅵ>Ⅷ>Ⅶ，其中Ⅲ海拔帶最高，為3.006，Ⅶ海拔帶的最小，為1.720，其余海拔帶在2.000～3.000之間。

表5 不同海拔帶土壤種子庫物種多樣性指數(shù)Table 5 Species diversity index of soil seed banks in different altitude zones

2.4 土壤種子庫的相似性

不同海拔帶土壤種子庫之間的相似程度如表6所示。Ⅰ與Ⅱ海拔帶相似度最高，為0.426，在1 500 m～2 900 m，隨海拔距離增大相似系數(shù)逐漸減小，與Ⅶ海拔帶相似性最低，僅0.067。Ⅱ與Ⅲ海拔帶相似系數(shù)最大，為0.458，與Ⅷ海拔帶相似性最低，僅0.063。Ⅲ與Ⅱ海拔帶相似性最高，與Ⅶ海拔帶相似性最低，為0.194。Ⅳ海拔帶與Ⅴ、Ⅵ海拔帶相似性較高，分別為0.400、0.417，而與其余海拔帶無較大差異。Ⅴ和Ⅵ海拔帶相似性系數(shù)最大，為0.519，隨海拔距離增大相似系數(shù)向兩邊逐漸減小。Ⅶ、Ⅷ海拔帶與其他海拔帶的相似性均較低，相似系數(shù)≤0.300。

表6 不同海拔帶之間土壤種子庫物種組成的相似性Table 6 Similarity of species composition in seed banks between elevations

3 討論與結(jié)論

土壤種子庫萌發(fā)數(shù)量特征反映了生境對于種子儲藏的影響，Ⅲ海拔帶的平均種子密度為(1 748.97±428.16)?！-2，Ⅱ海拔帶的為(1 316.87±242.06)?！-2，顯著高于Ⅶ[(226.34±58.92) ?！-2]、Ⅷ[(370.37±131.43) ?！-2]海拔帶；Ⅱ海拔帶的平均物種數(shù)為7.33±1.17，Ⅲ海拔帶的為7.83±2.00，顯著高于Ⅶ(1.50±0.34)、Ⅷ(2.00±0.63)海拔帶。隨海拔梯度降低，土壤種子庫萌發(fā)物種逐漸減少，土壤種子庫密度與物種數(shù)量隨海拔降低出現(xiàn)逐漸減少的趨勢，表明海拔是影響土壤種子庫儲量的因素之一，這與蔣家溝流域的氣候垂直帶性具有很大關(guān)系。海拔高度的變化影響溫度、降水量等生態(tài)因子的變化，蔣家溝流域內(nèi)溫度隨海拔的升高而逐漸降低，且年降水量隨海拔的增加而遞增，年蒸發(fā)量卻隨海拔增加而遞減[13]，使不同海拔梯度的氣候條件、植被狀況表現(xiàn)出明顯的垂直差異性[33]，從而影響土壤種子庫的變化特征。高于2 200 m的較高海拔地區(qū)降水較多，氣候濕潤，良好的水熱條件使得高海拔地區(qū)植被茂盛，因此土壤種子庫具有較高的種子儲量，且物種豐富度較高，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ海拔帶的Margalef豐富度指數(shù)均在5.000之上。低于1 600 m的地區(qū)常年干熱少雨，蒸發(fā)量大，地表植被稀疏，生長緩慢，植物自然更新能力弱[33]，土壤種子庫的種子儲量相對較低，Ⅶ、Ⅷ海拔帶的Margalef豐富度指數(shù)均在3.000之下。且較低海拔地區(qū)為亞熱帶干熱河谷氣候區(qū)，水土流失較為嚴(yán)重，土壤相對貧瘠，土層較薄，因此土壤種子庫密度與物種數(shù)量相對較低。而中間海拔帶位于亞熱帶和熱帶半濕潤氣候區(qū)，水熱條件處于溫帶濕潤山嶺區(qū)與亞熱帶干熱河谷區(qū)之間，土壤種子庫的種子密度、物種數(shù)與高、低海拔土壤種子庫差異基本不顯著。

8條海拔帶土壤種子庫共計萌發(fā)27科64種植物，其中喬木和灌木僅有少量分布，萌發(fā)物種以菊科和禾本科草本植物為主，與張廣帥等[34]對汶川地震生態(tài)治理區(qū)土壤種子庫的研究和楊永艷等[35]對施秉白云巖裸露地貌不同植物群落土壤種子庫特征的研究結(jié)果相一致。菊科和禾本科植物為典型的先鋒植物物種，在植被更新演替過程中占顯著優(yōu)勢[36]，因此在土壤種子庫中具有較高的種子儲量。除Ⅳ海拔帶外，各海拔帶不同生活型草本植物的物種數(shù)及種子占比表現(xiàn)一致，即2 300 m海拔以上以多年生草本植物占優(yōu)勢，2 100 m海拔以下以1年和2年生草本植物占優(yōu)勢。除Ⅵ海拔帶外，其余海拔帶均勻度指數(shù)均在0.900之上，說明各海拔帶物種分布均勻性較好。由于土壤種子庫物種數(shù)量表現(xiàn)出隨海拔降低而逐漸減少的趨勢，因此Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)整體上表現(xiàn)為隨海拔降低而逐漸減小，溫帶濕潤山嶺氣候區(qū)土壤種子庫的物種多樣性最高，2.800

除Ⅶ、Ⅷ海拔帶以外，其余海拔帶的土壤種子庫均與臨近海拔帶種子庫相似性最高，Sorensen相似性系數(shù)(CS)表現(xiàn)為0.400≤CS<0.550，且整體上表現(xiàn)為隨海拔距離增加相似系數(shù)逐漸降低的趨勢，這與張敏等[11]對熱帶森林群落土壤種子庫對海拔梯度的響應(yīng)的研究結(jié)果相一致。群落土壤種子庫之間的相似性次序在一定程度上可以反映群落間的演替關(guān)系[37]。蔣家溝流域相鄰海拔帶土壤種子庫的種子密度與物種數(shù)之間均無顯著差異，環(huán)境因子變化幅度較小，造成植被群落結(jié)構(gòu)差異不大，因此土壤種子庫相似性較高。Ⅶ、Ⅷ海拔帶種子庫的萌發(fā)物種較少，種子密度較低，且位于干熱河谷氣候區(qū)，與其余海拔帶植被差異較大[13]，因此相似性偏低。此外，由于種子庫萌發(fā)試驗(yàn)無法滿足所有物種萌發(fā)的最適宜水熱、光照等條件[38]，且植物生長周期不盡相同，有可能導(dǎo)致種子庫試驗(yàn)萌發(fā)狀況與實(shí)際有所偏差，因此蔣家溝流域種子庫的特征有待進(jìn)一步研究。