濕地種子庫植被恢復(fù)研究進(jìn)展

濕地種子庫植被恢復(fù)研究進(jìn)展

近幾十年來，隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，人口的大量增加和城市化進(jìn)程的加快，濕地面臨著許多生態(tài)危機，如區(qū)域生態(tài)環(huán)境破壞、自然景觀消失、生物多樣性減少、生態(tài)系統(tǒng)功能喪失等。濕地的恢復(fù)和重建以及良好的濕地生態(tài)系統(tǒng)的建立，對于維持水生生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能具有重要而必要的意義。濕地植物恢復(fù)對于濕地保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)非常重要。自冷戰(zhàn)以來，越來越多的國家生物多樣性保護(hù)意識得到了加強。與此同時，濕地恢復(fù)和恢復(fù)的國際研究啟動了，濕地恢復(fù)研究達(dá)到了頂峰。種子庫是過去植物的“記憶庫”,是植被自然恢復(fù)的重要潛力,對退化生態(tài)系統(tǒng)植物群落的快速恢復(fù)至關(guān)重要.同時也正是這些種子使群落和生態(tài)系統(tǒng)在遭受干擾或破壞后能夠補充新個體和完成演替,在一定程度上可以預(yù)期未來的植被結(jié)構(gòu)和演替動態(tài).濕地種子庫的研究已經(jīng)有150多年的歷史,最早可以追溯到19世紀(jì)中期達(dá)爾文采集池塘淤泥進(jìn)行種子萌發(fā)的實驗.1970s末期,以VanderValk和Davis的一系列研究為起點,濕地種子庫研究在北美和歐洲廣泛展開,并逐漸深入到植物生態(tài)學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、工程學(xué)等諸多學(xué)科,涉及植物群落和物種的保護(hù)、管理和恢復(fù)以及預(yù)測有關(guān)環(huán)境變化所導(dǎo)致的植被潛在變化等領(lǐng)域.近期,許多學(xué)者開始重點研究種子庫在濕地植被恢復(fù)中的作用,有活力的種子庫被認(rèn)為是濕地植被建群和恢復(fù)的關(guān)鍵因素.在我國持續(xù)加大對天然濕地保護(hù)和退化濕地恢復(fù)投入的大背景下,國內(nèi)學(xué)者在近十年逐漸開展了一些濕地土壤種子庫的研究,其中大部分工作針對的是長江中下游富營養(yǎng)化淺水湖泊.種子庫對于成功恢復(fù)植被群落具有重要的指示作用.首先,通過研究種子庫的組成可以確定受損濕地的物種資源儲備和評判它的自我恢復(fù)能力,同時為植被恢復(fù)提供管理策略.其次,許多濕地植物具有長期續(xù)存的種子庫,累積在底泥中的種子承受的干擾較小,因而與地表植物相比種子庫對各種外界干擾具有更大的忍耐性.此外,種子庫可能累積更多的在不同選擇壓力下產(chǎn)生的基因,因此在瀕危物種保護(hù)和濕地植被恢復(fù)中具有不可取代的作用.2011年8月在墨西哥尤卡坦半島召開的生態(tài)恢復(fù)學(xué)會國際會議(SER2011)認(rèn)為在人類過度干擾和全球氣候變化加劇的雙重脅迫的背景下,生態(tài)恢復(fù)有可能是人類應(yīng)對氣候變化不利影響、棲息地喪失、物種滅絕的最重要的工具之一.在大會的特別專題中即包括了種子庫恢復(fù)的專題.目前,土壤種子庫的研究已成為國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究的熱點和前沿.1濕地種子庫1.1群落生物因素廣義的種子庫是指基質(zhì)(或土壤)表面或基質(zhì)中具有繁殖能力的種子、果實、無性繁殖體以及其它能再生的植物結(jié)構(gòu)的總稱.狹義的種子庫是指存留于基質(zhì)(土壤)表面及基質(zhì)中有活力的植物種子的總和.種子庫中的種子來源于種子雨,種子成熟撒落后一部分被保留在基質(zhì)(土壤)表面或枯枝落葉中,但大部分會因為各種生物或非生物因素進(jìn)入土壤并被埋藏其中.大多數(shù)種子散落到地表或進(jìn)入土壤后,要經(jīng)歷休眠階段,由于物種種類和環(huán)境條件的差異,休眠時間可以從幾天到很多年,因此植被都具有或大或小的種子庫.一些生物因素如動物行為和人類活動等在一定程度上影響著濕地種子庫的形成.有研究表明人類的耕作是影響濕地種子庫密度和組分變化的主要因素之一.很多非生物因素也為種子庫的形成創(chuàng)造了條件,其中水傳播是植物繁殖體的重要次生散布方式之一.相比種子從母體脫落直接傳播的初始散布,水傳播能實現(xiàn)較長距離的繁殖體散布.水傳播散布的種子數(shù)目極大,沉積到河流水體中即可形成種子庫,為河流濕地的植被恢復(fù)提供物種基礎(chǔ).濕地因水位變化沉積下來的沉積物中具有大量的種子,且部分種子能萌發(fā)出新個體.濕地季節(jié)性干裂為種子進(jìn)入底泥開辟了途徑,導(dǎo)致種子的深埋,為在底泥深處構(gòu)建一個有生命力的種子庫提供了有力保障.1.2濕地種子庫的規(guī)模和空間分布結(jié)構(gòu)1.2.1種子庫的物種組成通常所指的土壤種子庫的規(guī)模(大小)是單位面積土壤中有活力的種子的數(shù)量,即種子密度.種子庫的大小是深入開展?jié)竦胤N子庫研究的基礎(chǔ).研究發(fā)現(xiàn)不同類型的濕地生境中種子庫的大小差異很大,從湖泊消漲帶、河流、溪流、沖積平原到河岸帶、河濱沼澤等不同生境中的種子庫規(guī)模在80~30000粒/m2.劉貴華等的研究表明在亞熱帶淺水山地沼澤中種子庫的密度是7188~11211粒/m2,在湖濱沼澤中的密度為10205~141161粒/m.Yuan等研究了亞熱帶湖濱沼澤沿水位梯度變化種子庫的物種分布格局,結(jié)果表明沉水植物帶的種子庫中以沉水植物和浮葉植物為主,而挺水植物帶的種子庫物種以挺水植物為主.大量研究也表明種子庫含有比地表植被更多的物種,甚至一些已經(jīng)滅絕的物種在種子庫中出現(xiàn).Nishihiro等對日本Kasumigaura湖種子庫的物種調(diào)查中共發(fā)現(xiàn)180個物種,其中包括12種已經(jīng)消失的鄉(xiāng)土沉水植物,表明濕地種子庫巨大的物種恢復(fù)潛力.1.2.2濕地種子庫水平分布格局種子在土壤中的分布格局與地表植被、生境類型和氣候條件密切相關(guān),并主要由種子壽命、種子休眠機制和擴(kuò)散過程決定.土壤種子庫中種子的分布分為垂直分布和水平分布,其中垂直分布主要影響種群建群,水平分布則在一定程度上決定種群的格局.許多濕地植物具有長壽的種子,因此每年產(chǎn)生的種子隨著底泥的不斷沉積形成明顯的垂直分布.有研究表明種子庫在湖濱底泥中的垂直分布能夠部分反映植被歷史.對各類濕地種子庫的研究表明單位面積種子數(shù)隨著土壤深度的遞增而減少,種子主要集中分布于表層4cm的土壤中,當(dāng)深度增加到8~12cm時種子密度甚至減少到零.濕地種子庫的水平分布格局往往與地表植被、種子擴(kuò)散、環(huán)境水位梯度、洪澇或干旱導(dǎo)致的水位劇烈變化等特定的生境條件以及生境的異質(zhì)性有關(guān).Nilsson等對河岸種子庫沉積機制的研究發(fā)現(xiàn)在河流中的漩渦及緩流區(qū)的外彎道處等往往沉積較多的種子.Jutila的研究表明,在濕地不同生境條件下種子的分布密度很不均勻,在某些濕地植被叢下能聚集種子,其單位面積的種子數(shù)要比開闊地高.劉貴華等發(fā)現(xiàn)在淡水濕地種子庫的小尺度空間格局中地表植被優(yōu)勢種的種子呈聚集分布.Cockel等對英國Brent河種子庫分布格局的研究表明靠近河岸邊的種子庫物種相對更豐富.大量的研究表明種子庫的空間分布格局主要與地表植被相關(guān),并受水文因素變化的影響,生境條件的異質(zhì)性決定了種子庫在小尺度空間格局的分布狀態(tài).通過對濕地種子庫水平分布格局、種子傳播機制及其與環(huán)境因子關(guān)系的研究,可以了解濕地種子傳播及沉積的主要影響因素及其影響機制,進(jìn)而為濕地恢復(fù)工程設(shè)計及管理措施的制定提供理論依據(jù).1.3水文變化對種子庫物種組成的影響濕地種子庫物種組成是濕地種子庫研究的重點內(nèi)容之一.已有研究表明濕地種子庫的物種組成主要受地表植被或群落組成的影響,不同群落的種子庫組成具有很高的變異性,另外群落所處的演替階段、動物捕食、水文、干旱等各種因素也對種子庫的物種組成產(chǎn)生影響.濕地種子庫的動態(tài)受種子輸入和種子喪失過程的影響,水文變化如洪水和水位波動在這個過程中都發(fā)揮著重要作用.水文變化不僅影響種子萌發(fā),同時它也能傳播種子,為濕地種子庫帶入新個體.在對沙漠洪泛平原的研究發(fā)現(xiàn),洪水高頻區(qū)比低頻區(qū)的濕地種子庫物種豐富度高,物種組成復(fù)雜,表明洪水頻率直接影響著種子庫的大小和組成.另外,濕地種子庫物種組成的研究方法不同對研究結(jié)果也會產(chǎn)生一定的影響,處理方式的不同對種子萌發(fā)的影響也不同,從而在一定程度上影響研究區(qū)域的物種組成.李守淳等研究蚌湖湖濱帶種子庫特征時發(fā)現(xiàn)濕潤條件下種子庫萌發(fā)的物種以濕生和挺水植物為主,而在淹水條件下萌發(fā)的沉水植物種類和幼苗數(shù)量顯著增多.由此可見,除種子庫自身的特點外,采樣時間尤其是研究方法等因素也會影響種子庫的物種組成,在濕地種子庫植被恢復(fù)研究中往往以實際研究目的來確定種子庫的研究策略.濕地種子庫的物種組成是利用種子庫進(jìn)行濕地植被恢復(fù)的物質(zhì)基礎(chǔ),它決定了利用種子庫進(jìn)行植被恢復(fù)的潛力以及恢復(fù)后的濕地植被組成和未來演替方向,是濕地種子庫植被恢復(fù)研究的基礎(chǔ)內(nèi)容.1.4地表植被組成土壤種子庫是地上植被更新的重要種源,種子庫與地表植被物種組成的關(guān)系是種子庫研究的主要內(nèi)容之一.土壤種子庫在植物群落演替中具有重要作用:一方面,土壤種子庫是植物群落演替的驅(qū)動因子之一;另一方面,土壤種子庫又是植物群落的產(chǎn)物.VanderValk于1981年提出的植被演替模型通過整合相關(guān)的物種生物學(xué)特征、種子庫物種組成以及種子萌發(fā)和幼苗成活的適宜環(huán)境條件等方面的知識,解釋了種子庫如何決定地表植被的演替.許多研究已經(jīng)表明,濕地植物具有長期續(xù)存的種子庫,種子庫中的種子可以在不同的環(huán)境條件下萌發(fā),補充到地表植被中,進(jìn)而影響地表植被的組成和結(jié)構(gòu),在干擾嚴(yán)重和頻繁的區(qū)域,種子庫對地表植被的影響尤其顯著.幾乎所有研究都顯示,種子庫中含有比地表植被中更多的物種.然而由于環(huán)境干擾、不同物種種子庫的萌發(fā)條件以及物種的繁殖策略等因素的影響,一些研究結(jié)果顯示種子庫基本上反映了地表植被的組成;一些研究則表明種子庫與地表植被的物種組成差異很大.劉貴華等認(rèn)為地表植被的組成和結(jié)構(gòu)更容易受環(huán)境變化的影響,同一位點的地表植被在不同環(huán)境條件和不同季節(jié)時會出現(xiàn)很大的差異,相對而言,種子庫的物種組成更加穩(wěn)定.劉貴華等對長江中游季節(jié)性枯水的湖濱沼澤濕地地表植物和種子庫的研究發(fā)現(xiàn),在枯水期地表植被以沼生和挺水植物為主,在雨季地表植物以沉水、浮葉和高大挺水植物為優(yōu)勢種,而種子庫則決定了兩個時期的植被類型,在湖濱沼澤地表植被演替中具有十分重要的潛在作用,根據(jù)研究數(shù)據(jù)可以利用VanderValk的演替模型很好地預(yù)測該區(qū)域的植被周期性變化.種子庫與地表植被的組成會因不同時期水文條件的變化而異,但二者的相似性關(guān)系具有不確定性,一些不可預(yù)見的干擾也會影響其相似性,對于其干擾機制有待于進(jìn)一步研究.我國在濕地種子庫與地表植被關(guān)系方面的研究工作部分認(rèn)為水傳播影響種子庫與地表植被的關(guān)系,也有研究表明高密度的淡水養(yǎng)殖致使沉水植物的蓋度和生物量降低進(jìn)而干擾沉水植物種子庫的形成.這表明種子庫與地表植被的關(guān)系除了隨濕地地表植被類型的變化而變化外,還存在著多種影響因素,如不同程度的人為干擾、環(huán)境因子(水文、季風(fēng))以及一些濕地恢復(fù)措施等等,這些因素是相互影響和協(xié)同發(fā)展的.加強環(huán)境因子及人為干擾因素等對種子庫與地表植被關(guān)系的研究對于濕地生態(tài)恢復(fù)及管理具有重要的指導(dǎo)意義.2日本種子庫種子庫的不同性質(zhì)和恢復(fù)特征濕地生態(tài)系統(tǒng)是我國目前受威脅最嚴(yán)重的生境類型之一,恢復(fù)和重建受損濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要性越來越被人們所認(rèn)識,并逐漸成為研究的熱點.作為濕地生態(tài)研究的重要組成部分,濕地種子庫在植被演替更新和受損濕地恢復(fù)中起著十分重要的作用.研究表明,水生植物的種子在惡劣的環(huán)境中對種群的定居、維持和重建都具有重要作用.VanderValk等在研究沼澤時指出,沼澤在水位高時,植被稀疏,水位降低露出底層后,大量植被快速恢復(fù),這主要是由于大量的底泥種子庫的存在.Leck等在研究淡水沼澤時也發(fā)現(xiàn)種子庫密度和幼苗密度呈正相關(guān).王增茹等對塔里木河下游典型斷面的種子庫進(jìn)行了實驗室萌發(fā)和野外試驗的對比,研究表明在野外進(jìn)行萌發(fā)試驗的結(jié)果更可靠,這對利用種子庫恢復(fù)退化濕地系統(tǒng)的植被提供了參考.種子庫作為一種主要的植被恢復(fù)自然資源,通過利用生態(tài)系統(tǒng)自身資源及特點自然地恢復(fù)濕地的植被.但是種子庫在植被恢復(fù)與重建中的作用受多種因素的影響,種子庫種子萌發(fā)特征及種苗建群、種子庫物種組成、生境狀況等都影響到其作用的發(fā)揮.Nishihiro等發(fā)現(xiàn)在原有植被遭到破壞的情況下,潛在的種子庫可以恢復(fù)受損濕地植被,并可使一些在地表植被中已消失的種類得到恢復(fù),在利用種子庫成功恢復(fù)日本Kasumigaura湖濕地植被的案例中,認(rèn)為微地形對于物種豐富的湖岸帶植被恢復(fù)非常重要,而種子庫的來源則影響恢復(fù)后植被的物種組成,另外恢復(fù)區(qū)也容易受到外來物種入侵的影響,在恢復(fù)初期對于外來物種的控制對于恢復(fù)后的群落發(fā)展至關(guān)重要.2.1影響濕地植物群落演替的因素水文、水質(zhì)條件影響著種苗萌發(fā)、營養(yǎng)供應(yīng)、水脅迫、植物生長、分解和生產(chǎn)等濕地植被的生理、生態(tài)過程.水位變化與濕地植物的萌發(fā)密切相關(guān),從而通過影響植物種類而決定群落結(jié)構(gòu)和演替格局.營養(yǎng)物質(zhì)通過影響種苗的萌發(fā)和定居,進(jìn)而影響植物的生長和植物群落格局.2.1.1水文條件對種子庫種子萌發(fā)的影響水文因素尤其是水位條件直接影響水生植物的萌發(fā).Muencher在1936年進(jìn)行眼子菜屬植物的萌發(fā)實驗時發(fā)現(xiàn)20~30cm水深更利于其萌發(fā),而在室外實驗中則推薦設(shè)置30~60cm水深.Peterson等開展了淹水水位和底泥沉積對淡水潮汐濕地種子庫種子萌發(fā)的影響,研究結(jié)果表明淡水潮汐濕地的水位和底泥沉積很大程度上影響著種子庫種子的萌發(fā),進(jìn)而影響了濕地植物的物種多樣性.Nishihiro等對日本Kasumigaura湖25種湖岸植物的萌發(fā)條件的研究發(fā)現(xiàn),低水位更有利于湖岸種子庫中植物的萌發(fā).水文條件是種子庫種苗萌發(fā)的最主要影響因素,而其他因素如氧氣供應(yīng)、溫度和光照等往往是隨水文條件的改變而變化,進(jìn)而間接影響著種子萌發(fā)過程、萌發(fā)率和種苗建群.通過開展不同水文梯度下相關(guān)環(huán)境因子的變化規(guī)律及其對種子庫種苗萌發(fā)的影響研究具有十分重要的實踐意義.另外水位的波動、水流的狀態(tài)等也影響著種苗的定居,相關(guān)研究還不多見.2.1.2壓力和養(yǎng)分對種子庫的影響濕地中N、P排放的增加導(dǎo)致不同生境類型的濕地植物群落結(jié)構(gòu)和物種組成的變化,這可能是由于營養(yǎng)條件間接影響水生植物的萌發(fā)及建群所致.水文條件也通過影響生物地球化學(xué)循環(huán)間接改變營養(yǎng)元素的動態(tài)和供應(yīng),如厭氧環(huán)境通過反硝化增加了氮的損失,并通過釋放底泥中的磷而增加磷的供應(yīng),營養(yǎng)的增加也可以促進(jìn)浮游和底棲藻類的生長,進(jìn)而和幼苗的萌發(fā)及生長產(chǎn)生競爭甚至抑制.有研究表明一些水生植物的萌發(fā)表現(xiàn)出一定的營養(yǎng)限制,如N、P會促進(jìn)或抑制一些物種的萌發(fā).Wills等在1995年研究了水文條件及營養(yǎng)物質(zhì)對于水生植物種子庫萌發(fā)和生物量的影響,結(jié)果表明水文條件影響種苗的萌發(fā),而氮的供給情況則控制水生植物的生物量.Johnson在2004年對美國中部磷限制淡水濕地的種子庫研究發(fā)現(xiàn),磷的顯著添加降低淹水條件下的種子庫萌發(fā)率,表明營養(yǎng)元素對種子萌發(fā)的影響往往與水文條件相關(guān),并且不同濕地種子庫類型對營養(yǎng)物質(zhì)的反應(yīng)各異.2.1.3種子庫苗種萌發(fā)的主要影響因素種子庫種苗萌發(fā)是種子庫植被恢復(fù)的關(guān)鍵,已有的研究表明水文因素及營養(yǎng)物質(zhì)在一定程度上影響著種子庫種苗萌發(fā),目前水體污染是濕地退化的重要方面之一,但還沒有污染物對種子庫種苗萌發(fā)的相關(guān)報道.通過對影響種苗萌發(fā)主要條件的研究有助于在種子庫植被恢復(fù)實踐中種苗萌發(fā)的適宜生境的創(chuàng)建提供參考,有必要加強這方面的研究.2.2利用現(xiàn)有資源恢復(fù)濕地種子庫種子庫種子庫種子庫的適宜生境苗期是種群動力學(xué)的關(guān)鍵時期,了解這一時期種苗對于生境條件的要求對于種群定居至關(guān)重要.生長早期的種苗存活主要受與淹水緊密相關(guān)的一些環(huán)境變量的影響,種苗存活直至群落建成主要受光照以及與淹水相關(guān)的因子的影響.H9lzel等在對德國北部洪泛濕地植被恢復(fù)的研究中,通過移除表土使基質(zhì)的有機營養(yǎng)和必需礦物質(zhì)降低至目標(biāo)群落的適應(yīng)水平,以創(chuàng)建適宜的種苗定居條件成功恢復(fù)目標(biāo)群落.Takagawa等對荇菜苗期建群安全生境的研究表明,苗期的淹水時間、光照條件、波浪等對種苗的存活起著重要作用,認(rèn)為有必要通過適應(yīng)管理來為種苗的存活創(chuàng)建適宜的生境,以利用現(xiàn)有的種子庫恢復(fù)荇菜群落.由于水體污染、水利控制工程建設(shè)以及河道管理措施等影響,大量的濕地植被因生境條件的喪失而逐漸退化甚至消失,現(xiàn)有的植被恢復(fù)措施由于存在外來物種入侵、恢復(fù)后的植被類型單一等問題而備受質(zhì)疑.種子庫在濕地植被恢復(fù)中的優(yōu)勢越來越為人們所認(rèn)識,而種子庫恢復(fù)初期種苗的定居和建群是恢復(fù)成功的關(guān)鍵,適宜的生境條件則是恢復(fù)成功的基礎(chǔ).相關(guān)研究雖已有報道,但多限于特定的植被或濕地類型.尤其是我國濕地類型多樣、濕地退化程度及主要影響因素各異,但相關(guān)研究極少,開展?jié)竦胤N子庫種苗建群適宜生境的研究不僅可為濕地種子庫植被恢復(fù)工程奠定理論基礎(chǔ),也可為該領(lǐng)域的研究補充新的內(nèi)容.2.3不同類型濕地種子庫物種資源及植被恢復(fù)潛力由于種子比植物成株具有更強的耐脅迫能力,更能逃避干擾、疾病和捕食的損害,且具有隨水文條件變化而運動的特點,因此種子庫在植被遭受破壞后的自然恢復(fù)中常常起著關(guān)鍵作用.在濕地保護(hù)和恢復(fù)實踐中充分利用原有濕地保留的種子庫,以及通過種子庫移植等方法恢復(fù)濕地植被,將更有利于濕地的物種多樣性和遺傳多樣性的恢復(fù),且具有效率高、費用低等特點.在利用種子庫進(jìn)行受損濕地植被恢復(fù)的過程中,通過研究種子庫的規(guī)模、物種組成及物種豐富度等評估種子庫的物種資源及植被恢復(fù)潛力至關(guān)重要,這不僅決定了能否利用種子庫進(jìn)行植被恢復(fù),同時對于恢復(fù)后的植被物種組成也起著重要作用.Blomqvist等對荷蘭幾條河流河岸種子庫的研究發(fā)現(xiàn),由于種子庫組成物種數(shù)較少,且目標(biāo)種極少,因此并不適合用于恢復(fù)河岸帶植被.Matus等通過對荷蘭Cirsiodissecti-Molinietum沼澤濕地不同退化程度下濕地種子庫物種組成的分析以及對群落特征種種子壽命的評價,有效評估了種子庫對于恢復(fù)不同退化程度濕地的有效性,并對利用種子庫恢復(fù)不同退化程度下的濕地植被提出相應(yīng)的對策.Nabity等對荷蘭農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)鹽沼濕地種子庫植被恢復(fù)效力的研究發(fā)現(xiàn)土地利用方式的改變威脅著鹽沼濕地種子庫物種組成,該類型土壤中沒有鹽沼濕地指示種并且只有少量濕地物種,在恢復(fù)過程中需引入鹽沼濕地指示種.Lu等研究了三峽庫區(qū)消漲帶土壤種子庫恢復(fù)消漲帶植被的潛力,認(rèn)為種子庫在三峽庫區(qū)消漲帶恢復(fù)建壩之前的植被尤其是木本和多年生植物的可能性較低.種子庫的規(guī)模和物種數(shù)目是濕地種子庫恢復(fù)潛力的物質(zhì)基礎(chǔ),而目標(biāo)種的存在與否則是恢復(fù)目標(biāo)能否達(dá)成的關(guān)鍵.通過對濕地種子庫恢復(fù)潛力進(jìn)行研究,可以避免恢復(fù)的盲目性,增加目標(biāo)種恢復(fù)成功的幾率,是濕地種子庫植被恢復(fù)研究的重要部分.另外,不是在任何地方、任何生境均能利用土壤種子庫進(jìn)行原有植被的自然恢復(fù).對于干擾嚴(yán)重、立地條件差、不利于種子定植、萌發(fā)和幼苗生長的地段則需要結(jié)合人工重建和工程措施逐步達(dá)到植被恢復(fù)的目標(biāo).2.4土壤種子庫的利用利用種子庫恢復(fù)受損濕地植被一般有直接補充及利用基質(zhì)中遺留的種子庫和從臨近植被生境相似區(qū)域轉(zhuǎn)移種子庫兩種方法,其中后一種主要應(yīng)用于原來植被完全消失的濕地植被恢復(fù).日本在利用土壤種子庫恢復(fù)水域及濕地植被中常用表土種子庫噴播法、移植法以及種子庫植被恢復(fù)與栽植法相結(jié)合的復(fù)合方法等.其中表土種子庫噴播法對河流和自然湖泊的植被恢復(fù)效果很好.利用種子庫進(jìn)行濕地植被恢復(fù)需要明確所利用的種子庫物種組成、種子庫移植的最佳時間、種子庫正常萌發(fā)與建群的適宜生境條件以及種子庫中非恢復(fù)物種的去除方法等問題,以保證濕地植被恢復(fù)能夠達(dá)到預(yù)期的效果.另外,種子庫的采集深度、濕地微生境對種子庫的影響以及一些不可預(yù)料的結(jié)果等都是在利用種子庫恢復(fù)濕地植被的實際工程中需深入研究的內(nèi)容.3濕地種子庫的發(fā)現(xiàn)和保護(hù)濕地種子庫在濕地植被恢復(fù)中的作用正日益受到重視,對濕地種子庫的研究為濕地植被的保護(hù)與恢復(fù)提供了新的思路.而保護(hù)和恢復(fù)濕地生物多樣性,植被恢復(fù)是先決條件.作為植被恢復(fù)重建的材料和資源,濕地種子庫具有恢復(fù)該地域自然植被的潛力,為植物群落的恢復(fù)或重建提供了可能.目前在濕地種子庫物種組成、時空分布及動態(tài)、種子庫與地表植被之間的關(guān)系以及干擾對土壤種子庫的影響等的基礎(chǔ)研究相對較多,種子庫在濕地植被恢復(fù)中的重要作用已經(jīng)多有報道,但是在利用種子庫恢復(fù)濕地植被方面多集中在萌發(fā)條件的研究,并且研究的系統(tǒng)性和深度還有待提高,種子庫植被恢復(fù)工程技術(shù)及應(yīng)用研究報道相對較少.我國在濕地種子庫方面的研究由于起步較晚,因此還存在一些不足之處,今后應(yīng)加強以下幾個方面的研究:1)目前國內(nèi)對于天然湖泊、水庫等濕地的種子庫研究相對較多,但對于一些典型的區(qū)域如城市河流湖泊濕地、逆境環(huán)境尤其是受污染水體等濕地種子庫的研究仍屬空白,對于其種子庫的規(guī)模、物種組成及多樣性、空間分布格局等均無相關(guān)報道,因此展開這些區(qū)域的土壤種子庫研究,有助于整體把握濕地種子庫特性,并對強烈的人為干擾下退化濕地的植被恢復(fù)策略提供指導(dǎo).2)種子的萌發(fā)和生長受環(huán)境光照、氧含量、水文、營養(yǎng)鹽、污染物等因素的影響,目前關(guān)于水位深度、營養(yǎng)物質(zhì)等對于萌發(fā)的影響研究較多,但種子的萌發(fā)一般是多因素影響的結(jié)果,尤其是在植被恢復(fù)實踐過程中很難將環(huán)境條件控制為單因子,水質(zhì)條件(如污水)及水文因素往往是影響種子萌發(fā)的關(guān)鍵,但目前研究多限于少數(shù)影響