Soil seedbanks are shaped by the timing of fires in a Mediterranean-type ecosystem

IF 5 1区环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION

Journal of Applied Ecology Pub Date : 2024-09-10 DOI:10.1111/1365-2664.14759

Ella Plumanns Pouton, Sabine Kasel, Trent D. Penman, Matthew Swan, Luke T. Kelly

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地中海型生态系统的火灾时间决定了土壤种子库的形成

许多植物依靠土壤种子库在火灾易发的生态系统中存活。然而，有关植物对火灾反应的知识主要基于地面上的动态变化。量化火灾如何影响各种物种的种子库将改善火灾管理。在这里，我们旨在了解火灾发生的时间如何影响土壤种子库中物种的出现，以及这与地中海型生态系统中物种特征的关系。我们对 57 个地点的土壤种子库进行了采样，这些地点代表了不同的火灾频率（81 年中发生 1-9 次火灾）和火灾发生后的时间（1-81 年）。通过为期 15 个月的发芽实验，我们从 245 种植物中鉴定出了 39,701 株发芽植物。利用非线性模型，我们量化了 75 个物种的土壤种子库对火灾历史的反应，并将这些反应与地面反应进行了比较。火灾对物种土壤种子库的影响取决于种子寿命和物种的生活史特征。我们观察到 15 个物种的种子库对火灾后时间的反应：所有物种的种子寿命都很长，其中包括 8 种一年生植物、5 种再萌发植物和 1 种强制性播种植物。同样，我们还观察到 17 个物种的种子库对火灾频率的反应，其中 16 个物种的种子寿命较长。对于形成长寿命种子库的一年生植物来说，长时间无火（40年）会增加种子库的可用性，而频繁的火灾（每≤15年）则会耗尽种子库。我们没有发现火灾对其他几种功能类型的物种有一致的影响。在土壤种子库中发现的许多物种（53%）在地面植被中并没有发现，在模拟的22个物种中，有7个物种显示了火灾对地面植被的影响。综述与应用：火灾频率会影响土壤种子库中物种出现的概率。频繁的火灾会耗尽依赖长效土壤种子库生存的物种的种子供应。然而，其他物种，包括种子贮藏期较短的多年生植物，似乎对迄今为止的火灾频率有较强的适应能力。我们建议，火灾管理的目标应该是在景观中产生不同的火灾频率，包括火灾频率较低的地区，以保持土壤种子库中丰富的植物多样性。

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来源期刊

Journal of Applied Ecology 环境科学-生态学

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期刊介绍： Journal of Applied Ecology publishes novel, high-impact papers on the interface between ecological science and the management of biological resources.The editors encourage contributions that use applied ecological problems to test and develop basic theory, although there must be clear potential for impact on the management of the environment.