【摘要】：洞庭湖是國際重要濕地,濕地植被主要以草型為主,在空間分布上呈帶狀,對湖區(qū)濕地生境的維持具有重要作用。植物繁殖庫是潛在的植物群落,包括種子庫和芽庫,是濕地植被演變的內(nèi)在驅(qū)動因子。當前對濕地植被演替的研究側重于水文、土壤等非生物環(huán)境的作用,而忽略了植物群落繁殖庫在演替過程的作用。本文以洞庭湖濕地典型的植物群落為研究對象,通過野外調(diào)查和室內(nèi)培養(yǎng)實驗,研究了繁殖庫(種子庫和芽庫)的密度、組成和季節(jié)動態(tài);通過設置水位控制實驗研究優(yōu)勢植物群落在不同水位條件下形成植物群落的物種組成、密度等特征。該研究對充實和完善濕地植物繁殖庫理論,并對濕地植被的恢復和重建具有指導意義。主要結論如下:(1)苔草和荻群落種子庫密度的季節(jié)變化顯著,且變化規(guī)律都比較一致,總的變化趨勢均為:5月(洪水前)3月(花期)11月(洪水后)1月(冬季)。對不同層面(0-5cm,5-10cm,10-20cm)的土壤種子庫進行分析發(fā)現(xiàn),苔草和荻群落種子庫主要集中在0-5cm,在5月均達到最大,分別占總密度的87.6%和94.5%,說明種子庫主要來源于地表0-5cm土層。種子庫與地表植被的相似性系數(shù)表明,苔草群落的相似性系數(shù)(0-0.04之間)和荻群落相似性系數(shù)(0.06-0.19之間)都較低。種子庫萌發(fā)實驗發(fā)現(xiàn),兩種群落萌發(fā)物中一年生植物都占了60%以上,地表植被調(diào)查發(fā)現(xiàn)以多年生植物占優(yōu)勢(占56%),這也就是兩種群落相似性系數(shù)都較低的原因。(2)苔草和荻群落芽庫密度具有明顯的季節(jié)性。兩種群落在洪水前的5月份最低,1月份最高,且苔草群落(41-980芽/m~2)顯著的高于荻群落(52-261芽/m~2)。對兩種群落的各類型芽進行分析發(fā)現(xiàn),苔草群落占優(yōu)勢的芽體主要是短根莖芽(0-838芽/m~2),而荻群落主要是根莖腋芽(97-170芽/m~2)。調(diào)查發(fā)現(xiàn),苔草群落芽庫僅有苔草組成而荻群落有苔草、荻和蘆葦三種組成,芽庫與地表植被的相似性系數(shù)表明,苔草群落(0.21-0.93之間)顯著的高于荻群落(0-0.46之間),由于苔草群落地表植物主要是苔草(占90%),且苔草自身可倒伏不利于地表其他物種的萌發(fā),這也是苔草群落芽庫與地表植物相似性系數(shù)較高的原因。(3)苔草和荻群落繁殖庫密度與季節(jié)有顯著的相關性(P0.001),且變化趨勢一致,在5月達到最大值(苔草群落:15331.20±4671.082粒/m~2、荻群落:17363.20±2486.679粒/m~2),冬季1月達到最小值(苔草群落:1403.73±211.266粒/m~2、荻群落:745.87±96.400粒/m~2)。冬季1月兩種群落芽庫密度占繁殖庫密度的69.8%(苔草群落)、35%(荻群落),5月兩種群落種子庫密度都占繁殖庫密度的99.8%,說明芽庫與種子庫都是繁殖庫不可缺少的部分。繁殖庫與地表植被的相似性系數(shù)表明,苔草群落相似性系數(shù)在0.25-0.93之間,荻群落相似性系數(shù)在0.17-0.55之間,5月芽庫相似性系數(shù)占繁殖庫相似性系數(shù)的100%(苔草群落)和70.9%(荻群落),可看出芽庫對繁殖庫的貢獻比重較大,芽庫在繁殖庫當中是不可忽視的。(4)苔草、荻和楊樹群落進行水位實驗發(fā)現(xiàn),水位與植物密度、物種豐富度、Simpson多樣性指數(shù)有顯著的相關性(P0.05),隨水位的增加都呈降低趨勢,說明水位對植物生長的重要作用,淹水是制約植物群落物種組成的重要因素。-20cm是植株密度、物種豐富度和Simpson多樣性指數(shù)最佳水位。水位處理前期與后期相比較,前期植物密度、物種豐富度、Simpson多樣性指數(shù)和重要值IV明顯高于后期,說明長時期的水位脅迫對植物群落發(fā)展是不利的。(5)根據(jù)濕地植物繁殖庫密度、季節(jié)變化特征,在今后濕地恢復工作中前期應以種子庫為立足點,促進地表植被快速建群,后期應以芽庫為立足點,達到穩(wěn)定植物群落的目的。水位實驗表明,長期的水分脅迫對植物群落的生長是不利的,今后為提高濕地生態(tài)恢復,應加強水分與環(huán)境因子的雙重影響研究。
【學位授予單位】：四川師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q948.1
【圖文】：

3.2 實驗設計（1）洞庭湖濕地典型植物群落繁殖庫特征及與地表植被關系本文以分布在東洞庭湖的兩種典型植物群落（苔草、荻）為研究對象，選取東洞庭湖植物群落呈帶狀分布的典型地段小西湖、團洲和君山（圖 3.1），每個地段在苔草、荻群落各設置 1 條樣帶，樣帶寬 20m，長 1000m，在每條樣帶內(nèi)設置 5個 5m×5m 固定樣方，樣方之間間隔大于 100m。每個群落類型包括 3 條樣帶，15個樣方，每個樣方用 GPS 記錄經(jīng)緯度。（2）洞庭湖濕地典型植物群落對水位變化分析以分布在東洞庭湖的三種典型植物群落（苔草、荻和楊樹）為研究對象，選取東洞庭湖植物群落分布的典型地段小西湖和團洲進行，每個地段在苔草、荻和楊樹群落各設置 1 條樣帶，樣帶寬 20m，長 1000m，共三條樣帶。

這四個時間可反應出種子庫的季節(jié)動態(tài)。取樣時每次在每個固定樣方內(nèi)取 1個 1m×1m 的小樣方，用于種子庫取樣，在 2018.5 種子庫取樣同時另取一個 1m×1m的小樣方，用于記錄地表植物群落的物種組成、密度、高度和蓋度，待記錄完整將其割掉裝入自封袋帶回實驗室，在實驗室對地上植被進行分類烘干稱重。種子庫取樣，采用網(wǎng)格法在小樣方內(nèi)用土壤種子庫取樣器（21cm2）采集 20 個土芯（圖 3.2），采集的土樣由地表至地下深處分為三層（0-5cm，5-10cm，10-20cm），將同一個小樣方內(nèi)的同層土混合裝入同一個自封袋，帶回實驗室，在實驗室經(jīng)自然風干后去除土壤中的枯枝落葉等雜質(zhì)，過 0.2mm 的網(wǎng)篩，然后將處理后的土樣平鋪于事先裝有 3cm 沙子的萌發(fā)盒（25cm×20cm×5cm）中，沙子在鋪之前經(jīng) 120℃烘箱處理 24 小時，每個萌發(fā)盒中種子庫土樣厚度為 1cm，每個樣品重復三次。將萌發(fā)盒放置在植物培養(yǎng)溫室，培養(yǎng)室內(nèi)溫度設置在 26℃，濕度 80%以上，采用濕潤萌發(fā)法待種子萌發(fā)[60]。萌發(fā)的幼苗一經(jīng)鑒定立刻移除，無法鑒別的幼苗移栽在單獨的萌發(fā)盒中做好標記，待可鑒定為止（圖 3.3）。

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