發(fā)布時(shí)間：2018-11-04 12:35

【摘要】：水庫消落帶區(qū)域生長(zhǎng)的植物在水庫生態(tài)環(huán)境中扮演著極為重要的角色,對(duì)于防治水庫水體污染、保護(hù)水庫水質(zhì)、防治水土流失多方面環(huán)境問題起著至關(guān)重要的作用。消落帶受限于水庫水位多變性的影響而極不穩(wěn)定,在水庫水位頻繁干擾下,環(huán)境因子改變劇烈,導(dǎo)致植被頻繁發(fā)生演替,體現(xiàn)出消落帶生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)脆弱性。人工水庫的修建改變了自然狀態(tài)下河流水位的變化規(guī)律以及水動(dòng)力學(xué)規(guī)律,從而對(duì)消落帶生態(tài)系統(tǒng)中的植物種子的分布、運(yùn)移及沉降產(chǎn)生了重大的影響。同時(shí)水位逆季節(jié)性的頻繁變化對(duì)消落帶植物的生長(zhǎng)發(fā)育也產(chǎn)生顯著影響,進(jìn)而影響水庫的水質(zhì)狀況以及水庫持續(xù)運(yùn)行的能力。為揭示丹江口水庫消落帶生態(tài)系統(tǒng)中植物自然重建的內(nèi)在潛力,依據(jù)植物不同月份不同土層,植物種子在丹江口水庫消落帶上的分布情況,選取10個(gè)采樣區(qū)域,57個(gè)采樣點(diǎn),按水位變化情況分別在4月和6月采樣。將丹江口水庫不同地區(qū)全部覆蓋,使用典范對(duì)應(yīng)分析的方法(CCA)分析不同月份植物種子的分布規(guī)律與土壤容重,土壤水、土壤有機(jī)質(zhì)含量以及土壤p H值等環(huán)境因子之間的關(guān)系。為揭示消落帶的水文脅迫對(duì)消落帶典型植物種群生長(zhǎng)發(fā)育的影響,設(shè)置11組水分脅迫實(shí)驗(yàn)(水淹深度0-50cm,間隔5cm,每組21個(gè)處理,共231個(gè)培養(yǎng)容器),觀測(cè)丹江口水庫消落帶典型草本植物狗牙根光合效率、葉綠素含量和比葉重三個(gè)生理指標(biāo)及其變化趨勢(shì),運(yùn)用回歸分析的方法建立回歸方程,建立各項(xiàng)生理指標(biāo)與光合效率之間的內(nèi)在聯(lián)系,,從而達(dá)到典型植物狗牙根在不同水淹深度下的生長(zhǎng)狀況來判斷人工水庫水位的最優(yōu)值的目的。通過實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論:(1)通過CCA二維排序的方法,分析土壤中植物種子與環(huán)境因子之間的關(guān)系,選取相關(guān)系數(shù)大于0.5的環(huán)境因子,其中4月份a層土壤中飽和持水量、田間持水量與軸1的相關(guān)系數(shù)分別為-0.50和-0.51,砂粒含量與軸2的相關(guān)系數(shù)為-0.52;b層土壤中毛管持水量、飽和持水量、田間持水量與軸1的相關(guān)系數(shù)分別為0.64、0.62、0.60,砂粒含量與軸2的相關(guān)系數(shù)為0.51,4月份制約種子在土壤中出現(xiàn)的主要環(huán)境因子可能為土壤水份含量,此時(shí)消落帶水位剛剛下降,水份仍為影響消落帶環(huán)境的主要影響因子。在6月a層土壤中,砂粒含量、粉粒含量與軸1的相關(guān)系數(shù)為-0.60、0.54,b層土壤中土壤飽和持水量、有機(jī)質(zhì)與軸2的相關(guān)系數(shù)為0.52、0.51,6月份主要制約植物種子在土壤中的的主要環(huán)境因子為土壤的機(jī)械組成。(2)通過研究水淹對(duì)狗牙根光合效率的影響,結(jié)果表明:在水淹第4天,水淹深度為0cm時(shí)的狗牙根的光合效率為2.54μmol CO_2 m~(-2) s~(-1),水淹深度5cm時(shí)的狗牙根光合效率為3.5μmol CO_2 m~(-2) s~(-1),水淹深度10cm的狗牙根光合效率為4.16μmol CO2 m~(-2) s~(-1),分別增長(zhǎng)了37.8%、18.7%,其中水淹深度10cm時(shí)的狗牙根光合效率較水淹深度0cm的狗牙根光合效率增長(zhǎng)了63.8%;在水淹第8天時(shí),水淹深度0cm狗牙根的光合效率為5.45μmol CO_2 m~(-2) s~(-1),水淹深度5cm狗牙根的光合效率為6.3μmol CO_2 m~(-2) s~(-1),增幅為15.6%,這表明在水淹初期,水分的適量增加對(duì)于狗牙根的光合效率具有促進(jìn)作用。(3)在水淹時(shí)間不超過12天,11個(gè)處理組共77個(gè)樣本的狗牙根的光合效率隨水淹時(shí)間變化而產(chǎn)生的變化規(guī)律相同,符合二項(xiàng)分布,R~2為0.579,表明短期水淹深度的增加對(duì)于狗牙根光合效率的影響較小;當(dāng)水淹時(shí)間為12天到20天時(shí),狗牙根的光合效率與水淹時(shí)間的變化規(guī)律,水淹深度0和5cm處理組變化趨勢(shì)相同,水淹深度15到45cm之間的處理組的變化趨勢(shì)相同,狗牙根的光合效率與水淹時(shí)間的變化的R~2分別為0.680、0.460;當(dāng)水淹時(shí)間為20到30天時(shí),水淹深度0到10cm處理組之間、15到25cm處理組之間、30到35cm處理組之間、40到45cm處理組之間的變化趨勢(shì)分別相同,狗牙根的光合效率與水淹時(shí)間的變化的R~2分別為0.599、0.442、0.783、0.558。說明在一定范圍的水淹深度下,水淹深度的改變并不影響狗牙根的光合效率的變化趨勢(shì);隨著水淹時(shí)間的增加,不同水淹深度下狗牙根光合效率的變化趨勢(shì)的改變愈加頻繁。(4)狗牙根葉綠素含量隨水淹時(shí)間的變化過程中在水淹時(shí)間第25天,狗牙根的葉綠素含量大于水淹12天、16天、20天以及30天,在水淹末期,狗牙根為最大限度維系正常光合作用,葉綠素含量增加,在15到25天狗牙根的葉綠素含量隨水淹時(shí)間的增加而增加;在25到30天狗牙根的葉綠素含量下降,這也與狗牙根的光效率的變化趨勢(shì)一致,狗牙根生長(zhǎng)受到水份嚴(yán)重的抑制。(5)在水淹條件下,狗牙根的比葉重與水淹深度的相關(guān)系數(shù),只有在水淹第四天的時(shí)候,p為0.0260.05,其余時(shí)間,狗牙根的比葉重與水淹深度的相關(guān)系數(shù)均大于0.05,相關(guān)性不強(qiáng),在水淹初期植物為適應(yīng)水淹環(huán)境,葉片生長(zhǎng)以適應(yīng)水下光照較少,植物葉綠素含量降低的等不利因素以維持正常的光合效率,隨著水淹深度的增加,狗牙根葉片的比葉重也隨之發(fā)生改變;當(dāng)水淹時(shí)間過長(zhǎng)時(shí),狗牙根自我調(diào)節(jié)能力減弱,我們假設(shè)狗牙根對(duì)水淹條件的抵抗能力減弱。通過探究一種消落帶典型植物狗牙根的在水分脅迫作用下的生長(zhǎng)規(guī)律,來為消落帶生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)提供一定的科學(xué)理論依據(jù),在后續(xù)研究中,應(yīng)開展多種群落水平的水份脅迫下生長(zhǎng)狀況的對(duì)比實(shí)驗(yàn),設(shè)立野外定點(diǎn)觀測(cè)消落帶區(qū)域內(nèi)水文流動(dòng)規(guī)律,泥沙含量等指標(biāo)測(cè)定,力求更加系統(tǒng)完善的闡明消落帶生態(tài)環(huán)境在水分頻繁干擾下的變化規(guī)律。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S688.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2309832