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洞庭湖是我国第二大淡水湖泊,维持其植物群落是确保生态系统健康的关键,对于长江大保护和全球生物多样性保护均至关重要。而上世纪80年代后,洞庭湖大规模人工杨树林种植及2003年三峡大坝投入运行,使得洲滩地形与水文节律这两个关键湿地生态特征受到了强烈人为干扰,对湿地植物产生了影响。为保护和修复湿地,2014年相关部门在洞庭湖区域启动洲滩退林还湿工程,2018年对湖区内养殖子湖实施退渔还湿工程,然而受到强烈干扰后的洲滩与子湖湿地面积恢复后,在江湖关系持续变化,未来水文情势进一步恶化后,如何通过优势湿地植物恢复提升修复质量成为亟待解决的问题。为了探究江湖关系变化后洞庭湖优势植物恢复的影响因子,本研究结合野外调查与控制实验,拟解决如下科学问题:(1)洞庭湖不同湿地生境土壤种子库构成现状如何,退林还湿洲滩植被恢复具有多少潜力;(2)江湖关系变化背景下,洞庭湖沉水植物的时空分布格局如何受地形与水文等因子影响;(3)水深、种间竞争与营养添加如何影响优势沉水植物的生长与繁殖,应开展怎样的水文和环境因子调控来提升湿地植物修复成效。研究结果表明:(1)杨树林退林还湿恢复不同时间地表植物群落物种丰富度和多样性存在显著差异。同时4类恢复阶段地表植被与土壤种子库萌发结果相似性低于0.2,退林还湿种子库陆生植物萌发占优势,芦苇(Phragmites communis)、南荻(Triarrhena lutarioriparia)及沉水植物等湿地关键植物物种较少。(2)影响沉水植物分布的主要环境因子有水深梯度、水体透明度、p H值、底质总磷等,同时生境类型对沉水植物的分布也有显著影响,在半阻隔子湖(部分为退渔还湿)和自由连通水流较缓的回水湾地区沉水植物更适宜生长。(3)由种子和繁殖体培养的刺苦草具有不同的繁殖策略倾向。由种子培养的刺苦草更倾向产生种子来延续种群,而通过克隆体培养的刺苦草则倾向产生更多的匍匐茎和越冬芽孢,在当前世代进行种群的扩张,并且两种繁殖方式都会受水位胁迫影响。(4)营养盐添加和水深对沉水植物的生长繁殖和种间竞争都有影响。水深梯度和种间竞争的交互作用对马来眼子菜(Potamogeton wrightii)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)和刺苦草(Vallisneria spinulosa)的生长具有显著影响。沉水植物生物量在竞争条件下低于无竞争条件,4种水深条件下,轮叶黑藻和刺苦草相比马来眼子菜更易受到种间竞争的影响。在无营养添加环境中,30cm、80cm和130cm水深下轮叶黑藻更具竞争优势,而180cm水深下马来眼子菜竞争力最高;在营养添加环境中,30cm和80cm水深下马来眼子菜竞争力最高,而130cm和180cm水深下刺苦草种间竞争力均为最低。综上所述,本研究发现(1)退林还湿后,利用当前洞庭湖土壤种子库对洲滩植被进行恢复具有一定的可行性,但仍需要人为补充芦苇、南荻等及以无性繁殖为主的沉水植物的关键物种;(2)洞庭湖沉水植物主要在水流较缓、透明度较高、季节连通的半阻隔子湖生境分区,过低和过高的水深对沉水植物具有抑制作用,退渔还湿子湖管理得当利于沉水植物恢复;(3)不同沉水植物应对水体营养盐和水位胁迫的方式不同,种间竞争力也具有显著差异,对沉水植物恢复应综合考虑区域水深及植物配置等因素,并利用水位调控影响繁殖体营养配置,依据需求,降低水深为越冬水鸟补充越冬芽孢或增加水深从而增加种子繁殖保证遗传多样性。本文利用土壤种子库萌发手段,评价了利用现有种子库对洞庭湖退林还洲滩湿地恢复的恢复潜力;发现退林还湿后的洲滩仍需要补充以无性繁殖为主的关键植物物种;揭示了刺苦草在不同水深梯度繁殖分配方式的转换,发现浅水时会产生更多越冬芽孢更多而深水时则会产生更多种子。未来仍需对洲滩种子库中生、湿生植物与水生植物的季节交替机制,以及长江中下游能够开展洲滩植被和沉水植物恢复的适宜区域进一步研究,增加控制实验的水深和营养盐水平梯度,研发退林还湿、退渔还湿的植物精准修复技术,为长江大保护中的湿地保护修复提供和理论指导和技术支撑。