论文部分内容阅读
由于三峡水库的特殊运行方案,在库岸周边形成了落差30m的消落带,其面积大、条件特殊、生态承载能力弱,生态环境问题日益突出。本研究分别在2011年04月、2011年07月与2011年09月三个时间段,通过对三峡库区重庆段内典型消落带进行植被调查及样品采集,统计分析落干期间三峡库区消落带的主要植被类型及其多样性特征,分析植被生物量、氮磷元素的变化特征,研究植物的物候特征及其适应策略等,并进一步提出库区消落带地上植被管理方案,为维持库区消落带生态系统的稳定性提供理论依据和数据支持。本研究的主要结论有:①用TWINSPAN数量分类方法对三峡库区消落带三个时期调查的植物群落进行分析,落干初期、中期与末期消落带的植被类型分别为6个、5个和8个,经过长期水淹后,落干初期的植物群落类型较少,落干末期,群落类型增多。落干初期,以匍匐型物种为优势种的群落类型占优势,随恢复时间的延长,这种优势群落不明显。落干初期,高程间的群落类型差异明显,而经过长时间恢复后,在落干中期与末期,这种差异减小。②三峡库区消落带经受长时间水淹后,落干初期的植物生长型以匍匐型为主,落干期间,随恢复时间的延长,匍匐型物种所占优势度逐渐减少,植物的生长型类型逐渐增多。经过长时间水淹后,三峡库区消落带植物群落的物种丰富度指数、Shannon-Wiener和均匀度指数均小于对照高程的各指标,且随高程的降低而减小。经过一段时间的恢复后,在落干中期与末期,各指数都显著增加,且各高程的各指标在这两个时期间并没有显著差异。库区消落带植被在经受长期水淹后,落干期间能够得到较好的恢复,且生长可趋于稳定。③在落干初期,消落带植被地上生物量与地下生物量都明显低于对照高程,且两者之间存在显著差异(P<0.05)。落干期间,植被得到较好地补偿生长,在落干中期与末期,植被地上生物量和地下生物量都明显增加,且消落带区域(165-175m与155-165m高程)与对照高程之间并没有显著差异(P>0.05)。④库区消落带植被的氮磷含量在落干初期均大于落干中期与末期。在落干中期与末期,消落带植被的氮磷含量与对照高程之间并无显著差异(P>0.05)。消落带植被的氮磷积累量均取决于植被生物量的现存量,而非植物的氮磷含量。⑤三峡库区消落带植物在其生长阶段更多的受到氮元素的限制(N:P<7)。对照高程未受水淹影响,N:P较为稳定;而消落带区域,由于受水淹的影响,使得落干中期和末期的N:P与落干初期的呈极显著差异(P<0.01),同时落干期间N:P的不稳定变化,反映了消落带植物对库区消落带这种特殊生境的适应。⑥消落带常见优势物种的物候研究结果显示生长于消落带的一年生植物,如藜、水蓼、一年蓬等,其物候期均有所提前,生活史较实际情况缩短;而多年生并具有匍匐茎或根状茎的植物,如水花生、艾蒿、葎草等,其物候期与实际情况基本吻合,没有明显差异。消落带常见优势植物均能够较好地适应水淹干扰,但它们的适应策略有一定差异。⑦综合考虑库区消落带的生态功能、经济价值及景观美化,针对消落带155-175m高程地段提出植被管理方案,即对植被覆盖率较高地区的植被进行周期性收割,以减少氮磷元素对库区水体富营养化的贡献率,同时维持消落带生态系统的生物多样性。