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三峡大坝建成后,将形成长约600 km,高差为30 m的三峡库区消涨带(Water-Level Fluctuation Zone)。随着水位的抬升,原有植被将难以存活。本论文通过对三峡库区消涨带土壤种子库和原有河岸带种子萌发的研究,探讨三峡库区消涨带植被恢复的可能性。
土壤种子库实验以三峡库区不同地理位置的消涨带为研究对象,通过四个样地(重庆长寿CS、石宝SH、巫山WS和湖北秭归ZG)四个水位梯度的调查,研究了三峡库区消涨带蓄水初期(2007-2008年)种子库的种类组成、空间分布格局、种子库与地表植被的关系。
三峡库区消涨带四个样地的土壤种子库共萌发20科45种植物,萌发的幼苗总平均密度是4578粒·m-2。四个样地种子库萌发的幼苗密度具有显著差异,表明三峡库区消涨带的土壤种子库在水平分布格局上具明显的异质性。而146m、150 m、155 m和160 m四个水位梯度间萌发的幼苗密度无显著差异。
从四个样地间种子库与地表植被的相似性系数来看,不同样地间的种子库相似性系数最大,甚至高于同一样地种子库与地表植被的相似性系数,而不同样地间的地表植被相似性最低。尽管不同样地间土地利用历史等差异较大,但其种子库组成的相似性却较高,这可能因为三峡库区蓄水后增加了水流对种子的扩散。
四个样地种子库对地表植被的贡献分别占13%(CS)、37%(SH)、7%(WS)、24%(ZG),说明三峡库区消涨带土壤种子库具一定的自我恢复能力,在一定程度上可以为植被恢复过程提供物种源。
种子萌发实验以三峡库区河岸带21种常见草本植物种子为研究对象,通过比较这些各选种子在淹水和干藏处理前后萌发率的变化以及生活史观察,以期筛选出适合三峡库区消涨带植被恢复的物种。
以新采集种子的萌发率作为对照,干藏后8个物种的萌发率增加(占总数的38.1%),1种萌发率不变(4.8%),12种萌发率降低(57.1%)。与对照相比,淹水后3个物种的萌发率增加(占总数的14.3%),2个物种的萌发率不变(9.5%),16个物种的萌发率下降(76.2%),其中11种显著下降;但淹水深度对种子的萌发没有显著影响。
干藏后的繁穗苋(Amaranthus paniculatus)、皱果苋(Amaranthus viridis)和红刺果苋(Amaranthus.sp)以及水淹后的鳢肠(Eclipta prostrata)萌发率较高,而且能够利用库区退水期完成生活史形成种子,表明这些植物可作为三峡库区消涨带植被恢复时优先考虑的物种源。