三峡水库消落区地表植被及其土壤种子库时空动态研究

发布时间：2019-08-28 14:13

【摘要】：三峡水库运行后,水库消落区(海拔175-145m)已由原来的陆地生态系统演替为水陆交替的湿地退化生态系统,反季节超长期水淹导致地表植被退化严重,主要表现为结构稳定性差、物种多样性降低等。那么,不同植被恢复方式、不同消落区类型对地表植被的演替有何影响?土壤种子库又如何响应?这就是本论文拟解决的主要科学问题。因此,本论文依托团队在三峡水库建立的干流与支流、自然与人工修复消落区试验与工程示范基地,采用典型植被随机样方法,连续3个年度(2013-2015年),分春(3月)、夏(7月)、秋(9月)、冬(翌年1月)4个季节及185-175m(非消落区,对照)、175-165m、165-155m和155-145m四个连续海拔高程区段,对受损湿地地表植被及土壤种子库的时空动态开展了探索性研究。研究结果表明:(1)地表植被:自然修复消落区,干、支流2013年一年生和总物种数明显低于2014、2015年,多年生物种数年际变化不明显,干流总物种数、一年生物种数春夏、秋冬;多年生物种数春、夏、秋无明显差异,均高于冬季。支流总物种数,一年生、多年生物种数春、夏、秋无明显差异,均高于冬季;总物种数、多年生物种数随着高程的降低而减小。狗尾草 CSetariaviridi)、苍耳(Xanthium sibiricum)、稗(Echinochlo acrusgalli)、水蓼(Polygonum hydropiper)、狗牙根(Cynodon dactylon)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)为各年份、各季节、各高程共有优势物种。人工修复消落区,干、支流一年生、多年生和总物种数年际变化均不明显,但总物种数、多年生物种数随着高程降低而减小。一年生优势物种,175-165m高程段以狗尾草为主,165-155m高程段无明显优势种,155-145m高程段以苍耳为主。各高程段多年生优势种以狗牙根(修复物种)为主。(2)土壤种子库:干流与支流、自然和人工修复消落区物种数量和优势种组成均表现出共同趋势。一年生、多年生和总物种数年际及季节变化不明显,总物种数随着高程的降低而减小。175-165m高程段优势种以黄鹌菜(Youngia japonica)、鼠灩草(Gnaphalium affine)、酢浆草(Oxalis corniculata)为主,165-155m高程段以黄鹌菜、毛茛(Ranunculus japonicus)、艾(Artemisia argyi)为主,155-145m高程段以毛茛为主。(3)土壤种子库与地表植被的相似性。2013-2015年各季节、各高程相似性系数均低于0.39,秋季最高,春季最低。(4)生物多样性指数。地表植被Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Evenness指数、Margalef指数均逐年增大,各指数沿海拔梯度下降呈逐渐减少,人工修复消落区Evenness指数小于自然修复消落区;土壤种子库Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Evenness指数、Margalef指数逐年增大;三种多样性指数具有中海拔优势。(5)环境因子对生物多样性的影响。海拔一直是影响生物多样性最显著的环境因子,随着演替的进行,季节变化对物种多样性及均匀度产生显著及较显著影响,修复类型对物种丰富度及物种多样性产生显著及较显著影响。现阶段,修复类型成为影响物种丰富度和多样性最显著的环境因子。(6)土壤种子库萌发时长。关于三峡水库消落区土壤种子库萌发时长建议是夏季采集土样萌发240-270d,秋季采集土样萌发200-210d,冬季采集土样萌发210-240d,春季采集土样萌发150-180d。上述成果,对于三峡水库消落区植被生态修复与治理具有一定的科学意义;部分成果,已初步或正在实现转化,具有良好的应用前景。
【学位授予单位】：重庆三峡学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q948

【参考文献】