模拟水淹对三峡库区常见一年生草本植物种子萌发的影响

根据三峡水库水位运行时间, 设计了30、75、115、155、195和240天共6个水淹时间梯度(T-1、T-2、T-3、T-4、T-5和T-6), 采用模拟水淹的方法, 研究了不同水淹时间对三峡消落带4种常见的一年生草本植物稗(Echinochloa crusgali)、金狗尾草(Setaria pumila)、马唐(Digitaria sanguinalis)和荩草(Arthraxon hispidus)种子萌发的影响。结果表明: 1)随着水淹处理时间的增长, 这4种植物的萌发率基本上呈现先增高后降低的趋势。稗和荩草在T-1-T-5的种子萌发率显著高于对照(CK) (p < 0.05), T-6和CK之间差异不显著。金狗尾草T-2、T-3的萌发率显著高于CK (p < 0.05), T-1、T-4-T-6与CK之间无显著性差异。马唐在水淹处理(T-1-T-6)的萌发率均显著高于对照(CK), 但长时间水淹处理(T-4-T-6)对萌发的促进作用要低于短时间水淹处理(T-1-T-3)。这说明一定时间的水淹有利于打破种子休眠并提高种子萌发率。2)一定时间的水淹处理加快了稗、金狗尾草、马唐和荩草的萌发进程。对照组种子的日萌发率较均匀, 萌发曲线较平缓。而水淹处理的种子多集中在3-5天内大量萌发。和对照相比, 一定时间的水淹处理显著提高了这4种植物种子的萌发指数, 缩短了种子的萌发持续时间, 提早了种子萌发高峰时间和达到50%萌发率的时间。长时间的水淹对种子的萌发进程影响不大。3)总体来说, 稗、金狗尾草、马唐和荩草在各个处理下的萌发率均较高(> 40%), 可以考虑作为三峡消落带植被恢复的备选物种。     

三峡库区消涨带植被重建

重建三峡水库消涨带植被对于恢复消涨带功能、维持三峡工程安全和修复长江流域退化生态系统具有十分重要的意义.消涨带可分为自然消涨带和人工消涨带,自然消涨带及其植被是流域生态系统的组成部分,具有重要的生态、社会和经济价值.人为控制水位涨落而形成的人工消涨带很少有植被覆盖,属于退化的生态系统.三峡消涨带包括三峡自然消涨带和三峡水库消涨带,三峡工程的建设将淹没三峡自然消涨带及其植被并产生没有植被覆盖的三峡水库消涨带.作者认为开发利用三峡水库消涨带土地资源,发展库区经济将导致库区生态环境恶化、危及三峡工程安全且不利于长江流域生态系统的健康.解决三峡水库消涨带问题的关键是重建消涨带植被,并恢复其功能.该文从水利建设与环境保护的关系、三峡水库管理与库区景观建设的需要、消涨带功能恢复与流域生态系统康复和促进水库消涨带研究的深入阐述了开展三峡水库消涨带植被重建的必要性.     

古尔班通古特沙漠及周缘52种植物种子的萌发特性与生态意义

本文对古尔班通古特沙漠及其周缘52种植物种子的萌发特性进行比较,以探讨该地区植物的不同萌发对策及其生态适应意义。结果发现：萌发率80%以上的有11种,小于20%的有22种,7种未萌发;萌发开始时间为1-3d的有37种,大于10d的有2种;萌发持续时间为1-7d的有10种,大于22d的有14种;达50%萌发率的时间为1-7d的有17种。主成分分析(PCA)和聚类分析结果表明,52种植物可划分为4种萌发类型：爆发型、过渡型、缓萌型和低萌型,这可能与生境土壤中水分存在差异有关;木本植物的萌发率显著高于非木本植物,暗示木本植物的高萌发率保证植物能够快速占领空间和资源,增加竞争优势,而非木本植物,尤其是一年生植物表现低的萌发率,是植物生存的一种风险分摊策略。     

干藏和淹水对三峡库区21种草本植物种子萌发的影响

研究了三峡库区河岸带21种常见草本植物种子在干藏以及不同淹水深度（0.5、1.0和2.0m）处理下的萌发特性。结果表明：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%）。水淹处理后,占总数76.2%的物种的萌发率下降,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〉50%,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落带植被恢复时优先考虑的物种源。     

三峡水库消落区4种一年生植物种子的水淹耐受性及水淹对其种子萌发的影响

稗(Echinochloa crusgalli)、苍耳(Xanthium sibiricum)、合萌(Aeschynomene indica)和水蓼(Polygonum hydropiper)是三峡水库消落区常见的4种一年生植物。该研究旨在验证这4种植物的种子能否耐受三峡水库消落区的水淹环境及种子在消落区变化的环境中能否成功地萌发。将消落区按照吴淞高程标准划分为9个高程梯度(145-150 m、150-155 m、155-160 m、160-163 m、163-166 m、166-169 m、169-172 m、172-175 m和>175 m), 实地播种这4种植物的种子(或果实), 并将种子萌发划分为“有泥沙淤积于种子表面”和“无泥沙淤积于种子表面” 2组。观察在消落区水位变化(蓄水到退水)一个周期内种子能否耐受水淹及水淹对不同高程种子萌发的影响。结果发现: (1)稗、苍耳、合萌和水蓼的成熟种子(或果实)能够耐受三峡水库消落区的水淹环境并保持活力。(2)这4种一年生植物种子的萌发起始时间和萌发持续时间都随着高程的降低而逐渐缩短(p < 0.01); 高程169 m以下, 种子萌发的起始时间显著缩短(p < 0.01)。总体来看, 在同一高程区域内, 合萌种子的萌发起始时间略长一些, 苍耳次之, 水蓼最短。(3)对稗、苍耳和水蓼的种子而言, 萌发率随高程的降低总体上呈现先上升后下降的趋势。合萌的种子萌发率随高程的降低总体呈下降的趋势。(4)水淹过程中产生的泥沙淤积对种子萌发影响较小, 但是在一定程度上可以促进苍耳的种子萌发而抑制合萌的种子萌发。以上试验结果表明: 这4种一年生植物的种子(或果实)在三峡水库消落区变化环境中能够耐受水淹并成功地萌发, 可应用于三峡水库消落区的植被恢复和生态重建中。     

储藏条件和时间对六种多年生湿地植物种子萌发的影响

研究了储藏条件和时间对 6种湿地植物种子萌发的影响 ,以便为采用种子恢复和重建湿地植被提供指导。将新鲜种子在浸泡 -冷、湿 -冷、湿 /干 -冷和干 -冷 4种条件下储藏 3个月后再进行种子萌发 ,结果表明 ,普通野生稻 (Oryza rufipogon)和野慈姑(Sagittaria trifolia)在 3种水胁迫冷藏条件下的种子萌发率显著高于干 -冷储藏时的萌发率 ;柳叶箬 (Isachne globosa)和水毛花(Scirpus triangulatus)种子发芽率最高的储藏条件分别是浸泡 -冷或湿 -冷储藏和干 /湿 -冷藏。小慈姑 (Sagittaria potam-ogetifolia)和野荸荠 (Eleocharisplantagineiformis)在 4种储藏条件下的发芽率没有显著差异。将种子在干 -冷条件下分别储藏1个月、6个月、18个月和 30个月后再进行萌发 ,结果显示储藏时间延长显著提高了普通野生稻、柳叶箬、野荸荠和小慈姑的发芽率。野慈姑的发芽率在前 3个储藏期随储藏时间延长而提高 ,但 30个月后发芽率开始下降。水毛花在所有储藏期间的发芽率均小于 2 %。结果建议采用种子恢复和重建湿地植被时 ,将种子水胁迫冷藏利于种子的萌发。同时 ,结果也表明干 -冷储藏 30个月的种子仍可作为湿地恢复的种质资源     

庐山植物园9种杜鹃花属植物种子萌发特性观测

杜鹃花作为城市园林绿化中的重要观赏树种,了解其种子萌发的特性对杜鹃花的推广应用具有重要意义.以庐山植物园9种杜鹃属植物为实验材料,在25℃恒温条件下对其萌发情况进行观测,分析不同种杜鹃的千粒重和萌发特性差异,结果表明:杜鹃花植物种子较为细小,千粒重仅为0.134～0.268 g.室温贮存下不同杜鹃花属植物的发芽率、发芽...     

埋藏对65种半干旱草地植物种子萌发特性的影响

比较了半干旱草原科尔沁沙地65种植物新采种子和埋藏1年种子的萌发特性.结果表明：埋藏1年后,有38种植物的种子仍具有活力.新采种子萌发率>80%的植物种子埋藏后萌发率下降;而萌发率<80%的植物种子埋藏后萌发率均有较大幅度的提高.埋藏对种子萌发特性的影响因植物生态类群(杂草、草原植物、草甸植物、沙生植物)而异.种子埋藏1年后,多年生植物萌发率没有明显提高,而1年生植物萌发率显著提高(P<0.05).对于新采种子和埋藏1年种子萌发率间相差10%以下的物种,可根据萌发格局将植物种分为3类：埋藏促进型(如差巴嘎蒿)、埋藏抑制型(如大籽蒿)和埋藏不变型(如鹤虱).     

消涨带及三峡水库消涨带植被重建

重建三峡水库消涨带植被对于恢复消涨带功能、维持三峡工程安全和修复长江流域退化生态系统具有十分重要的意义。消涨带可分为自然消涨带和人工消涨带,自然消涨带及其植被是流域生态系统的组成部分,具有重要的生态、社会和经济价值。人为控制水位涨落而形成的人工消涨带很少有植被覆盖,属于退化的生态系统。三峡消涨带包括三峡自然消涨带和三峡水库消涨带,三峡工程的建设将淹没三峡自然消涨带及其植被并产生没有植被覆盖的三峡水库消涨带。作者认为开发利用三峡水库消涨带土地资源,发展库区经济将导致库区生态环境恶化、危及三峡工程安全且不利于长江流域生态系统的健康。解决三峡水库消涨带问题的关键是重建消涨带植被,并恢复其功能。该文从水利建设与环境保护的关系、三峡水库管理与库区景观建设的需要、消涨带功能恢复与流域生态系统康复和促进水库消涨带研究的深入阐述了开展三峡水库消涨带植被重建的必要性。     

丹江口库区滩涂与入库支流植被与土壤种子库: 水传播潜力探讨

为了探索库区滩涂与入库支流土壤种子库与植被的关系, 以及物种通过水传播扩散的潜力, 对丹江口库区内4条支流及其入库滩涂的地表植被和土壤种子库进行了调查。结果显示, 支流地表植被和种子库的物种多样性高于库区滩涂, 汉江库区滩涂和支流的地表植被与种子库均有较高的物种相似性。DCA排序和TWINSPAN聚类可以明显地将支流的植被和种子库样方与滩涂的植被和种子库样方分到不同的样方组, 结合物种排序图可以清楚地发现, 流入汉江库区支流的植被和种子库的物种组成与滩涂的植被和种子库的物种组成有密切联系。汉江库区滩涂0-15 cm的土层内都有种子萌发, 而丹江库区种子库中只有狗牙根(Cynodon dactylon)一种植物, 且仅存在于0-5 cm土层。研究结果表明, 繁殖体通过支流向滩涂的水传播作用对植被建立有积极贡献。     

储藏方式和时间对三峡水库消落区一年生植物种子萌发的影响

为了明确不同储藏方式和储藏时间对三峡水库消落区4种1年生植物稗(Echinochloa crusgalli)、苍耳(Xanthium sibiricum)、合萌(Aeschynomene indica)和水蓼(Polygonum hydropiper)种子萌发能力的影响,筛选出有利于其萌发的最佳储藏方式及时间,采取5种储藏方式(室温、冷藏、冷冻、干沙、湿沙)、8个储藏时间段(30、60、90、120、150、180、210、240d)对种子进行储藏实验。在光照培养箱昼25℃/夜20℃和周期性光照(昼12h/夜12h,光强100μmol·m-·2s-1)条件下进行种子萌发,每次萌发持续时间为30d。结果显示:(1)稗、苍耳和水蓼的种子在湿沙储藏条件下萌发起始时间缩短,种子萌发率、萌发指数高于其它储藏方式;湿沙储藏条件下,稗的种子储藏90-180d萌发率达到80%以上,苍耳的种子储藏180d萌发率达(64±2)%,水蓼的种子储藏30-240d萌发率均超过90%。(2)冷冻储藏能有效地解除合萌种子休眠,显著提高其种子萌发率和发芽指数;冷冻储藏90-180d合萌的种子萌发率均超过80%,之间没有显著差异。(3)果皮是限制苍耳种子萌发的主要因素之一,而去除果皮对合萌种子萌发没有显著影响。研究结果建议:采用种子来进行消落区植被恢复和重建时,稗、苍耳和水蓼的最佳储藏方式是湿沙储藏,合萌的最佳储藏方式是冷冻储藏。结合三峡水库水位调度原则,在适宜的储藏方式下,本实验中储藏120-180d的种子能够应用于消落区实地播种中。     

三峡库区消落带水淹初期地上植被与土壤种子库的关系

采用种子萌发法,研究了三峡库区消落带水淹初期所形成的已淹区段、未淹区段以及留存原有植被的对照样带地表植被与土壤种子库之间的关系。结果表明:三峡库区消落带已淹区段地表植被分属47科71属100种,未淹区段84科163属223种,优势科主要为菊科、豆科、禾本科、蔷薇科、莎草科。地上植被的物种生活型,已淹区段以生长周期短、适应性较强的1年生草本为主,灌木和乔木共占19%;未淹区段中1年生草本占20.45%,多年生草本占36.36%,灌木或藤本占28.18%,乔木占15%;对照样带中1年生草本占23.24%,多年生草本占41.32%,灌木及藤本占32.02%,乔木占17.05%。与对照样带相比,已淹区段地表植被物种多样性指数和丰富度指数都明显降低,未淹区段地表植被却表现出明显增加的趋势,只有Pielou均匀度指数都降低;已淹区段、未淹区段土壤种子库分别具有物种79种和108种,分别比对照样带增加了9种和38种;已淹区段种子库密度为(12667±2225.25)粒/m2、未淹区段为(38013±9796.04)粒/m2、对照样带为(18715±8234.77)粒/m2,与对照样带土壤种子库总密度相比,已淹区段降低了32.32%,未淹区段增加了103.12%,都以草本植物占绝大多数比例,且1年生草本所占比例大于多年生草本所占比例。土壤种子库的生物多样性指数、丰富度指数和均匀度指数与地表植被变化相一致,但变化幅度较小。消落带已淹区段、未淹区段、对照样带地表植被和土壤种子库共同出现的物种数分别为9,40和15种,土壤种子库和地表植被间Sorensen相似性系数分别为0.328,0.241,0.186,表明三峡库区消落带水淹初期区域整体相似系数较低,这与消落带形成时间短有很大的关系。     

海拔和植被对三峡库区梨香溪消落带土壤酶活性的影响

消落带土壤生态环境对水库水质及坡岸稳定性具有较大影响,土壤酶活性具有驱动土壤物质循环进而影响生态系统的功能。本文以三峡库区梨香溪消落带土壤为研究对象,研究了四个海拔梯度和五种植被样地的土壤蔗糖转化酶、脲酶、碱性磷酸酶和蛋白酶的活性及相关环境因子。结果表明,在不同海拔样地中,表层土壤的有机质、总氮、总磷和有效磷的含量均高于土壤下层,并且有效磷和总磷含量随海拔高度的增加而增大。四种土壤酶活性随高程的增加均总体呈现出增大的趋势。除脲酶外,167~180 m样地的下层土壤的土壤酶活性均高于165 m样地。在不同植被样地中,苔藓结皮样地的表层土壤中,蔗糖转化酶、碱性磷酸酶和蛋白酶的活性均为最大。有植被覆盖的样地土壤酶活性和土壤有机质、总氮、总磷和有效磷含量均高于裸地,其中虎杖和藻结皮植被对土壤的养分和土壤酶活性影响作用高于狗压根和苔藓结皮。四种土壤酶的酶活性与土壤总氮、总磷、有效磷和有机质含量大体都呈现正相关关系。以上结果表明,消落带土壤酶活性和土壤肥力供给能力受水淹影响,藻类结皮和苔藓结皮对消落带土壤肥力具有促进作用。     

三峡水库消落带植被分布规律及对磷迁移和鱼产力的影响

为了探究三峡水库消落带植被的分布规律及其对库区生态环境和渔业的潜在贡献, 对秭归、云阳和忠县库区共计30个典型消落带断面的植物群落结构特征、植物营养成分、断面坡度及土壤理化特性进行了调查分析。结果表明, (1)共发现54科、61属、209种植物, 其中狗牙根(Cynodon dactylon)和苍耳(Xanthium sibiricum)为主要优势种, 平均盖度分别为29.73%和26.87%; 随着水位高程逐渐降低, 狗牙根、喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)和茼麻(Abutilon theophrasti)的盖度逐渐增加, 苍耳、草木犀(Melilotus officinalis)和狼粑草(Bidens tripartite)的盖度逐渐降低, 而葎草(Humulus scandens)、狗尾草(Setaria viridis)和酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium)的盖度先增加后降低; 植被的分布还受到断面坡度的影响, 狗牙根的盖度与坡度呈显著负相关(P<0.001), 而苍耳的盖度则随着坡度呈现先增后降的显著单峰形态分布(P<0.001)。较高的土壤含水率促进了以狗牙根为主的共优势群落的形成, 而随着土壤含水率降低, 植被类型逐渐演替成以苍耳为主的共优势群落; (2)低水位高程(150—160 m)消落带地表土壤呈现明显的磷吸收趋势, 而高水位(160—175 m)表层土壤则呈现明显的磷释放趋势, 这与样地的植被类型和土壤微生物群落结构特征密切相关; (3)三峡水库消落带狗牙根和苍耳的地面鲜重总量为2.51×10⁸和2.48×10⁸ kg, 它们的鲜重总量和蛋白质含量均远高于其他植物, 对库区渔产潜力贡献分别为1.25×10⁸和1.24×10⁸ kg。综上, 三峡库区消落带植被的主要优势种为狗牙根和苍耳, 植被的分布主要受到水位高程、断面坡度和土壤含水率的影响。消落带植被在库区陆源磷营养截留、水体磷营养调控和鱼产力贡献方面具有较高的生态服务功能价值。研究可为评估水库消落带的生态渔业功能及研发水库消落带的植被修复技术提供重要参考。     

三峡库区消落带植被特征变化研究

三峡库区消落带是一个由于水位波动形成的特殊地理单元,造成了库区区域内消落带植被的特殊变化节律。然而,在长时间尺度下的三峡库区消落带植被在中小尺度上的变化特征少有报道。通过对2002年至2022年所有相关文献进行数据收集与整理统计,对三峡库区消落带植被的变化进行了分析。结果显示：(1)在蓄水前后,消落带植被物种类型、丰度、覆盖度等发生了显著变化,呈显著下降趋势。蓄水前的植被物种数较多,在蓄水初期最高录得481种植物,而到了2022年,物种数量减少到77种,减少幅度达81%。乔灌草物种数分别下降了86.8%、90.7%和38.2%。乔灌木植物覆盖度显著降低,草本植物覆盖度则增加明显;(2)优势植物从乔灌草共存转变为以多年生和一年生草本为主导的植被群落,其中狗牙根的重要值从蓄水前的9.38上升到蓄水后的17.28,成为最具优势的物种;(3)在不同高程上,植被梯度覆盖度和物种数变化显著,覆盖度整体表现为上层>中层>下层,物种数整体表现为上层(11种)>中层(9种)>下层(7种);(4)在结构方程模型中,淹水时长是影响植被变化最显著的因素(标准化总影响为0.46),对物种数和覆盖度的变化具有重要影响。因此,适应性物种的选择及其生态位适应性、植被特征和环境响应的深入研究是三峡库区消落带生态恢复中的重要内容。研究结果为认识消落带植被变化规律以及植被生态恢复提供了重要依据。     

三峡库区消落带重建植被下土壤微生物生物量碳氮含量特征

为探究三峡库区消落带植被重建后,土壤微生物生物量含量特征及影响因素,对忠县消落带人工重建植被土壤及裸地土壤(作为对照)微生物生物量碳氮含量进行了调查研究。结果表明:(1)在消落带165-175 m高程土壤微生物生物量碳含量草地林地农耕地裸地,微生物生物量氮含量规律与微生物生物量碳一致,农耕地明显提高;土壤微生物生物量总体呈现出草地最高、林地和农耕地次之,裸地最低的趋势,表明进行消落带植被恢复对土壤微生物生物量有显著的促进作用。(2)不同植被类型下,土壤微生物生物量碳氮比变化范围为8.02-10.25,土壤微生物生物量碳、氮占土壤有机碳、全氮的百分比范围分别是2.40%-4.60%和2.13%-3.58%,其中林地对土壤碳、氮库贡献显著高于裸地(P0.05)。(3)土壤微生物生物量碳、氮与土壤有机碳、全氮和pH值呈现显著相关性,与土壤含水量呈现极显著相关性,说明消落带重建植被土壤的这些理化性质对土壤微生物生物量碳、氮含量有强烈的影响。因此,在三峡库区消落带进行植被恢复重建能显著提高土壤微生物生物量及土壤质量,对加强三峡库岸生态系统的稳定性具有重要意义。