丹江口水库水滨带植物群落空间分布及环境解释

探讨了环境因素对丹江口水库(南水北调中线水源地)水滨带植物群落空间分布的影响。通过对水滨带植物群落和环境因素的实地调查,用双向指示种分析(TWINSPAN)对201个水滨带植物群落进行分类;结合地形、土壤和水文因素用除趋势典范对应分析法(DCCA)分析环境因素对水滨带植物群落的影响;并对环境因素的解释能力进行定量分离。结果表明:(1)水滨带植物群落包括7种类型,分别是萹蓄群落、苘麻群落、细叶水芹+狗牙根群落、狗牙根群落、响叶杨-狗牙根群落、杜梨-白刺花-狗牙根群落和侧柏-牡荆-三穗苔草群落;(2)海拔和水淹影响对水滨带植物群落空间分布具有主导作用。海拔升高,水淹影响减弱,植物群落呈现由草本植物群落向木本植物群落变化的格局;(3)土壤因素的解释能力大于地形因素,水文因素的解释能力最小。各类环境因素之间存在交互作用,地形、水文和土壤因素三者间的交互作用最大,地形和土壤因素之间的交互作用最小。环境因素共解释水滨带植物群落空间分布的21.99%,未解释部分为78.01%。结果证明环境对植被的解释能力是由植被的复杂程度决定的,植被越复杂,环境的解释能力越低。

水淹干扰对水库水滨带植物群落稳定性与种间关系的影响

受城市化与人类活动等因素影响而退化的水滨带植被的恢复与重建是近年来生态环境的热点问题。植物群落的种间关系直接影响植被的演替与恢复。以南水北调中线一期工程通水前的丹江口水库原有水滨带植被为研究对象,对年均多于9个月(海拔142 m以下)、6—9个月(海拔142—147 m)、3—6个月(海拔147—151 m)和少于3个月(海拔151—157 m)的4种不同强度水淹干扰的水滨带植物群落的稳定性和种间关系进行分析,探讨不同水淹干扰强度对水库水滨带植物群落稳定性及种间关系的影响。采用M.Godron稳定性测定法对植物群落稳定性进行分析,通过方差比率(VR)、χ^(2)检验、联结系数(AC)以及Spearman秩相关检验对不同水淹干扰强度下的植物群落优势种进行种间关联分析。结果表明:(1)水库水滨带植物群落稳定性从高到低依次为水淹时长3—6个月、水淹时长6—9个月、水淹时长少于3个月和水淹时长多于9个月。中度水淹干扰下的植物群落稳定性要好于重度和轻度水淹干扰的植物群落;(2)不同水淹干扰强度下水滨带植物群落总体性关联表现为显著正相关。随着水淹时间增加,群落中正联结种对占总对数的比例呈下降趋势,负联结种对比例呈增加趋势,正负联结比值降低,群落内种间联结强度逐渐降低,说明水淹干扰强度增加会导致水滨带植物群落种群间相互依存关系减弱或竞争关系加剧。在此基础上,探讨不同水淹干扰强度下物种的空间分布和生态习性,并提出针对不同水淹干扰强度的水滨带植被恢复的物种选择建议。

辽河支流黑鱼水库水滨带高等植物调查与分析

以位于辽河支流的辽宁省昌图县黑鱼水库上游、支流、水库主体和库尾的水滨带植被为对象,采用沿线采集和样方法调查了不同地点的植物种类,分析了植物的生活型、重要值和生物多样性。共鉴定到31科、66属、98种植物,主要为草本植物,其中菊科、禾本科、蓼科的种类较多,有18个科只出现一个物种。与水库上游和库尾的植物种类相比,库体和支流的植物种类更加趋向简单化。不同调查地点植物的生活型呈现一年生草本植物比例大于多年生草本植物的特点。重要值较高的植物以一年生植物为主,但水库上游多年生草本植物重要值较高的物种多于其他调查地点,生物入侵植物豚草在支流和库体沿岸重要值较高。α多样性从高到低的顺序为水库上游>库尾出水口>支流>主体;β多样性表明上游与其他几个地点的群落差异较大,支流与库尾的差异也较大;差异小的是支流与库体、库体与库尾的群落。结果表明:黑鱼水库不同地点的水滨带植被均受到了不同程度的人为干扰,并针对黑鱼水库水滨带植被存在的问题提出了对策。

水淹干扰下水库水滨带植物群落谱系结构与物种多样性格局

群落谱系结构将物种系统发育信息整合到群落中,给生物多样性研究提供了全新视角。为探讨水淹干扰下水库水滨带植物群落物种多样性维持机制,以丹江口水库水滨带为研究区域,以南水北调中线一期工程运行前的原有水滨带植被为研究对象,分析不同水淹干扰强度下群落谱系结构和物种多样性及其与环境因素的关系。结果表明:(1)随着水淹干扰强度增加,群落物种丰富度、物种多样性和谱系多样性显著降低。谱系结构指数虽无显著差异,但随着水淹干扰强度增加呈现由发散到聚集的变化趋势。表明水滨带植物群落物种多样性维持机制是生境过滤和生态位分化共同驱动的结果,并且随着水淹干扰强度增加呈现生境过滤作用增加、物种间竞争排斥作用减弱的生态过程影响规律。(2)坡度、土壤质地、速效氮和全氮含量对整个水滨带植物群落物种丰富度、物种多样性和谱系多样性影响显著。此外,土层厚度和速效磷对物种丰富度和土层厚度对谱系多样性也影响显著。而仅有速效氮含量对谱系结构指数影响显著;轻度水淹干扰下坡向、速效磷含量与多样性指数显著相关;中度水淹干扰下坡度、土层厚度、土壤质地、土壤总氮含量与多样性指数显著相关,土壤pH、全氮和全磷含量与谱系结构指数显著相关;重度水淹干扰下土壤质地、土壤全氮和速效氮含量与多样性指数显著相关。结果表明不同水淹干扰强度下的水滨带环境异质性导致了植物群落物种多样性维持机制的差异。研究结果可为水库水滨带生物多样性保护提供理论依据。