發(fā)布時間：2020-11-04 17:48

　　 植物功能性狀(plant functional traits)是指某種植物在長期適應(yīng)環(huán)境過程中,通過進化產(chǎn)生的結(jié)果,包括個體水平上(從細胞到整個生物體)可測量的任何形態(tài)、生理或物候特征,它們能夠響應(yīng)外界生存環(huán)境變化,并且影響生態(tài)系統(tǒng)功能,對表征生態(tài)系統(tǒng)功能具有指示作用。三峽工程建成后,“冬蓄夏排”的調(diào)水機制,導(dǎo)致在河岸帶形成了漲落幅度達30 m的水庫消落帶。原來的河岸生態(tài)系統(tǒng)變成了反季節(jié)性水淹的新生濕地生態(tài)系統(tǒng),原有的動物、植物因不適應(yīng)生存條件的改變而退化或衰亡,將被適于水淹逆境條件而生存的生物取而代之。本文選取自重慶江津到湖北宜昌三峽庫區(qū)干流、支流和島嶼為調(diào)查區(qū)域,研究其典型植物群落、重要植物物種的功能性狀,建立三峽庫區(qū)消落帶典型植物功能性狀的詳細數(shù)據(jù)庫,闡明植物功能性狀在河岸帶-消落帶轉(zhuǎn)化過程中的變化規(guī)律;研究水淹梯度與植物功能性狀的關(guān)系,解釋不同植物對淹水時間、淹水深度的適應(yīng)機制;闡明消落帶植物不同功能性狀間權(quán)衡關(guān)系,初步提出基于植物功能性狀的消落帶生態(tài)恢復(fù)及保護措施。研究結(jié)果如下:1.植物群落的功能性狀沿河流縱向梯度表現(xiàn)出同質(zhì)性。主要的植物功能性狀指標均具有較大的變異性系數(shù),比根長、葉含水量、莖含水量和比葉重的變異性系數(shù)大于1,主莖干物質(zhì)量變異系數(shù)最小,大于0.5。庫區(qū)全斷面的各指標數(shù)據(jù)表現(xiàn)出了較高的離散性。植物功能性狀在庫區(qū)干流,沿縱向空間梯度呈上升趨勢;三條支流的數(shù)據(jù)與其所在區(qū)域長江干流的數(shù)據(jù)相似,差異不顯著。8種性狀表現(xiàn)出共同的特點,即四分位距較窄,均值與中位數(shù)差異不大,異常值較多,且集中在較大一側(cè);性狀數(shù)據(jù)離散性強。植物功能性狀在縱向空間梯度上的差異不顯著,不同斷面的植物群落組成相似性較高,庫區(qū)消落帶的植物群落表現(xiàn)出較高的同質(zhì)化。2.植物群落的功能性狀在不同水淹梯度下表現(xiàn)出不同的特征�？傞L、主莖干物質(zhì)的量和葉綠素含量隨著海拔升高而升高。根長/總長、葉含水量隨海拔升高呈現(xiàn)下降趨勢,根長/總長的值與海拔呈負相關(guān),不同高程間差異顯著(P0.05)。莖含水量與葉厚度都隨海拔升高而先上升后下降,在高程Ⅳ處出現(xiàn)一個峰值。研究區(qū)域主莖干物質(zhì)的量和根長/總長呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢,峰值出現(xiàn)在Ⅵ高程。沿著高程梯度向上,夏季的高溫伏旱成為新的限制性因子,在海拔170-175m處,植物通過增加對組織構(gòu)建的投入,適應(yīng)高溫干旱的脅迫。3.因植物性狀的差異,不同植物種類會選擇不同的環(huán)境適應(yīng)策略,以占據(jù)合適的生態(tài)位。9種典型物種性狀的顯著性分析都表現(xiàn)出顯著的差異性。禾本科植物狗牙根Cynodon dactylon、稗草Echinochloa crusgalli和狗尾草Setaria viridis都有較強的分蘗能力,可以通過無性繁殖進行增殖,較大的比根長使它們能更有效地吸收、周轉(zhuǎn)水分和養(yǎng)料,提高生長速率,快速完成生活史,在初露時間極短的消落帶下部占據(jù)一定的生態(tài)位。這樣的適應(yīng)策略也適應(yīng)于其他生境,因此禾本科植物多為世界廣布種。同樣占據(jù)低海拔生態(tài)位的鱧腸Eclipta prostrata則是典型的濕生植物,它的含水量顯著高于其他物種,主莖干物質(zhì)的量、葉干物質(zhì)的量、總長和葉綠素含量等則顯著小于其他物種。濕生植物一般生活在近水區(qū)域,植物體較矮小,機械組織不發(fā)達,通過高的含水量來維持植株的挺立。鱧腸這類濕生植物對水的依賴性極強,適應(yīng)策略具有高度專一性。因此,分布在資源有限的生境、生長緩慢的物種比葉面積都比較低,而高比葉面積的植物保持體內(nèi)營養(yǎng)的能力較強。4.研究中,葉綠素含量與葉片厚度、根長/株高、葉含水量、莖含水量、根含水量等顯著正相關(guān),即葉綠素含量越高的植株其葉片越厚、根在植株中的占比越大、植株體內(nèi)水分儲存越多。這樣的性狀組合體現(xiàn)了植物體對高溫干旱環(huán)境、貧瘠土壤環(huán)境的適應(yīng)。葉綠素含量與葉干物質(zhì)含量、比根長、主莖干物質(zhì)的量極顯著負相關(guān),該類植物會在組織構(gòu)建上投入較大能量,以提高自身抗逆性,而非通過提高周轉(zhuǎn)速率快速生長,完成生活史來對抗逆境環(huán)境。葉干物質(zhì)含量與主莖干物質(zhì)的量呈顯著正相關(guān)(P0.05),與比葉面積、根長/株高、比根長呈顯著負相關(guān)(P0.05)。植物功能性狀間的相關(guān)性在生物學(xué)上是普遍存在的,這源于物種的發(fā)育機制與基本的環(huán)境適應(yīng)關(guān)系。葉干物質(zhì)含量與比根長、主莖干物質(zhì)的量極顯著正相關(guān),與其他環(huán)境因子相關(guān)性不顯著。葉干物質(zhì)含量與比葉面積、比根長呈顯著負相關(guān),植物面對的是加快營養(yǎng)周轉(zhuǎn)速率和增加組織構(gòu)建投入之間的權(quán)衡。
【學(xué)位單位】：重慶師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q948
【部分圖文】：

植物功能性狀及其適應(yīng)性調(diào)查技術(shù)路線

研究區(qū)域及調(diào)查斷面位置

不同高程的植物功能性狀情況
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2 文小平;胡紅亮;;水庫消落帶植物措施設(shè)計建議[J];中國水土保持;2016年05期

3 馮義龍;先旭東;;城口縣羊耳湖水庫消落帶生態(tài)修復(fù)探討[J];園林科技;2015年02期

4 洪治中;;山東萊蕪雪野湖水庫消落帶生態(tài)修復(fù)策略研究[J];華中建筑;2014年03期

5 楊玉泉;陳海生;;山地水庫消落帶狗牙根耐淹性研究[J];河南農(nóng)業(yè)科學(xué);2013年09期

6 杜立剛;方芳;郭勁松;付川;李哲;鮑振國;;三峽庫區(qū)城市消落帶生態(tài)規(guī)劃與保護探討[J];長江流域資源與環(huán)境;2012年06期

7 龐志研;葉瑞興;胡凱浩;高強;;國內(nèi)水庫消落帶水土保持適用植物研究進展[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2012年19期

8 孔瓊菊;馬秀峰;江香梅;肖復(fù)明;;江西省大中型水庫消落帶問題分析與思考[J];江西水利科技;2012年03期

9 周紫璇;陸穎;鐘榮華;畢曉靜;袁旭;敦越;;大壩運行對水庫消落帶土壤環(huán)境影響研究進展[J];水文;2019年01期

10 吳勝軍;呂明權(quán);秦林;陳吉龍;溫兆飛;姜毅;;三峽水庫消落帶生態(tài)系統(tǒng)綜合評價指標體系構(gòu)建[J];三峽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測;2016年01期

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2 溫兆飛;三峽水庫消落帶地上凈初級生產(chǎn)力時空變化及其影響因素分析[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院);2017年

3 林川;水庫消落帶濕地植被的時空演替模式及其適生機制研究[D];首都師范大學(xué);2014年

4 張彬;三峽水庫消落帶土壤有機質(zhì)、氮、磷分布特征及通量研究[D];重慶大學(xué);2013年

5 夏智勇;重慶三峽水庫消落帶植物分布特征與群落物種多樣性研究[D];西南大學(xué);2011年

6 艾麗皎;南川柳對三峽消落帶干濕交替環(huán)境的生理生態(tài)響應(yīng)研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2013年

7 曹琳;三峽庫區(qū)消落帶水—沉積物界面磷干濕交替分布特征及轉(zhuǎn)化機理研究[D];重慶大學(xué);2011年

8 楊萌;消落帶溫室氣體排放機制研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2016年

9 康義;三峽庫區(qū)消落帶土壤理化性質(zhì)和植被動態(tài)變化研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2010年

10 王圖錦;三峽庫區(qū)消落帶重金屬遷移轉(zhuǎn)化特征研究[D];重慶大學(xué);2011年

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1 侯春麗;三峽水庫消落帶植物功能性狀及其環(huán)境適應(yīng)性研究[D];重慶師范大學(xué);2019年

2 王婷;落羽杉和立柳根系代謝產(chǎn)物對三峽庫區(qū)消落帶冬季水淹的響應(yīng)[D];西南大學(xué);2018年

3 歐陽煒;水位變化下丹江口庫區(qū)消落帶土壤氮磷釋放規(guī)律模擬研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

4 方博;三峽庫區(qū)澎溪河流域消落帶土壤磷形態(tài)及吸附與釋放特性研究[D];重慶大學(xué);2018年

5 成旭鵬;小灣水庫消落帶崩塌滑坡分布特征及崩滑危險性評價[D];云南大學(xué);2017年

6 韓絮;糯扎渡庫區(qū)消落帶土壤理化性質(zhì)空間分異研究[D];云南大學(xué);2017年

7 高磊;三峽庫區(qū)巫山段消落帶地形變化及地質(zhì)災(zāi)害分析[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2018年

8 孫虹蕾;三峽庫區(qū)消落帶土壤鎘污染特性及其遷移行為研究[D];西南交通大學(xué);2018年

9 甄姿;官廳水庫消落帶的遙感探測及其健康評價[D];首都師范大學(xué);2014年

10 樊修文;河（江）城市段消落帶景觀規(guī)劃設(shè)計初探[D];華中科技大學(xué);2010年

本文編號：2870407