發(fā)布時間：2020-05-30 12:19

【摘要】：漂浮植物是很多濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,對其結(jié)構(gòu)的維持和功能的發(fā)揮具有重要作用。大多數(shù)漂浮植物是克隆植物,通過根狀莖或匍匐莖等產(chǎn)生相互連接的分株(無性個體)。干擾普遍存在于濕地生態(tài)系統(tǒng)中,可以導致相連的漂浮植物斷裂形成不同大小的克隆片段。干擾導致的克隆片段化能夠影響漂浮植物的生長,從而可能進一步影響其種內(nèi)或種間競爭關(guān)系,并且克隆片段化的這種效應(yīng)可能受其它環(huán)境因子(如養(yǎng)分和空間)的影響。本研究以三種分布廣泛的小型漂浮植物紫萍(Spirodela polyrhiza)、槐葉萍(Salvinia natans)和滿江紅(Azollaimbricata)為研究對象,開展了四個溫室實驗,探究克隆片段化、養(yǎng)分水平和物理空間對漂浮植物生長和競爭能力的影響。研究了初始密度(分別為1、4、16個分株)、養(yǎng)分水平(低養(yǎng)分、高養(yǎng)分)和克隆片段化(所有新產(chǎn)生的分株與母株切斷或連接)對紫萍生長和種內(nèi)競爭的影響,發(fā)現(xiàn)克隆片段化顯著增加了紫萍的生物量并改變了葉片的大小,但是并不影響紫萍的種內(nèi)競爭強度。另外,高養(yǎng)分可以增加紫萍的種內(nèi)競爭強度。將槐葉萍和紫萍單獨種植或混合種植在兩種養(yǎng)分水平(低養(yǎng)分、高養(yǎng)分),并對槐葉萍進行三種克隆片段處理(無片段化、輕度片段和重度片段),發(fā)現(xiàn)克隆片段化顯著減少了槐葉萍的生物量和分株數(shù),但并不影響槐葉萍對紫萍的競爭效應(yīng),而高養(yǎng)分顯著提高了槐葉萍對紫萍的種間競爭能力。將四種不同克隆片段大小(含1、2、3、6個分株)的槐葉萍種植在兩種養(yǎng)分水平(低養(yǎng)分、高養(yǎng)分)下,并與滿江紅進行競爭(混合種植,存在滿江紅)或不競爭(槐葉萍單獨種植,無滿江紅),發(fā)現(xiàn)隨著初始片段大小(初始分株數(shù))的增加,槐葉萍產(chǎn)生的總生物量和總分株數(shù)越多,但其相對生長速率卻逐漸降低。在低養(yǎng)分中,槐葉萍片段越大其對滿江紅的競爭能力越強,但是高養(yǎng)分會增強較小片段的種間競爭能力。將初始密度不同(1或4個片段)的滿江紅種植在四個養(yǎng)分水平(1%、4%、10%和40%Hoagland溶液)和三種不同類型的圓柱形容器(容器的高度/體積和直徑兩兩相同)中,發(fā)現(xiàn)容器直徑越大越有利于滿江紅的生長,而容器高度和體積不影響滿江紅的生長。容器類型、養(yǎng)分水平、初始密度以及交互作用都顯著影響滿江紅的生物量,但并不影響滿江紅的種內(nèi)競爭強度。此外,養(yǎng)分濃度過高顯著降低滿江紅的生長并削弱種內(nèi)競爭強度。綜上所述,克隆片段化既不影響漂浮植物紫萍的種內(nèi)競爭強度也不影響槐葉萍對紫萍的種間競爭能力,而養(yǎng)分顯著影響漂浮植物的競爭能力。因此,選擇漂浮植物作為濕地修復(fù)手段時應(yīng)綜合考慮漂浮植物的生物學特性和環(huán)境因子的作用。
【圖文】：

逡逑響在高養(yǎng)分中比在低養(yǎng)分中更強（表２．２，圖２．１Ａ－Ｂ）。密度的增加顯著降低了紫萍的逡逑總生物量、葉生物量、根生物量和分株數(shù)（表２．２，圖２．１Ａ－Ｄ）。密度的負效應(yīng)對紫萍逡逑總生物量、葉生物量、根生物量和分株數(shù)的影響在高養(yǎng)分中比在低養(yǎng)分中更強（表２．２，逡逑圖２．１Ａ－Ｂ）。密度對紫萍的總生物量和葉生物量的負效應(yīng)在有片段化的時候更強（表逡逑２．２，圖２．１Ａ－Ｂ）。克隆片段化ｘ養(yǎng)分ｘ密度對紫萍生物量或分株數(shù)沒有顯著的交互作用逡逑（表邋２＿２，圖邋２．１Ａ－Ｄ）。逡逑表２．２克隆片段化、養(yǎng)分和密度對紫萍總生物量、葉生物量、根生物量和分株數(shù)影響的三因素方逡逑差分析表逡逑Ｔａｂｌｅ邋２．２邋Ｔｈｒｅｅ－ｗａｙ邋ＡＮＯＶＡ邋ｆｏｒ邋ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ｃｌｏｎａｌ邋ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ，邋ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ，邋ａｎｄ邋ｄｅｎｓｉｔｙ邋ｏｎ邋ｔｏｔａｌ逡逑ｍａｓｓ

２．３．２克隆片段化、養(yǎng)分水平和密度對紫萍形態(tài)的影響逡逑與沒有片段化相比，片段化使紫萍的葉寬、葉長、根長和比葉面積減小了邋２．４－３１．９％逡逑（圖２．２Ａ－Ｄ），但在低密度低養(yǎng)分的處理中片段化則增加了紫萍的葉寬、葉長、根長和逡逑比葉面積（圖２．２Ａ－Ｄ）�？寺∑位挥绊懽掀嫉母诒龋ū恚玻常瑘D２．３）。高養(yǎng)分使紫逡逑萍的葉寬、葉長、根長和比葉面積減少了邋１．３－５３．６％（圖２．２Ａ－Ｄ），根冠比減少了逡逑５６．８－６５．３％（圖２．３）。密度的增加顯著減小了紫萍的葉寬、葉長、根長和比葉面積（表逡逑２．３，圖２．２Ａ－Ｄ）�？寺∑位宛B(yǎng)分對紫萍的葉寬、葉長、根長、根冠比和比葉面積逡逑沒有顯著的交互作用（表２．３）。密度對紫萍的葉寬、葉長和比葉面積的負效應(yīng)在有片逡逑段化處理時更強（表２．３，，圖２．２Ａ－Ｂ，邋Ｄ）。密度對紫萍的葉寬、根長和比葉面積的負效逡逑應(yīng)在低養(yǎng)分中更強（表２．３，圖２．２Ａ－Ｂ）。克隆片段化、養(yǎng)分和密度這三個因素之間也逡逑存在顯著的交互作用。這是因為密度的負效應(yīng)對紫萍的葉寬、葉長、根長和比葉面積逡逑的影響在低養(yǎng)分有片段化處理時更強，但在低養(yǎng)分沒有片段化處理時密度的負效應(yīng)不逡逑顯著或者略微低一些（表２．３，圖２．２Ａ－Ｄ）。逡逑２３逡逑
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q948

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本文編號：2688121