【摘要】：水庫消落帶區(qū)域生長的植物在水庫生態(tài)環(huán)境中扮演著極為重要的角色,對于防治水庫水體污染、保護水庫水質(zhì)、防治水土流失多方面環(huán)境問題起著至關重要的作用。消落帶受限于水庫水位多變性的影響而極不穩(wěn)定,在水庫水位頻繁干擾下,環(huán)境因子改變劇烈,導致植被頻繁發(fā)生演替,體現(xiàn)出消落帶生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)脆弱性。人工水庫的修建改變了自然狀態(tài)下河流水位的變化規(guī)律以及水動力學規(guī)律,從而對消落帶生態(tài)系統(tǒng)中的植物種子的分布、運移及沉降產(chǎn)生了重大的影響。同時水位逆季節(jié)性的頻繁變化對消落帶植物的生長發(fā)育也產(chǎn)生顯著影響,進而影響水庫的水質(zhì)狀況以及水庫持續(xù)運行的能力。為揭示丹江口水庫消落帶生態(tài)系統(tǒng)中植物自然重建的內(nèi)在潛力,依據(jù)植物不同月份不同土層,植物種子在丹江口水庫消落帶上的分布情況,選取10個采樣區(qū)域,57個采樣點,按水位變化情況分別在4月和6月采樣。將丹江口水庫不同地區(qū)全部覆蓋,使用典范對應分析的方法(CCA)分析不同月份植物種子的分布規(guī)律與土壤容重,土壤水、土壤有機質(zhì)含量以及土壤p H值等環(huán)境因子之間的關系。為揭示消落帶的水文脅迫對消落帶典型植物種群生長發(fā)育的影響,設置11組水分脅迫實驗(水淹深度0-50cm,間隔5cm,每組21個處理,共231個培養(yǎng)容器),觀測丹江口水庫消落帶典型草本植物狗牙根光合效率、葉綠素含量和比葉重三個生理指標及其變化趨勢,運用回歸分析的方法建立回歸方程,建立各項生理指標與光合效率之間的內(nèi)在聯(lián)系,,從而達到典型植物狗牙根在不同水淹深度下的生長狀況來判斷人工水庫水位的最優(yōu)值的目的。通過實驗得出以下結(jié)論:(1)通過CCA二維排序的方法,分析土壤中植物種子與環(huán)境因子之間的關系,選取相關系數(shù)大于0.5的環(huán)境因子,其中4月份a層土壤中飽和持水量、田間持水量與軸1的相關系數(shù)分別為-0.50和-0.51,砂粒含量與軸2的相關系數(shù)為-0.52;b層土壤中毛管持水量、飽和持水量、田間持水量與軸1的相關系數(shù)分別為0.64、0.62、0.60,砂粒含量與軸2的相關系數(shù)為0.51,4月份制約種子在土壤中出現(xiàn)的主要環(huán)境因子可能為土壤水份含量,此時消落帶水位剛剛下降,水份仍為影響消落帶環(huán)境的主要影響因子。在6月a層土壤中,砂粒含量、粉粒含量與軸1的相關系數(shù)為-0.60、0.54,b層土壤中土壤飽和持水量、有機質(zhì)與軸2的相關系數(shù)為0.52、0.51,6月份主要制約植物種子在土壤中的的主要環(huán)境因子為土壤的機械組成。(2)通過研究水淹對狗牙根光合效率的影響,結(jié)果表明:在水淹第4天,水淹深度為0cm時的狗牙根的光合效率為2.54μmol CO_2 m~(-2) s~(-1),水淹深度5cm時的狗牙根光合效率為3.5μmol CO_2 m~(-2) s~(-1),水淹深度10cm的狗牙根光合效率為4.16μmol CO2 m~(-2) s~(-1),分別增長了37.8%、18.7%,其中水淹深度10cm時的狗牙根光合效率較水淹深度0cm的狗牙根光合效率增長了63.8%;在水淹第8天時,水淹深度0cm狗牙根的光合效率為5.45μmol CO_2 m~(-2) s~(-1),水淹深度5cm狗牙根的光合效率為6.3μmol CO_2 m~(-2) s~(-1),增幅為15.6%,這表明在水淹初期,水分的適量增加對于狗牙根的光合效率具有促進作用。(3)在水淹時間不超過12天,11個處理組共77個樣本的狗牙根的光合效率隨水淹時間變化而產(chǎn)生的變化規(guī)律相同,符合二項分布,R~2為0.579,表明短期水淹深度的增加對于狗牙根光合效率的影響較小;當水淹時間為12天到20天時,狗牙根的光合效率與水淹時間的變化規(guī)律,水淹深度0和5cm處理組變化趨勢相同,水淹深度15到45cm之間的處理組的變化趨勢相同,狗牙根的光合效率與水淹時間的變化的R~2分別為0.680、0.460;當水淹時間為20到30天時,水淹深度0到10cm處理組之間、15到25cm處理組之間、30到35cm處理組之間、40到45cm處理組之間的變化趨勢分別相同,狗牙根的光合效率與水淹時間的變化的R~2分別為0.599、0.442、0.783、0.558。說明在一定范圍的水淹深度下,水淹深度的改變并不影響狗牙根的光合效率的變化趨勢;隨著水淹時間的增加,不同水淹深度下狗牙根光合效率的變化趨勢的改變愈加頻繁。(4)狗牙根葉綠素含量隨水淹時間的變化過程中在水淹時間第25天,狗牙根的葉綠素含量大于水淹12天、16天、20天以及30天,在水淹末期,狗牙根為最大限度維系正常光合作用,葉綠素含量增加,在15到25天狗牙根的葉綠素含量隨水淹時間的增加而增加;在25到30天狗牙根的葉綠素含量下降,這也與狗牙根的光效率的變化趨勢一致,狗牙根生長受到水份嚴重的抑制。(5)在水淹條件下,狗牙根的比葉重與水淹深度的相關系數(shù),只有在水淹第四天的時候,p為0.0260.05,其余時間,狗牙根的比葉重與水淹深度的相關系數(shù)均大于0.05,相關性不強,在水淹初期植物為適應水淹環(huán)境,葉片生長以適應水下光照較少,植物葉綠素含量降低的等不利因素以維持正常的光合效率,隨著水淹深度的增加,狗牙根葉片的比葉重也隨之發(fā)生改變;當水淹時間過長時,狗牙根自我調(diào)節(jié)能力減弱,我們假設狗牙根對水淹條件的抵抗能力減弱。通過探究一種消落帶典型植物狗牙根的在水分脅迫作用下的生長規(guī)律,來為消落帶生態(tài)環(huán)境的恢復提供一定的科學理論依據(jù),在后續(xù)研究中,應開展多種群落水平的水份脅迫下生長狀況的對比實驗,設立野外定點觀測消落帶區(qū)域內(nèi)水文流動規(guī)律,泥沙含量等指標測定,力求更加系統(tǒng)完善的闡明消落帶生態(tài)環(huán)境在水分頻繁干擾下的變化規(guī)律。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S688.4

【參考文獻】

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1 楊好星;邴永鑫;陳思莉;易皓;張政科;曾圣科;謝武明;虢清偉;;國內(nèi)水庫消落帶植被恢復影響因素研究進展[J];貴州農(nóng)業(yè)科學;2016年08期

2 楊勇;婁燕宏;楊知建;向佐湘;徐慶國;胡龍興;;低溫脅迫對狗牙根激素和碳水化合物代謝的影響[J];草業(yè)學報;2016年02期

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10 周惠成;劉莎;程愛民;張春波;;跨流域引水期間受水水庫引水與供水聯(lián)合調(diào)度研究[J];水利學報;2013年08期

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本文編號：2309832