三峡水库消落区植物群落演变趋势及优势植物适应策略

摘要：

三峡水库周期性蓄水显著改变了消落区植物群落组成及多样性,植物群落的演变过程能反映和影响整个消落区生态系统的变化,但目前还缺乏长期连续的观测数据记录,因而本研究基于2009-2021年6月的固定样方长时间序列监测数据和优势植物叶片功能性状数据,分析了消落区3个高程(145～155、155～165和165～175 m)区域植物群落多样性和优势植物重要值的变化趋势,通过冗余分析和蒙特卡罗检验揭示了水库运行特征参数和气象因子对消落区植物特征的影响.研究发现:1)消落区3个高程区域,优势植物差异明显,145～155和155～165 m区域以狗牙根、香附子和苍耳等为主,165～175 m区域以狗牙根、野胡萝卜和鬼针草等为主.145～155 m区域植物群落Shannon-Wiener多样性指数(1.47±0.47)和 Pielou 均匀度指数(0.67±0.07)显著低于 165～175 m 区域.2)2009-2021 年期间,高程 145～155 和 155～165 m区域Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数呈波动下降趋势,优势植物狗牙根和香附子的重要值呈增加趋势.3)RDA分析表明,与水库运行特征密切相关的淹没时间、周期性淹没次数和高程均能显著影响消落区优势植物重要值的大小.狗牙根、喜旱莲子草和苍耳等物种重要值与周期性淹没次数呈正相关,狗尾草和水蓼的重要值与淹没次数呈负相关.野胡萝卜、鬼针草和黄花蒿等物种重要值与高程呈正相关,狗牙根、香附子和水蓼的重要值与高程呈负相关.4)不同植物的适应策略各有不同,消落区植物狗牙根的比叶面积最大,为(32.8±7.2)mm2/mg,鬼针草和苍耳次之,分别为(30.6±3.9)和(30.0±3.0)mm2/mg,均小于未淹没对照区植物的比叶面积.5)狗牙根耐水淹能力强,以S策略投资为主(53.4％),苍耳的比叶面积大,以C投资策略主(61.3％).小白酒草(64.6％)和鬼针草(50.9％)以R策略为主,种子小数量多,喜旱莲子草也以R策略为主(71.3％),具有发达的根茎.本研究结果可加深对大型水库消落区植物群落演变趋势及优势植物的生态适应策略的科学认知.

关键词：三峡水库、消落区、植物群落、优势种、功能性状、适应机制、生态策略

所属期刊栏目：35

分类号：Q948;Q16;X17

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;水利部重大科技项目

在线出版日期：2023-03-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：553-563