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淀山湖水生植被动态格局及成因分析

作　者: 施文
导　师: 达良俊
学　校: 华东师范大学
专　业: 生态学
关键词: 淀山湖富营养化水生维管束植物生长型生态恢复
分类号: Q948.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

富营养化是现今绝大多数地表水体面临的首要问题,中国众多富营养化湖泊均面临着由草型湖泊转变为藻型湖泊的危险,恢复和重建水生植被是恢复湖泊生态系统多样性的核心。然而,由于影响植被退化和恢复的环境因子与生态过程过于复杂,我们还未完全了解其中机理,从而无法有效利用所知对生态系统进行保护和恢复。生长型与植物性状特征紧密相联,而植物性状的特定组合又决定了其对特定生境的适应能力。本研究通过对富营养化湖泊淀山湖的水生植被现状及长期演替的研究,结合环境因子与不同生长型沉水植物的性状特点,探讨富营养化过程中沉水植被逆向演替的关键性驱动因子及其作用机制,并结合目前淀山湖水环境条件,分析植被恢复的可能性及演替趋势。主要结果如下：(1)1959年代至今,淀山湖共计录水生植物41种,隶属24科34属；50多年间,共消失10种,增加11种,外来或栽培种比例上升；1987年至今水生植被面积与生物量均急剧下降,尤其是根着水生植物群落,丧失达90%以上,但漂浮植物和外来或栽培种为优势种的群落面积和生物量增加,占目前水生植被90%以上；目前主要优势种生活型和生长型较过去均更适应扰动大、高营养的环境；目前浮游植物总生产力已远高于水生维管束植物群落,淀山湖已成为藻型湖泊。(2)不同生长型沉水植物具有的不同性状特点决定了其不同的分布和优势程度。大眼子菜型植物竹叶眼子菜干物质含量高,因而组织强度高,能在受风浪影响的大水体形成群落；小眼子菜型植物黑藻叶面积小、比叶面积大、叶面积／地上干重高且叶片集中于上层水体,在小面积水域具有极高的竞争优势,在湖湾极易形成致密的单种群落；苦草型植物苦草叶面积大,叶生物量主要分布于下层水体,在透明度低的水体中无法获得足够光资源,因而其群落在淀山湖消失；富营养化水体中具生存优势的水生植物的共同特点是：叶面积小和叶片集中分布于上层水体,这均有助于植物更好的获得上层水体光资源。因此,水下可利用光的减少是驱动富营养化湖泊水生植被演替的关键。(3)淀山湖真光层深度(Deu)冬季显著大于春、夏季,从北往南有增加趋势；真光层深度受悬浮物浓度影响最大,其次为叶绿素a浓度,但解释率仅为33.8%；淀山湖春季Deu/H小于1和夏季高水位是制约水生植物自然恢复的关键因素；若要人工恢复植被,春季幼苗定植Deu/H至少应大于1,其对应的透明度应满足：SD>0.313H-0.107。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-11
1 绪论  11-20
  1.1 水生植物  11-13
    1.1.1 水生植物的定义  11
    1.1.2 水生植物的生活型与生长型  11-13
    1.1.3 水生植被的演替  13
      1.1.3.1 原生演替  13
      1.1.3.2 逆向演替  13
  1.2 富营养化  13-14
    1.2.1 富营养化的定义  13-14
    1.2.2 营养负荷与生态系统稳定性  14
  1.3 中国湖泊富营养化与沉水植被演替  14-18
    13.1 沉水植物生长型演替与湖泊富营养化  15-16
    1.3.2 茎生型与莲座型植物的差异研究  16-18
      1.3.2.1 光资源的获取差异  16-17
      1.3.2.2 碳源的获取差异  17
      1.3.2.3 富营养化对茎生型和水韭型植物竞争态势的影响  17-18
  1.4 研究目的、意义及内容  18-20
    1.4.1 研究目的及意义  18
    1.4.2 研究的主要内容  18-20
2 研究区概况与研究方法  20-26
  2.1 研究区概况  20-21
    2.1.1 淀山湖概况  20-21
  2.2 样方设置  21
  2.3 水生植被现状调查  21-23
    2.3.1 群落调查及采样  21-22
    2.3.2 优势度和生长型谱分析[100]  22-23
  2.4 不同生长型沉水植物性状测定  23-24
  2.5 光合有效辐射(PAR)及其影响因子  24-25
  2.6 数据分析  25-26
3 淀山湖水生植被现状及历史变迁  26-40
  3.1 引言  26
  3.2 结果  26-35
    3.2.1 种类组成及变化  26-29
    3.2.2 群落数量特征变化  29-32
    3.2.3 淀山湖水生植物分布格局及变化  32-33
    3.2.4 淀山湖水生植物生长型谱变化  33-35
  3.3 讨论  35-38
    3.3.1 植被衰退成因分析  35-37
    3.3.2 优势种演替分析  37-38
  3.4 小结  38-40
4 不同生长型沉水植物性状差异  40-50
  4.1 引言  40-41
  4.2 结果与分析  41-46
    4.2.1 叶面积  41-42
    4.2.2 比叶面积  42
    4.2.3 植株叶面积/地上干重  42-43
    4.2.4 干物质含量  43-44
    4.2.5 生物量干重的器官分配  44-45
    4.2.6 单位生物量  45
    4.2.7 沉水植物不同生长型生物量垂直分配  45-46
  4.3 讨论  46-49
    4.3.1 生长型与沉水植物在淀山湖的分布  46-47
    4.3.2 优势种生长型与群落生产力  47-48
    4.3.3 不同生长型沉水植物对环境变化的响应  48
    4.3.4 生长型与淀山湖沉水植被演替  48-49
  4.4 小结  49-50
5 淀山湖水下光照条件与水生植被恢复  50-57
  5.1 引言  50-51
  5.2 结果与分析  51-56
    5.2.1 真光层深度及其影响因素的季节变化  51
    5.2.2 真光层深度及其影响因素的空间分布  51-53
    5.2.3 真光层深度及其影响因素的回归分析  53-54
    5.2.4 植被盖度(COV)与环境因子相关分析  54-55
    5.2.5 淀山湖沉水植物恢复的可能性  55-56
  5.3 小结  56-57
    5.3.1 真光层深度及其主要影响因子  56
    5.3.2 影响植物分布的关键因素  56
    5.3.3 恢复沉水植被的必要条件  56-57
6 总结  57-59
附录攻读硕士学位期间发表的相关学术论文和参加的科研项目  59-60
参考文献  60-68
后记  68

淀山湖水生植被动态格局及成因分析

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