水位变动影响下三峡库区汉丰湖鸟类群落及多样性

受三峡水库夏落冬涨的水位调控方式影响,位于三峡库区腹心的重庆开州区汉丰湖形成22.5m水位落差。为了解汉丰湖鸟类群落结构与动态水位变化之间的响应关系,2015年3月—2016年2月对汉丰湖鸟类群落结构及多样性进行了调查。共记录鸟类97种,隶属12目32科,其中湿地鸟类49种,主要包括雁鸭类(18种)、鸻鹬类(13种)、鹭类(7种)及秧鸡类(5种)。研究表明:受水位变化影响,鸟类群落结构及其多样性变化显著。夏季(8月)低水位期(水位高程152.50m),鸟种数最高,为34种,Shannon-Wiener指数最高;肉食性鸟与食虫鸟是主要取食功能群;与夏季低水位期生境类型多样、消落带植物正处于生长旺盛期、食物资源丰富有关,是雀形目鸟类、鹭类、秧鸡类等适宜的栖息地。冬季(12月)高水位期(水位高程174.50m),鸟种数为30种,Shannon-Wiener指数、均匀度指数均最低,植食性鸟类是主要的取食功能群,鸟类数量最高;与冬季高水位期水面开阔、生境类型单一有关,高水位期的大水面有利于鸭类集群越冬。冬季在退水期(水位高程170.01m),水位下降导致汉丰湖生境结构变化,越冬鸟类数量和物种丰度降低,空间分布格局也随之变化。鸟类是三峡水库生物多样性的重要组成部分,为保护和提升三峡水库生物多样性,恢复和营造鸟类栖息地,应针对繁殖鸟和越冬水鸟的功能需求进行生态设计。     

水位和氮浓度对三江藨草幼苗生长和生物量分配的影响

以莫莫格国家级自然保护区常见植物三江藨草(Scirpus nipponicus)为研究对象,设置低(5 cm)、中(35 cm)、高(65 cm) 3个水位和低(4 mmol·L-1)、中(8 mmol·L-1)、高(12mmol·L-1) 3个氮浓度交互的室内控制实验,探究不同水位和氮浓度对湿地植物三江藨草幼苗生长及生物量分配的影响。结果表明:水位对三江藨草幼苗生长、生物量及其分配均产生显著影响(P<0.05),随着水位的升高,三江藨草株高增加,分株数、球茎数及根生物量降低,根茎、球茎、地下、地上和总生物量均呈先增加后降低的趋势;植株地上生物量分配增加,地下(包括根和球茎)生物量分配降低;氮浓度仅对植株株高、球茎数以及地下与地上部分的生物量分配有显著影响(P<0.05),对分株数及生物量的累积均无显著影响(P>0.05);综合三江藨草幼苗的生长特征和生物量累积,认为其生长的最适宜水位为35 cm;且低水位有利于植株对氮的吸收,高水位和高氮浓度限制植株的生长。     

中全新世以来大兴安岭中段红水泡泥炭地硅藻组合记录的古环境演化

本文提取大兴安岭中段红水泡泥炭地中晚全新世以来泥炭沉积中所含的硅藻化石,在82个样品中共发现32属94种硅藻。结合硅藻化石中优势种类生态特征,通过主成分分析发现,水位为控制该区域硅藻组合变化的最主要因素。其中,Meridion circulare,Meridion criculare var.constrictum等硅藻百分含量的升高指示水位的上升,Hantzschia amphioxys,Pinnularia spp.等硅藻百分含量的升高伴随水位的下降。根据主成分得分建立的红水泡泥炭地古水位曲线发现,中晚全新世以来当地气候经历了数次干湿交替变化,在总体上趋于干旱。其中5 000-3 300 cal a BP为相对湿润期,优势种类为M.circulare,M.criculare var.constrictum;3 300-1 900 cal a BP为气候转干期,H.amphioxys,C.meneghiniana,Pinnularia spp.成为该带中的优势种类;1 900-600 cal a BP,该段内红水泡泥炭地水位较上一阶段进一步下降,气候继续转干;600-200 cal a BP为气候转湿期,红水泡泥炭地水位迅速上升,Achnanthes lanceolata含量迅速增加成为该段优势种;200 cal a BP至今,红水泡泥炭地水位迅速下降,Pinnularia spp.成为该带中的绝对优势种。通过与季风区边缘其他研究区的古气候变化特征对比发现,红水泡泥炭地气候变化与多数研究区气候变化特征具有良好的一致性,因而推断其主要受东亚季风活动控制,泥炭沉积中硅藻化石组合记录可作为反映东亚季风变迁历史的良好指标。     

不同水位梯度下克隆植物大米草的生长繁殖特性和生物量分配格局

通过温室模拟控制实验,研究了不同水位梯度处理对外来克隆植物大米草(Spartina anglica) 衰退种群的形态性状、克隆生长性状、生物量积累及生物量分配格局的影响.实验共设置5种水位处理,分别为淹没至大米草株高的1/2, 淹没至株高的1/3,表面水淹0 cm,低于土表5 cm (-5 cm),以及低于土表10 cm (-10 cm).结果表明:水位梯度对大米草的形态性状、克隆生长性状、生物量的积累与分配格局等部分指标均有显著影响(p < 0.05);株高、克隆分株数、根状茎节数、根状茎总长、间隔子长度及生物量在0 cm至1/3株高水位梯度处理下均显著高于-10 cm和1/2株高水位处理(p < 0.05),但与-5 cm处理无显著差异(p > 0.05);-10 cm水位处理的地上生物量分配和根状茎生物量分配显著低于其它处理(p < 0.05).综合大米草衰退种群的形态特征、克隆生长特性、生物量积累及分配格局对水位处理的响应格局,认为大米草种群较适宜的水位梯度为表面积水至淹没株高的1/3处,而水位的变化可能是大米草种群自然衰退的原因之一.     

基质及水位对入侵种互花米草生长的影响

为了揭示基质和水位对互花米草种群扩张过程的影响,通过室内模拟试验分析了不同基质和地下水位对互花米草幼苗存活率、高生长和生物量及分配等表型参数的影响。结果表明:基质、水位及其交互作用对互花米草幼苗生长影响显著;基质类型和地下水位的交互作用显著影响幼苗的存活率;同种基质中地下水位的降低显著促进了幼苗根长的增加;由于不同基质持水力和营养的差异,沙中生长的幼苗随地下水位的降低地上部分表现出显著的生长抑制,而沙土和壤土中的幼苗在中等水位生长最好;沙中幼苗根状茎的长度显著低于沙土和壤土,而随水位的降低,沙土和壤土根茎长度显著下降。由此可以推论,互花米草种群扩张强度因生境而异,在沙土和壤土基质中互花米草可能表现出更强的入侵性和扩散能力。     

水位梯度对湿地植物生长、繁殖和生物量分配的影响

本文考察了水位梯度对武夷慈姑（Ｓａｇｉｔａｒｉａｗｕｙｉｅｎｓｉｓ）、小慈姑（Ｓ．ｐｏｔａｍｏｇｅｔｉｆｏｌｉａ）、野荸荠（Ｅｌｅｏｃｈａｒｉｓｐｌａｎｔａｇｉｎｅｉｆｏｒｍｉｓ）和锐棱荸荠（Ｅ．ａｃｕｔａｎｇｕｌａ）植物幼苗生长、繁殖器官干重、生物量及其分配式样的影响。实验表明：植物高度、生物量及其分配对水位梯度的反应在种间有一定差异，而慈姑属植物的叶数、荸荠属植物的秆数、繁殖器官干重等对水位梯度处理的反应在种间有一定相似性。综合植物生物量和繁殖的反应特点，可以认为武夷慈姑和锐棱荸荠适宜生长在０～５ｃｍ水深处，小慈姑在２０ｃｍ水深处生长较佳，而野荸荠适宜于０～２０ｃｍ范围。结果提示：湿地植物的空间分布与其对水位反应的差异性有一定关系。     

热带山地雨林尖峰栲边材液流及其与环境因子的关系

应用热扩散法,采用ICT-2000TE环境与蒸腾系统同步监测了热带山地雨林尖峰栲边材液流速率和环境因子的变化.结果表明：尖峰栲边材液流速率的变化规律是晴天为单峰曲线、阴雨天气为双峰或多峰曲线.边材液流速率与太阳辐射、空气温度、蒸汽压亏缺、林内风速呈极显著正相关,与空气相对湿度呈极显著负相关.在旱季监测期间,其与土壤温度呈极显著正相关、与土壤湿度相关不显著;而在雨季,其与土壤湿度呈极显著正相关,与土壤温度相关不显著,说明降雨过程对边材液流影响较大.建立了旱季和雨季监测期间的边材液流与环境因子多元线性回归模型,经过F值检验,达极显著水平.旱季、雨季监测期间尖峰栲单株平均蒸腾量分别为103.5和41.3 kg·d^-1,单位林地面积蒸腾量分别为1.94和0.77 mm·d^-1.     

不同夏季水位时黑龙滩水库的理化性状

对黑龙滩水库夏季不同水位时理化性状进行差异显著性分析以及外源性输入和理化性状在库区的变化过程比较分析,得出高水位时输入水中Ｍｇ,Ｃａ,Ｓｏ,Ｎｏ＾－３,ＴＮ,硬度及电导率均显著高于低水位时,而ＣＯＤＣｒ和ＮＨ＾＋４含量则显著低于低水位时;高水位时理化指标在库区的变化幅度比低水位时高,说明高水位时生物活动强度比低水位时高。     

浙江丽水中华大蟾蜍和黑眶蟾蜍蝌蚪对水位变化的表型响应

全球气候变暖引发栖息地干涸将对生活在水中的无尾类幼体提出了挑战。通过浙江丽水中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)和黑眶蟾蜍(Duttaphrynus melanosticus)蝌蚪在实验条件下对不同水位变化的表型响应,检测表型可塑性的遗传性和环境近因性影响。结果表明,水位变化对中华大蟾蜍蝌蚪早期发育历期、头宽和体重影响不显著,对体长影响显著,其中逐减水位最大、恒低水位最小,慢波、恒高与快波、逐增水位依次减少;水位变化对黑眶蟾蜍蝌蚪早期发育历期、体长、头宽和体重影响均显著;发育历期以恒高水位最大,恒低水位最小;体长以逐减水位最大,恒低、快波和慢波水位显著偏小,逐增和快波水位居中;头宽以恒低水位最小,逐增水位居中,其余较大;体重以恒低水位最小、恒高水位最大,其余居中。水位变化对中华大蟾蜍蝌蚪的变态时间、体长、头宽和体重影响均不显著;水位变化对黑眶蟾蜍蝌蚪的变态时间、体长和体重影响均显著,对头宽影响不显著;恒低水位的变态时间最长,恒高水位的变态时间最短,其他水位变化之间差异不显著;恒高水位的体长最大,恒低和快波水位最小,其他居中;逐增和快波水位的体重最大,恒低水位最小。研究结果表明,繁殖季节不同的中华大蟾蜍和黑眶蟾蜍蝌蚪响应水位变化的表型可塑性差异显著,长期在容易发生干旱和水位变化的冬季繁殖的中华大蟾蜍蝌蚪的表型可塑性低,在雨水充沛的春季繁殖的黑眶蟾蜍蝌蚪的表型可塑性高,表现出表型可塑性的种间差异和遗传性;在早期发育过程中,两种蝌蚪体长的共同的表型变异与缺乏遗传基础的环境近因性影响有关;黑眶蟾蜍蝌蚪对低水位或水位下降作出减速分化的消极响应,响应程度与环境信号的强弱直接相关。