三峡水库奉节以东秭归和巫山段消落带植物群落动态特征

基于2008—2012年对三峡水库奉节以东秭归和巫山段消落带固定样地不同海拔区段植物群落的5a定位监测,研究消落带植物群落的物种组成、优势植物、植物生活型和物种多样性的动态变化,结果表明:1)截止2012年,消落带海拔156—172 m区段共经历了4次水库水位涨落。经历首次后(2009年),消落带原生植物由55科147种减少到18科33种,经历4次后(2012年),减少到14科39种。与经历水库水位涨落前(2008年)比较,经历首次后的科数减少了67.3%,种数减少了77.6%;经历4次后的科数减少了74.5%,种数减少了73.5%。在消落带原生植物减少的同时,出现了许多"新"植物。经历首次后出现了49种,经历4次后出现了23种,分别占调查当年样地植物种类总数的59.8%和32.9%。海拔172—175 m区段共经历了2次水库水位涨落,消落带原生植物由40科91种(2008年)减少到了13科20种。与经历水库水位涨落前比较,科数减少了67.5%,种数减少了78.0%。出现"新"植物21种,约占调查当年样地植物种类总数的44.7%。通过对历次调查中消落带植物"消失"和"出现"的数量比较表明,消落带植物对经历首次水库水位涨落的反应最为敏感,此后,虽又经历过几次水库水位涨落,但其变化速率趋于减小。2)不同海拔区段、不同生态适应型植物的"消长"动态和优势种组成不完全相同。海拔156—172 m区段,经历4次水库水位涨落后,在消落带植物群落中占优势的草本植物种为菊科(Compositae)的鬼针草(Bidens pilosa)、禾本科(Gramineae)的狗牙根(Cynodon dactylon)、毛马唐(Digitaria chrysoblephara)、狗尾草(Setaria viridis)、莎草科(Cyperaceae)的碎米莎草(Cyperus iria),占优势的灌木树种为漆树科(Anacardiaceae)的盐肤木(Rhus chinensis)和大戟科(Euphorbiaceae)的算盘子(Glochidion puberum);在海拔172—175 m区段,除鬼针草、毛马唐仍为优势种外,还增加了大戟科的湖北算盘子(Glochidion wilsonii),马鞭草科(Verbenaceae)的黄荆(Vitex negundo),葡萄科(Vitaceae)的五叶地锦(Parthenocissus quniquefolia)等树种。3)消落带植物群落的优势生活型为一年生和多年生草本;物种多样性随着水库水位涨落次数的增加总体变化呈减少趋势。4)三峡水库水位周期性涨落导致消落带发生水陆环境交替变化,不同生态适应型植物对变化生境的适应能力有所不同,是消落带植物群落发生变化的主要驱动因素。     

三峡水库干流和库湾消落区植被物种动态分布研究

对三峡水库干流和库湾消落区的植被物种分布进行了本底调查,结果显示,目前水库消落区维管植物共有61科169属231种,以草本植物居多,其中一年生草本105种,多年生草本75种。与2001年三峡工程建成前的自然消落区维管植物（83科240属405种）相比,科减少了26.51%,属减少了29.58%,种减少了42.96%。从植被物种分布上来看,川江段和峡江段差异明显,人类活动对消落区植被物种分布存在较大影响,微地形的复杂程度和实验基地的设立能够对本土植被保护起到一定作用。     

三峡水库秭归段消落带植物群落特征及其与环境因子的关系

消落带植被群落特征及物种多样性的研究一直是植物生态学和恢复生态学研究的热点。三峡水库的运行对消落带生态系统造成了极大的影响,如引起绝大部分河岸带土著植物消失、生物多样性降低以及土壤侵蚀严重等一系列生态学问题。研究消落带植物群落特征及其影响机制,旨在丰富消落带新生湿地生态学研究内容,为消落带植被的恢复、湿地保护和管理提供科学依据。通过对三峡水库秭归段香溪河与童庄河陡坡消落带植物群落及其环境因子的实地调查,并结合双向聚类分析及典范对应分析(CCA),研究了三峡水库消落带植物群落特征、物种多样性及其与环境因子之间的关系。结果表明:(1)在三峡水库秭归段消落带共发现维管植物34种,隶属于15科32属,其中菊科(Compositae)和禾本科(Gramineae)种类数较多,为优势物种,植物群落组成以草本植物为主,一年生和多年生草本植物为23种和11种,分别占67.65%和32.35%,一年生植物占绝对优势;(2)随海拔升高,物种数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度从低海拔到高海拔随着海拔的增加而升高,而Simpson优势度指数指数从低海拔到高海拔呈下降趋势;(3)双向聚类显示消落带...     

三峡库区消落带外来植物入侵与景观基质组成结构的关联性

外来物种入侵过程不仅受入侵地生境的影响,也受到周边景观基质的影响.厘清景观基质对外来入侵物种的影响,对于外来物种的入侵管控具有重要意义.本研究针对长江三峡库区消落带植物群落开展调查,评估三峡库区消落带外来植物入侵现状;在岸线以上(含消落带)2000 m范围内划分出10个景观格局尺度,采用14个指标分析景观基质组成结构;...     

三峡水库消落带植被分布规律及对磷迁移和鱼产力的影响

为了探究三峡水库消落带植被的分布规律及其对库区生态环境和渔业的潜在贡献,对秭归、云阳和忠县库区共计30个典型消落带断面的植物群落结构特征、植物营养成分、断面坡度及土壤理化特性进行了调查分析。结果表明,(1)共发现54科、61属、209种植物,其中狗牙根(Cynodon dactylon)和苍耳(Xanthium sibiricum)为主要优势种,平均盖度分别为29.73%和26.87%;随着水位高程逐渐降低,狗牙根、喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)和茼麻(Abutilon theophrasti)的盖度逐渐增加,苍耳、草木犀(Melilotus officinalis)和狼粑草(Bidens tripartite)的盖度逐渐降低,而葎草(Humulus scandens)、狗尾草(Setaria viridis)和酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium)的盖度先增加后降低;植被的分布还受到断面坡度的影响,狗牙根的盖度与坡度呈显著负相关(P<0.001),而苍耳的盖度则随着坡度呈现先增后降的显著单峰形态分布(P<0.001...     

三峡水库消落带现存植物自然分布特征与群落物种多样性研究

水文节律是河岸带植物群落演替的主要驱动因子,三峡库区"冬蓄夏泄"的水位调度方式不利于原河岸带陆地植物群落的生存。为揭示三峡库区消落带植被在经历长期水位变动后的物种多样性特征及其分布的时空格局,研究以2008年消落带典型区域固定样地野外调查资料为依托,于2016年9月对经历长期水位涨落周年后的消落带植被的自然分布特征与群落物种多样性等进行复位调查研究,运用重要值、多样性指数、LSD检验等统计计算方法针对物种组成、群落多样性及生活型进行了深入探讨。结果表明:区域植被类型以一年生和多年生的草本植物为主,共发现和确认草本植被群落共有22科40属49种,其中禾本科(Gramineae)6种6属、菊科(Compositae)9种9属、蓼科(Polygonaceae)3种1属、大戟科(Euphorbiaceae)6种5属,为主要优势科,单种、属现象明显;消落带植被的物种多样性随海拔变化呈现"单峰"分布格局,中等海拔(155—165 m)的植物物种多样性最高;且海拔与物种多样性指数(Shannon-weiner指数、Pelou指数、Simpson指数和Richness指数)之间的趋势模拟均呈幂指数关系,其拟合系数r值分别为0.834、0.824、0.817和0.808;受环境资源结构决定,不同海拔消落带物种均呈现出特定的R生存对策。此区段消落带共发现9种生活型,且随海拔的增加,一年生草本植物均占据极大的优势地位,但是库区植物的生活型更加多样化,其他生活型,如藤本、灌木以及落叶乔木的物种出现且数量表现为逐渐增多。这些研究结果对未来消落带物种多样性提高及地域性特色的消落带植被维护具有重要的参考价值。     

苏州地区外来入侵植物组成及分布

为了解苏州外来入侵植物的种类组成及分布概况,对苏州地区6个县市(包括常熟、昆山、苏州、太仓、吴江和张家港)26个样点内不同生境中的外来入侵植物进行了调查分析.调查结果显示:每个样点有外来人侵植物7～25种,平均每个样点有17.9种.在26个样点中观察到外来入侵植物57种,隶属于19科45属;其中菊科(Compositae)种类最多(23种),占总种数的40.4％;豆科(Leguminosae)、玄参科(Scrophulariaceae)、禾本科(Poaceae)、伞形科(Apiaceae)、苋科(Amaranthaceae)和旋花科(Convolvulaceae)种类也较多.原产于北美洲和欧洲的种类分别有20和12种,分别占总种数的35.1％和21.0％;还有17种原产于美洲的其他区域,少数种类原产于非洲、西亚和地中海地区.在57种外来入侵植物中,草本植物有55种,非多年生植物有44种,分别占总种数的96.5％和77.2％.有18种的频度超过50％,其中加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)和一年蓬[Erigeron annuus (L.) Pers.]的频度最高,分别达到96.15％和92.31％,且多度等级均属于极多级(Soc);空心莲子草[ Ahernanthera philoxeroides( Mart.) Griseb.]和白车轴草(Trifolium repens L.)的频度也均在80％以上,且多度等级也属于极多级(Soc).调查结果表明:苏州地区外来植物入侵现象比较严重.     

三峡水库156 m蓄水后消落带新生湿地植物群落

三峡水库156 m蓄水后,已形成大面积消落带湿地.2008年7-9月对地处三峡水库腹地的开县澎溪河左岸一级支流白夹溪消落带新生湿地植物进行了调查.结果表明:该区域共有高等湿地植物33种,优势种有双穗雀稗、宽叶香蒲、萤蔺、藨草、长鬃蓼.新生湿地植物群落划分为8个群丛.沿河流侧向空间梯度,湿地植物群落的带状分布明显,分为河漫滩1年生草本植物带、苍耳带、双穗雀稗带3个植物带.从河岸到海拔156 m处,植物地上生物量呈现出先增加后减少再增加的趋势.消落带区域在水位下降后,土壤含水率的增加为湿地植物生长提供了良好生境.双穗雀稗成为156 m蓄水后白夹溪河岸二级阶地地势低洼处的优势植物;苍耳在河岸一级阶地和二级阶地之间的坡地上广泛分布.三峡水库蓄水后消落带土壤含水率的变化、微地貌格局对消落带新生湿地群落空间格局具有明显影响.

Abstract：

After flooding to 156 m height, a wide area of wetlands emerged in the water-level fluctuation zone of Three Gorges Reservoir. From July to September 2008, an investigation was made on the plant communities beside Baijia stream, the first order tributary of Pengxi River in Kaixian County of Chongqing. There were 33 species of wetland vascular plants, among which, Paspalum paspaloides, Typha latifolia, Scirpus juncoides, S. triqueter, Polygonum longisetum were the dominant. The plant communities in study area were divided into eight associations. An obvious zonal distribution was observed at the lateral side of Baijia stream from riparian to 156 m altitude. There were three plant zones, i. e. , floodplain annual herb zone, X. sibiricum zone, and P. paspaloides zone. With increasing elevation, the aboveground biomass showed a single-peak pattern. During the period with lower water level, the increase of soil water content acceler-ated the growth of wetland plants. P. paspaloides was most dominant in the low-lying area of sec-ond terraces of Baijia stream, and X. sibiricum widely distributed on the sloping field between the first and second terraces of the stream. The variations of soil water content and micro-geomorphic pattern significantly affected the distribution of plant communities in water-level fluctuation zone.     

三峡水库消落带植物群落组成及物种多样性

研究消落带植物群落多样性的梯度变化和空间分布特征,可为认识和保护消落带生物多样性提供依据。通过对三峡库区澎溪河开县段的植被样方调查,研究消落带植物群落物种多样性的梯度变化和空间分布特征。结果表明:(1)各群落优势种和伴生种的种类和优势度等组成特征变化明显;(2)群落物种丰富度随高程增加而呈先升后降的格局;(3)α多样性与β多样性起伏较大,其中Shannon多样性和Simpson优势度的变化格局相反,其沿高程的曲线变化分别呈M和W型,Pielou均匀度的变化格局基本与丰富度一致,呈先升后降的趋势;相异性指数和Cody指数呈先降后升的格局,最小值均出现在中间高程,最大值出现在较高高程。分析认为,消落带α多样性的变化来自于高程差异造成的淹水时间的差异而导致的生境差异;β多样性变化原因较为复杂,需进一步研究。     

中国归化植物组成特征及其时空分布格局分析

入侵植物是归化植物的子集, 归化是植物入侵的基本前提, 完整的归化植物清单有助于预测和预防植物入侵。该文基于实地调查和资料收集, 对中国归化植物种类及分布进行统计, 结果表明, 当前中国共有归化植物112科578属1 099种, 约70%为人为引入, 而美洲是其最大原产地, 植物生活型以草本为主, 分类学组成中菊科、禾本科、豆科最多。在空间尺度上, 物种多样性及密度均呈自东南沿海向西北内陆递减的趋势, 纬度和国内生产总值是其空间分布格局的主要驱动因素, 被殖民史、植物园分布及调查次数在一定程度上影响空间分布格局; 在时间尺度上, 归化植物物种多样性当前正处在快速增长阶段并可能持续20-30年, 社会经济发展、人为干扰、土地利用方式改变及全球变化是其主要驱动因素。该研究丰富了中国归化植物的本底资料, 有助于了解外来植物入侵的形式与威胁, 并为外来植物综合管控或本地生物多样性保护提供依据。     

水位节律差异对三峡水库消落区不同物候类型1年生植物物种构成的影响

三峡水库蓄水后改变了原有长江自然的水位波动节律,并在三峡库区内形成了两种类型的消落区:蓄水前未经历过水淹的完全水库消落区,其水位节律夏低冬高;以及蓄水前属于自然消落区目前受蓄水和洪汛双重影响的消落区,其水位在冬季和夏季都存在高水位。这与自然消落区冬低夏高的水位节律均存在差别。1年生植物根据萌发结实特性可分为春萌秋实、冬萌夏实型植物和广适性植物3类。在不同消落区选取5个样地划分样带设置固定样方,涨水前和退水后调查发现:各消落区均存在3种1年生植物,但3种类型物种的比例和和优势度存在显著差异。只受夏季洪汛影响的自然消落区共发现1年生植物73种,冬萌夏实型植物以45种占优;而水位节律与之相反的完全水库消落区,1年生植物物种数为85种,其中春萌秋实型植物以45种以及较大的优势度成为该区域的优势1年生物种;双重影响消落区,1年生植物物种总数未明显下降,但是在蓄水和洪汛的双重影响下其种群大小相对较低。水位节律的巨大变化会引起1年生植物优势类型的显著改变,适合生长的1年生植物主要是因为其生长周期与淹没期不完全重叠而成为优势物种类型。     

三峡水库消落区植被在差异性水淹环境中的分布格局

人工水库修建引发的差异性水文节律是决定消落区植被群落格局的主要因素,高强度水淹环境中水淹胁迫是影响植被的重要因子而低强度水淹环境中物种竞争是影响植被的重要因子。为了探究差异性水淹环境中三峡水库消落区植物的水淹耐受能力及光资源竞争能力(植物株高)对植被群落分布格局的影响,对三峡水库典型消落区不同水淹强度下生长的植被进行了研究,结果表明:(1)典型消落区调查共发现有植物41种,其中高耐淹低竞争能力型植物4种,其生物量在所有物种生物量中的占比达70.99%,低耐淹高竞争能力型植物23种,其生物量占比为28.02%,低耐淹低竞争能力型植物14种,生物量占比不足1%,消落区内无高耐淹高竞争能力型植物物种分布;(2)高耐淹低竞争能力型植物在水淹强度大的消落区区域占优,低耐淹高竞争能力型植物在植物物种竞争压力大的消落区区域占据主导,低耐淹低竞争能力型植物在消落区中仅有零星分布;(3)消落区植被生物量格局随着高程增加呈现出先增加后减少的趋势。研究差异性水淹环境对三峡水库消落区植被分布的影响,可以为深入理解消落区植被分布格局的形成机制和大型水库消落区植被恢复与重建提供理论依据。     

三峡消落带生态系统研究文献计量分析

三峡消落带生态系统是一条特殊的生态脆弱带,其生态环境的特殊性及其对整个三峡库区的影响使得这一生态过渡区逐渐成为地学、环境科学、生态学等学科的研究热点。以CNKI和Web of science数据库为数据源,检索1989—2013年国内外发表的有关三峡消落带研究的论文,通过文献计量学方法,从多个角度分析了三峡消落带研究现状、进展及发展趋势,内容包括论文数量及发表年代分布、研究机构、发表期刊和重要主题等。1989—2013年间,国内外总共发表三峡消落带研究的论文478篇,其中中文论文436篇,英文论文42篇;文章数量逐年递增,特别是2009年以后,增长速率明显加快;消落带的研究机构主要分布在重庆、湖北和北京,重庆大学、西南大学和中国科学院武汉植物园发表论文数量在研究机构中名列前三;《生态学报》、《长江流域资源与环境》和《环境科学》3种期刊的载文数量最多,《生态学报》主要报道消落带植物研究成果,《长江流域资源与环境》关注的领域较为宽泛,《环境科学》主要报道土壤和环境问题的研究;研究地点主要分布在长江支流上,其中澎溪河流域的消落带面积比例最大,以该区域为研究对象的论文相对更多;生态是消落带研究最大的主题,土壤和植被是消落带研究的主要生态要素,磷、氮和重金属在土壤的循环过程是目前研究的主要生物地球化学过程;如何生态重建消落带生态系统是目前遇到最大的挑战之一。以后,需要加强三峡消落带的长时间序列的监测,及加强特殊水位脉动下物质在消落带内部、水生与陆生生态系统迁移过程的研究。     

三峡库区消落带初期土壤养分特征

对三峡库区消落带回水区内2种主要植被类型土壤养分特征进行了研究。结果表明,除有效磷外,次生灌丛土壤养分含量均高于弃耕地,且其他养分指标变异系数在50%左右,而有效磷的变异系数达到91%。随海拔的升高,土壤养分未表现出明显差异性。与对照样带相比较,消落带内全磷、全钾、有效磷、速效钾含量增加,表明水淹和清库等人为活动对土壤母质风化影响严重,导致消落带内土壤磷和钾含量增高,而速效钾在水淹后则大量流失;随着土壤层次的加深,除了有效磷外,其他养分都表现出逐渐降低的趋势。消落带处于幼年时期,尚未形成明显的水分梯度,其养分和水分没有显著的相关性。     

三峡库区消落带池杉-土壤碳氮磷生态化学计量特征

为探究三峡库区消落带消落期池杉(Taxodium ascendens Brongn., 1833)及其实生土壤C、N、P生态化学计量特征,于2018年7月对忠县消落带植被修复示范基地3个水淹处理(DS、MS、SS)池杉幼林不同组分(枝条、叶片、根系和土壤)的C、N、P三种元素含量及其化学计量比进行测定分析。结果表明:(1)随着水淹时间和强度的增加,池杉株高、冠幅、基径和胸径均受到一定的抑制,但总体生长良好,与其稳定的化学计量比关系紧密。(2)不同水淹处理组的池杉枝条、叶片中C、N、P含量及其比值分别均无显著性差异(P>0.05)。同一水淹处理组的N、P含量表现为叶片>根系>枝条>土壤;除枝条P含量外,其他器官组分C、N、P含量均显著高于土壤组分(P<0.05)。(3)池杉各器官N/P比值均远低于临界比率(<14),表明池杉的生长可能受N元素限制较为严重。(4)池杉与实生土壤的C、N、P元素内稳性整体表现为P>C>N,比值内稳性表现为C/N>N/P>C/P,地上部分(枝条、叶片)C、N、P元素及其比值的稳定性较地下部分(根系)强...     

三峡库区水位调度对消落带生态修复中物种筛选实践的影响

三峡库区消落带形成后面临多个生态学问题, 对消落带进行生态修复的实践是解决这些问题的关键。筛选物种是生态修复的关键, 但多年的群落学观察结果与采用模拟淹水试验、短期定位观测等方法所获结果不一致。产生这种差异的主要原因是许多模拟淹水试验方案在淹水季节性、水淹周期和水淹深度等方面的设计与三峡库区实际调水节律不一致。对重庆忠县4年的水位变化记录进行整理分析发现, 实际调水节律与理论调水方案之间差异巨大; 海拔146、152、158、164、170和176 m处, 非生长季淹水时间分别为294、266、223、167、101和0天, 生长季淹水时间分别为68、20、11、1、0、0天。海拔164 m以下, 出现生长季频繁淹水胁迫。目前许多模拟淹水试验方案只考虑生长季短期浅淹胁迫, 而未考虑非生长季长期深淹胁迫。研究表明生长季淹水和非生长季淹水、深淹和浅淹胁迫对植物适应性的影响有明显差异。模拟淹水试验仅考虑一次淹水过程, 不足以反映种的长期适应性。并且, 模拟淹水试验仅考虑了种的水淹耐受性, 而未考虑现实生境中的种间关系和群落组配过程。因此, 模拟淹水试验对物种筛选实践的指导意义有限。在未来进行物种筛选时, 需重视: 1)非生长季淹水胁迫下物种适应机制; 2)植物出露后的恢复生长、扩展和拓殖能力; 3)消落带形成多年后, 植物群落调查、实地种植植物的长期观察。根据消落带不同区域受水淹胁迫的程度, 筛选反映植物生活史对策的关键功能性状, 并进行植物功能型组划分, 以研究消落带不同区域物种分布、种群和群落动态、景观格局规律, 这对于消落带生态修复实践具有重要的指导意义, 是今后三峡库区消落带生态系统研究的一个发展方向。     

消落带湿地优势植物竞争关系

竞争是植物间贯穿于整个生活史的行为,对植物生长、繁殖产生重要影响.本文以三峡库区消落带植物调查为基础,对广泛分布于消落带的优势植物苍耳(Xanthium sibirium)群落种内、种间竞争关系进行了研究.结果表明:苍耳群落平均高度1.4m,盖度90％,多度40;单株苍耳最高为2.6m,最大生物量为1622.3 g;植物竞争强度随距离的增大而减小(P＜0.01),0～10cm竞争最为激烈,0～30 cm范围是受竞争影响的主要区域,种间竞争强度大干种内竞争;优势种个体数量和高度随距离的增大而增加,生物量、结实量、分枝数量先减小后增加;高繁殖力和高生长率的物种在竞争中具有优势,确保其能在消落带生存.     

三峡水库涪陵-奉节段消落带优势草本植物生态位与种间联结性研究

参照相邻格子法对三峡水库中段(重庆市涪陵—奉节段消落带)地上植被进行调查,并运用生态位宽度、生态位重叠度、χ~2检验等手段对优势草本植物生态位与种间联结性进行分析,能在一定程度上揭示三峡水库消落带优势草本植物的生态学特性、进而推测植被群落的演替趋势,以期为三峡水库消落带植被生态修复提供理论基础或参考建议。结果表明：(1)本次调查发现共有优势植物57种、隶属22科44属,其中狗牙根的生态位宽度最大、占绝对竞争优势。(2)在105个种对中,生态位相似比(C_ih)≥0.50的种对有4个,生态位重叠值(L_ih)≥0.50的种对有7个,种间相似性较小、竞争关系较弱。(3)χ~2检验结果显示,优势植物种间正负联结比为1.33,正联结优势不明显;而Pearson与Spearman秩相关检验结果显示,种间正负联结比分别为0.54、0.75,负联结占优势。三种检验方式均表明,优势植物种间联结性较弱、稳定性相对较差、独立性相对较强。(4)种间联结系数(AC)≥0.60的种对数为7种,共同出现百分率(PC)≥0.7的种对数仅为1种。种间总体正联结性不强,物种趋于独...