长湖水生植物多样性及其变化

研究了湖北省第三大湖泊长湖水生植物多样性的现状及其长期变化,并探讨了多样性丧失的机理及多样性恢复与保护的有效途径。主要结论：(1)长湖现有水生植物98种,多度最大的是微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、密齿苦草(Vallisneria denseserrulata)、野菱(Trapa incisa)、双角菱(T.bispinosa)、菹草(Potamogeton crispus)、紫萍(Spirodela polyrhiza)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、满江红(Azolla imbricata)。(2)长湖现有水生植物群丛类型14个,群落物种多样性指数最高的是芡实 野菱 双角菱群丛(Euryale ferox Trapa incisa T.bispinosa Ass.),其次为轮叶黑藻 密齿苦草|大茨藻群丛(Hydrilla verticillata Vallisneria denseserrulata Najas marioa Ass.)与竹叶眼子菜 穗花狐尾藻群丛(Potamogeton malaianus Myriophylhum spicatum Ass.)。(3)20年来,已有6种水生植物和7个水生植物群丛类型从长湖消失,植被覆盖率下降了54．85％,全湖平均单位面积生物量下降了69．78％。(4)多样性丧失的主要原因是过度养殖、过度打草和耙捞作业,以及由此导致的湖水透明度的大幅度下降。(5)多样性恢复的有效途径是政府部门的行政干预与经济支持。     

小兴凯湖的水生植被及其生态作用

本文论述了小兴凯湖水生植物的种类组成、植被类型、生物量及其在湖泊淤积和渔业中的作用。该湖属老年期湖泊,水生维管束植物共有25科56种,优势种为竹叶眼子菜、荇菜、芦、菰等。植被类型可划分为沉水植被、浮叶植被和挺水植被等三个亚型,包括12个主要植物群丛。全湖水生植物总生物量(湿重)为196380吨;以植物现存量计算,草食性鱼类的年生产力应为78.75吨。由于水生植物大量繁殖,为减缓湖泊的垫平作用,可适量放养草食性鱼类,控制住水生植物的过量繁殖;同时引种一些经济水生植物,压住水中杂草的生长。     

云南抚仙湖、洱海、滇池水生植被的生态特征

抚仙湖、洱海和滇池是云南高原上较大的三个断层构造湖泊。作者于1981—1983年对这三个湖泊的水生植物种类、分布、产量、植被类型以及演替作了调查。其结果是:(1)抚仙湖、洱海和滇池的湖盐形态、湖水的理、化性质以及生物生态条件是很不相同的:抚仙湖是我国第二深水湖泊,洱海是半深水湖,而滇池却是一个浅水湖泊。因此,水生植物的生态特征也是各不相同的;(2)随着湖泊的逐渐发育和演化水生植物的种类由少到多,而植被类型及其演替则由简单到复杂(即抚仙湖→洱海→滇池);(3)制约水生植物生长、分布的主要环境因素是水深、风浪、透明度以及沉积物的组成等;(4)水生植物的生态特征指示了滇池和洱海已经进入老年化阶段,其沼泽化程度是:滇池>洱海>抚仙湖;(5)滇池自受到工业废水污染以后,水生植被遭受到破坏,湖泊生态系统失去自然平衡,许多水生植物受到危害或者濒于绝灭(如海菜花、微齿眼子菜等),但是,漂浮植物却得到了发展(如凤眼莲)。     

洪泽湖大型水生植物群落结构和时空格局的GIS模拟

2010—2011年对洪泽湖大型水生植物进行了4个季度全面的调查和研究, 共发现大型水生植物8科12种, 其中沉水植物9种, 挺水植物1种, 浮叶植物2种。马来眼子菜(Potamogeton malaianus)、微齿眼子菜(P. maackianu)、篦齿眼子菜(P. pectinatus)和菹草(P. crispus)为全年优势度较高的水生植物, 但4个季节大型水生植物的优势种类组成差异明显。秋季的水草生物量最高, 其次为夏季和冬季, 春季最低。结合GPS (Global Position System)和GIS (Geographic Information System), 利用GIS的Kring插值法对洪泽湖大型水生植物总生物量及主要优势物种的时空分布进行了可视化模拟。结果发现洪泽湖现阶段大型水生植物分布区域主要集中在湖区北部水质较好、透明度较高且相对封闭的成子湖区。文章也分析了洪泽湖大型水生植物变迁的潜在影响因子, 为水生植物保护和生态系统健康提供了基础依据。     

洪泽湖大型水生植物群落结构和时空格局的GIS模拟（英文）

2010—2011年对洪泽湖大型水生植物进行了4个季度全面的调查和研究,共发现大型水生植物8科12种,其中沉水植物9种,挺水植物1种,浮叶植物2种。马来眼子菜(Potamogeton malaianus)、微齿眼子菜(P. maackianu)、篦齿眼子菜(P. pectinatus)和菹草(P. crispus)为全年优势度较高的水生植物,但4个季节大型水生植物的优势种类组成差异明显。秋季的水草生物量最高,其次为夏季和冬季,春季最低。结合GPS (Global Position System)和GIS (Geographic Information System),利用GIS的Kring插值法对洪泽湖大型水生植物总生物量及主要优势物种的时空分布进行了可视化模拟。结果发现洪泽湖现阶段大型水生植物分布区域主要集中在湖区北部水质较好、透明度较高且相对封闭的成子湖区。文章也分析了洪泽湖大型水生植物变迁的潜在影响因子,为水生植物保护和生态系统健康提供了基础依据。     

玄武湖菹草种群的发生原因及人工收割对水环境的影响

利用以沉水植物为主的水生植物进行水体生态修复是目前研究的热点问题, 为研究南京玄武湖2005-2006年的菹草(Potamogeton crispus)种群发生的原因及人工收割对水体的影响, 对玄武湖不同湖区定期监测其透明度、溶解氧、pH、TN、TP等水质指标, 并进行分析, 结果表明: 对湖泊蓝藻水华的应急处理, 使水体透明度提高179.5%, DO含量增高24.1%, TN、TP分别降低54.1%、74.5%, pH由9.1降至8.7, 水质改善是菹草种群萌发并能大规模生长的主要原因。而菹草生长阶段短期内对菹草进行大规模收割使水体DO含量降低42.1%, 透明度下降51.5%(P0.05), 收割虽从水体中携带走部分氮、磷营养盐, 但差异不显著(P0.05), 且收割后TP出现升高现象。故在对草藻型湖泊生态修复过程中, 可先期通过物理或化学手段改善水体透明度、调节pH、降低营养盐, 使其满足水生植物萌发及幼苗生长的需求, 为水生植物后期存活并生长打下基础, 在后期生态管理过程中, 应逐步收割植株, 缓慢从水体携带营养盐, 以达到改善水质, 恢复及重建水生生态系统的目的。       

沉水植物稳定碳同位素组成及影响因素分析

青康公路沿线一些河流和湖泊中同种沉水植物－－龙须眼子菜（Potamogeton pectinatus）的稳定碳同位组成（δ^13C）变化在－10.92‰-22.07‰之间,这些龙须眼子菜的δ^13C值大小为盐水湖＞淡水湖＞河流。根据沉水植物的碳同位素分馏模式,对影响龙须眼子菜碳同位素组成的环境因素进行了探讨。结果表明,龙须眼子菜的碳同位素组成受水体环境因素影响。     

汉江中下游水生植物群落及演替

水生植物是河流生态系统的重要组成部分, 研究河流水生植物群落组成及演替对于河流生态系统健康诊断具有重要意义。该研究采用野外生态学研究方法, 于2013年9月和2014年6月2次对汉江中下游12个典型代表性江段的水生植物群落的组成、分布和生物量等进行调查。调查结果表明, 现阶段汉江中下游的主要水生植物共有69种, 隶属28科49属, 其中优势种主要是穿叶眼子菜(Potamogeton perfoliatus)、竹叶眼子菜(P. malaianus)、芦苇(Phragmites australis)、南荻(Triarrhena lutarioriparia)和喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)等。结合早期的研究表明, 汉江中游江段沉水植物优势群落变化明显; 下游则呈现出由沉水植物群落向挺水植物群落演替的格局。挖沙和污染等人类干扰以及水位波动、河流底质和植物繁殖策略等自然因素可能是导致汉江中下游水生植物优势种变化和群落演替的主要因素。该研究结果可为汉江中下游的水生植物多样性保护和生态修复提供科学依据。     

湖泊底质与水生植物相互作用综述

简要阐述了湖泊生态系统中底质和水生植物的概念及重要性,综述了底质理化性质对水生植物生长的影响,以及水生植物对底质营养盐的释放和底质再悬浮的作用。通过大量的研究综述回顾论述了不同的湖泊底质类型在一定程度上决定了水生植物的生长状态,适合的底质营养盐范围能促进水生植物生长,不同水生植物对底质营养盐的耐受性有差异。水生植物能促进底质沉降并减少再悬浮,水生植物的存在对沉积物中磷的活性有显著的影响。污染底泥的修复能为水生植物的立地与生长提供了良好的底质条件,有利于富营养化湖泊水生植被的恢复与重建。     

长江中游浅水湖泊水生植物氮磷含量与水柱营养的关系

水生植物组织内氮和磷(N和P)含量受到水体营养状况和植物生长状况影响。对长江中游江汉湖群不同营养水平湖泊中大型水生植物的N和P含量3个季度的研究表明,在不同生活型水生植物中,沉水植物主要分布在中营养到中富营养湖泊中,在富营养湖泊均无分布,浮叶和挺水植物在不同营养类型湖泊的沿岸带均有分布。N和P含量以沉水植物最高,浮叶植物次之,挺水植物最低。水生植物的N和P含量都达到或超过生长所需最低N和P阈值,代表性浮叶植物和沉水植物的N和P含量随着湖泊营养水平提高呈现规律性变化。湖泊5种常见的水生植物N和P含量与水柱中不同种类N和P浓度具有季节性相关:菱(TrapabispinosaRoxb.)春夏季P含量都与TP(总磷)和TDP(总溶解磷)明显相关,春季N含量与NH4—N(氨氮)明显相关;春季黄丝草(PotamogetonmaackianusA.Benn.)的P含量与TP明显相关,夏季与TDP明显相关,春季和夏季黄丝草和穗花狐尾藻(MyriophyllumspicatumL.)的N含量与TN(总氮)和TDN(总溶解氮)显著正相关,秋季成负相关;夏季芦苇(PhragmitescommunisTrin.)P含量与TP和TDP显著相关;春季芦苇和香蒲(TyphaorientalisPresl.)N含量与NH4N和NO2N(亚硝态氮)显著相关。       

湖泊形态与水生植物多样性关系——以长江中下游湖群典型湖泊为例

通过野外调查、资料收集并结合GIS方法对长江中下游9个湖泊岸线形态演变和水生植物多样性现状及变化进行了研究。结果显示,近几十年来长江中下游一些湖泊岸线长度和计盒维数均显著降低;水生植物物种多样性总体呈下降趋势。相关性分析表明,湖泊岸线发育系数和湖泊计盒维数均与水生植物多样性呈显著相关;湖泊岸线形态特征显著影响沉水、漂浮植物物种多样性。本研究表明湖泊岸线形态对水生植物的生长及分布影响显著,保护湖泊岸线形态对维持水生植物多样性及湖泊生态系统功能具有重要作用。     

长江中下游浅水湖泊水生植被生态恢复种的筛选与应用研究

湖泊富营养化是全球性的生态学问题。长江中下游浅水湖泊群作为我国八大湖泊群之一, 近30年来水体富营养化以及生态系统功能退化极为严重, 亟待系统性修复。水生植物生态修复技术则是面向富营养化浅水湖泊生态治理的重要技术。然而, 选择合适的水生植物恢复种来保证恢复效果以及长期的生态安全与稳定性仍是目前恢复工程中的重要且薄弱环节。结合长江中下游湖泊中水生植物的生长、分布、繁殖、来源及污染耐受性等提出了以乡土物种操控为理念适合该区域湖泊的生态恢复先锋物种建议名录, 并依据所筛选的物种特性和淡水生态学相关理论, 提出不同的优化组合方案来指导长江中下游不同类型湖泊的水生植物生态恢复。     

长江中下游浅水湖泊水生植被生态修复种的筛选与应用研究

湖泊富营养化是全球性的生态学问题。长江中下游浅水湖泊群作为我国八大湖泊群之一,近30年来水体富营养化以及生态系统功能退化极为严重,亟待系统性修复。水生植物生态修复技术则是面向富营养化浅水湖泊生态治理的重要技术。然而,选择合适的水生植物恢复种来保证恢复效果以及长期的生态安全与稳定性仍是目前恢复工程中的重要且薄弱环节。结合长江中下游湖泊中水生植物的生长、分布、繁殖、来源及污染耐受性等提出了以乡土物种操控为理念适合该区域湖泊的生态恢复先锋物种建议名录,并依据所筛选的物种特性和淡水生态学相关理论,提出不同的优化组合方案来指导长江中下游不同类型湖泊的水生植物生态恢复。     

水生植物群落

生活在水域环境中的植物所组成的群落通常称为水生植物群落。水生植物的基本概念凡是生活在水域中的植物都称为水生植物,水生植物包括低等和高等水生植物两大类,如藻、菌等属于低等的;大家所熟悉的莲、慈菇、芦苇等属于高等的水生植物。就其水域或水质来说有淡水和咸水两大类,本文所叙的水生植物系指淡水中(池塘、湖泊、沟渠等)的高等维管植物也就是教课书中所指的水池植物群落。据     

辽河流域河段蜿蜒度特征分析

对辽河流域河流水系进行分段, 计算河段的蜿蜒度, 分析各子流域东辽河、西辽河、浑太河、辽河干流及其支流的河段蜿蜒特征, 对4个子流域之间的河段蜿蜒度进行了差异显著性分析; 并研究了河段蜿蜒度与地貌、河流等级、坡降的关系, 结果表明: (1)辽河流域共有3158个河段, 河段蜿蜒度范围为1-4.2; (2)各子流域低度蜿蜒河段占流域总河段数的70%左右, 辽河干流属于高度蜿蜒河段, 大多数源头河流、西辽河中下游以及辽河干流东部的招苏台河、清河、柴河的上游属于低度蜿蜒河段, 东辽河和浑太河河流从源头山地区流向平原地区后河流逐渐蜿蜒;(3)东辽河、西辽河和浑太河3个子流域之间河段蜿蜒度差异不显著, 辽河干流及支流河段蜿蜒度显著高于其他个子流域; (4)不同地貌类型间河段蜿蜒度差异极显著, 河段蜿蜒度与河流等级成正相关关系, 河段蜿蜒度与坡降成负相关关系。     

黑河流域中游水生维管植物群落及其生态特征研究

黑河流域中游位于河西走廓中段 ,界于东经 90°2 0′～ 1 0 2°1 2′,北纬 37°2 8′～ 39°57′。经调查有 1 1种水生植物群落 :线叶眼子菜群落 ( Co.Potamogeton pusillus)、线叶眼子菜—狐尾藻群落 ( Co.P.pusillus- Myriophyllum spicatum)、水菖蒲群落 ( Co.Acorus calamus)、沼针蔺群落 ( Co.Eleocharis valleulosa)、沼针蔺—水葱群落 ( Co.E.valleulosa- Scirpus triqueter)、芦苇群落 ( Co.Phragmites communis)、镳草—水烛群落 ( Co.Scirpus triqueter)、浮叶眼子菜群落( Co.Potamogeton natans)、浮叶眼子菜—狐尾藻群落 ( Co.P.natans- Myriophyllumverticillatum )、黑三棱群落 ( Co.Sparganium stoloniferum)、小花灯芯草—泽泻群落 ( Co.Juncua articulatus- Alisma orientale)。在以上群落中有水生植物 38种。世界淡水广布群落是本区的主要群落 ,阐述了水生植物群落的形态特征、分布现状、生长环境和群落结构等特征并探讨了其演替规律。     

大型热带水库-松涛水库枯水期浮游植物群落特征

松涛水库是一个大型热带水库,分为两个主要水域:番加洋和南丰洋,2003年12月对该水库的这两个水域的浮游植物进行采样,共发现7门65种藻类。松涛水库番加洋库区水体的浮游植物总细胞密度为1.08×10⁶cells·L^-1,主要种类组成为蓝藻(Cyanophyta)-绿藻(Chlorophyta)型。松涛水库南丰洋库区水体的浮游植物群落为细胞密度为1.14×10⁶cells·L^-1,主要种类组成为绿藻(Chlorophyta)-硅藻(diatom)型。松涛水库库区水体总体已为避-富营养,其中富营养型浮游植物指示种类有:铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Kütz.),针状蓝纤维藻(Dactylococcopsis acicularis),镰形纤维藻(Ankistrodesmus falcatus),小环藻(Cyclotella menighiniana),模糊直链藻(Melosira spp.)等。与亚热带和温带的水库比较,处于热带地区的松涛水库浮游植物,在湖泊区微囊藻等适应高温高光强的种类具有更高的细胞密度。松涛水库河流区最主要的优势种是硅藻门的针杆藻。     

蓄水对三峡库区重庆段长江干流浮游植物群落结构的影响

为了分析三峡库区长江干流重庆段因蓄水产生的三类不同水体(自然河流型、过渡型、类湖泊型)对浮游植物的影响,分别于不同季节和蓄水期对水体浮游植物进行了群落调查,结果显示各群落指标仍呈现亚热带河流型水库的季节变化趋势:春季绿藻、隐藻占优势,夏季蓝藻所占比例增加,冬季硅藻占绝对优势,但不同类型水体对季节的响应程度不同:(1)2010年3月春季调查期间绿藻的优势种的优势度以及所占比例均呈现随水体类型改变逐渐增加趋势,并在类湖泊型水体中达到最大(优势度0.62、所占比例达67.8%),而夏秋季(9月蓄水前)蓝藻的优势种数、优势度、藻密度以及所占比例也存在同样的变化,2009年9月蓝藻所占比例由河流型水体的8.5%增加到类湖泊型水体的52.6%,到2010年9月类湖泊型水体蓝藻比例甚至达到63.8%。冬季蓄水期间(2010年1月),硅藻占绝对优势,但绿藻在类湖泊型水体中的比例要大于其他两类型水体。(2)Shannon-Wiener指数平均值为2.43,总体呈现出河流型水体>过渡型水体>类湖泊型水体,类湖泊型水体多样性指数夏秋季>冬季>春季,而自然河流型和过渡型水体冬季多样性指数低于其他季节。     

1998年特大洪水后鄱阳湖自然保护区主要湖泊水生植被的恢复

鄱阳湖自然保护区的湖泊是相对独立于鄱阳湖主体湖的一个区域,是国际重要湿地。1998年的特大洪水导致湖泊中水生植物的地上部分大量毁灭。通过1999年和2001年的植被调查,并与历史资料比较,探讨了特大洪水干扰后的植被恢复动态。结果表明,1999年湖泊水生植物的种类和生物量均低于干扰前的水平;2001年物种种类已经恢复,苦草(Vallisneria spp．)和黑藻(Hydrialla verticillata)的生物量已超过干扰前的水平,但其它物种的生物量仍较低,尚处于恢复的初始阶段。据此推断,物种问恢复速度的差异主要与物种的无性繁殖方式有关。鄱阳湖自然保护区湖泊的植被恢复不同于温带和其它亚热带的湖泊,不经历轮藻(Chara spp．)作为先锋优势种的阶段,苦草和黑藻可以作为先锋种首先在湖泊中恢复。这可能与鄱阳湖作为通江湖泊其水位频繁波动、轮藻不易定居有关。研究显示,洪水导致的水生植物生物量下降和物种数目减少只是短期现象,湖泊水生植物能在几年内恢复到干扰前的水平。     

湖泊水动力对水生植物分布的直接影响研究与展望

水动力作为湖泊水生植物恢复的关键限制性因子,其对水生植物的影响机制是当前迫切需要关注的科学问题。从水动力作用下水生植物的分布、水生植物受力以及水生植物自身机械抗性3个方面系统梳理了当前的研究方法与结论。结果表明,水生植物在河流湖泊中的丰度、空间分布与水动力密切相关,各物种对水流胁迫表现出不同的响应;植物在水动力作用下的受力观测和研究主要依赖模拟试验,通过计算定量表征不同物理外型物种在水动力作用下的受力,明确了生物量和植物系数等影响受力的关键参数,为不同塑形物种受力的对比分析提供了研究方法;植物机械抗性主要基于测力装置观测,通过断裂应力、弯曲力等生物力学参数表征。在当前研究背景下,水生植物尤其是沉水植物在湖泊中的实际受力情况依然是研究难点,需要借助新的观测手段和研究方法来阐明植物在复杂的湖泊水动力环境下的实际受力特征。此外,还需要进一步开展水生植物在湖泊中的实际受力与植物自身机械抗性的耦合研究,这是开展水生植物响应湖泊水动力机理研究的关键。