密度对濒危物种疏花水柏枝幼苗存活与生长的影响

疏花水柏枝(Myricarialaxiflora)原产于三峡库区长江干流的河滩,三峡水库的蓄水淹没了其所有的野生种群,使之濒临绝灭。通过一系列的密度处理实验,我们研究了不同密度下疏花水柏枝幼苗的存活率、幼苗总生物量、地下生物量、地上生物量、一级枝数、二级枝数、一级枝长度的变化,揭示了密度对一年生幼苗存活与生长的影响。结果显示,随着密度的增加,疏花水柏枝种群内部的竞争加剧,幼苗的死亡率增加,特别是当密度大于250ind./m2时,死亡率显著上升,上述体现植株生长状况的各指标值也随密度的增加而显著减小。表明疏花水柏枝一年生幼苗的存活与生长受到密度的影响。文中还建立了密度影响下疏花水柏枝各构件部分生长发育的回归模型,解释了密度对它们的调节作用。最后对疏花水柏枝种群重建中的相关问题进行了分析讨论,以求为回归引种实践提供参考。     

三峡濒危植物疏花水柏枝的回归引种和种群重建

疏花水柏枝分布于三峡库区原海拔70～155m的消落带,三峡工程修建后它将丧失其全部生境而成为濒危植物。实验结果显示其种子在土壤含水量大于10%以上时开始萌发,以土壤含水量达到饱和状况时萌发最好。种子萌发与定居阶段对土壤水分条件的严格要求使得疏花水柏枝分布区十分狭小。回归引种和种群重建是拯救该物种的主要手段。三峡工程修建后库区内新的消落带将形成夏旱冬淹的水节律,完全不同于库区原有消落带所具有的冬旱夏淹的水节律,不适于作为疏花水柏枝种群的迁移地。相比之下库区淹没区以上各支流消落带的生态环境与疏花水柏枝原有生境较为接近,适于作其新的生境。种群遗传多样性、年龄结构、分布格局、繁殖与扩展等生物学特性是种群持续发展的基础,文章以此为依据,对疏花水柏枝种群重建与管理中的相关问题进行了分析讨论。认为疏花水柏枝种群恢复与重建中目前所面临的主要问题是如何增强被隔离的种群间的基因交流、促进种群的种子扩散与萌发、协调新建种群与当地物种的关系、营造有利于新建种群定居与生长的生态环境。重建种群的管理应结合疏花水柏枝的生长发育节律和移栽地的生态环境条件来开展,要有效地监控种群的生长发育动态,合理地在隔离种群间相互引种,适时地进行水分管理,并对周围植被适度控制。     

三峡库区濒危植物疏花水柏枝的生理生化特性研究

对三峡库区特有濒危植物疏花水柏枝的光合作用、蒸腾作用、水势等生理特性以及丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性等进行分析测定。结果显示,疏花水柏枝在水淹胁迫后,能快速地恢复其光合与蒸腾生理作用。植株在秋季和夏初的光合作用和蒸腾作用的日动态呈单峰曲线,最高值出现在中午。夏初的光合强度与蒸腾强度一般高于秋季,表明夏初是该物种的生长旺季。该物种10月份水势的日动态在-0.97～1.82MPa之间变动,水势与光合作用与蒸腾作用呈显著负相关。该物种虽是一种对水淹和干旱胁迫适应能力较强的物种,但土壤水分状况仍对植物的生长有较大影响。植株的生长发育阶段对疏花水柏枝的抗逆性有影响,在花前的抗逆性总体高于花后。还对疏花水柏枝的迁地保护提出了相应的建议。     

濒危植物疏花水柏枝对模拟夏季水淹的生理生化响应

模拟水淹实验,分析濒危植物疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)的一些重要生理生化指标对夏季水淹的响应.结果表明,疏花水柏枝植株在夏季无论水淹与否均处于休眠状态.水淹时植株溶性总糖、蔗糖的含量以及过氧化物酶的活性都显著增加,但与对照的差异不显著.水淹过后,植株迅速恢复生长,其可溶性总糖、蔗糖含量以及过氧化物酶和多酚氧化酶的活性逐渐下降,恢复到正常水平,但恢复阶段植株的生化指标与水淹和对照无显著差异.水淹植株的光合作用强度与蒸腾强度显著高于对照.疏花水柏枝在水淹期间的休眠以及相关的生理生化变化是对水淹的主动适应.     

疏花水柏枝幼苗生物量与构件对模拟土壤地下水位变化的响应

通过模拟不同地下水位的方法,对疏花水柏枝(Myricaria laxiflora (Franch.) P. Y. Zhang et Y. J.Zhang)一年生幼苗在不同条件下地上与地下部生物量及构件的变化进行测定,分析幼苗生长对地下水位变化的响应。结果显示:随着地下水位的降低,疏花水柏枝幼苗的生长特征指标均呈先增加后减少的趋势,其中地上、地下部分生物量的最高值分别为0.0438、0.0100 g,最低值分别为0.0177、0.0026 g。幼苗地上部生物量在-10 cm处理水平最高;地下部生物量在-15 cm处理水平最高。幼苗直径、根表面积、株高、主根长度、根体积、一级枝数、二级枝数等指标也分别在-10 cm或-15 cm处理水平达到最高值。疏花水柏枝幼苗主要构件的生长与地下水位的变化存在显著相关性。主成分分析结果表明,幼苗的地下部分更容易受到土壤地下水位变化的影响,幼苗性状症候群随地下水位的变化而发生移动,说明该物种幼苗在不同地下水位时的生长投资策略具有较大差异。     

疏花水柏枝幼苗生物量与构件对模拟土壤地下水位变化的响应

通过模拟不同地下水位的方法,对疏花水柏枝（Myricaria laxiflora（Franch.）P.Y.Zhang et Y.J.Zhang）一年生幼苗在不同条件下地上与地下部生物量及构件的变化进行测定,分析幼苗生长对地下水位变化的响应。结果显示：随着地下水位的降低,疏花水柏枝幼苗的生长特征指标均呈先增加后减少的趋势,其中地上、地下部分生物量的最高值分别为0.0438、0.0100 g,最低值分别为0.0177、0.0026 g。幼苗地上部生物量在-10 cm处理水平最高;地下部生物量在-15 cm处理水平最高。幼苗直径、根表面积、株高、主根长度、根体积、一级枝数、二级枝数等指标也分别在-10 cm或-15 cm处理水平达到最高值。疏花水柏枝幼苗主要构件的生长与地下水位的变化存在显著相关性。主成分分析结果表明,幼苗的地下部分更容易受到土壤地下水位变化的影响,幼苗性状症候群随地下水位的变化而发生移动,说明该物种幼苗在不同地下水位时的生长投资策略具有较大差异。     

三峡库区消涨带特有植物疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)的自然分布及迁地保护研究

疏花水柏枝为三峡库区消涨带特有植物,三峡工程的兴建将导致其野生居群全部灭绝。作者对该植物的地理分布、自然生境和群落结构进行了系统调查,发现疏花水柏枝分布于三峡库区重庆市巴南区至湖北省宜昌县间12个县级单位的长江干流消涨带,共31个居群9万余株,比原已知的分布区增加了7个县级区域18个居群8万余株。调查中发现该物种具有喜温湿、耐水淹和生长反季的生长习性,具有种子多、易扦插的繁殖优势和自然居群中物种少、水淹前后物种组成有差异的群落结构特点。同时,较系统地回顾了目前关于疏花水柏枝迁地保护的研究进展,探讨了其特殊的生态适应策略、起源进化和传播的可能途径以及濒危机制,并对下一步的保育研究提出了建议。     

濒危植物疏花水柏枝残存种群数量及群落特征

为揭示濒危植物疏花水柏枝（Myricaria laxiflora (Franch.) P. Y. Zhang et Y. J. Zhang）残存种群的分布格局及群落结构特征,对三峡大坝下游长江流域疏花水柏枝残存种群的分布地（点军胭脂坝、董市江心岛和枝城官洲岛）开展了物种组成、数量、多样性、区系成分和生活型谱等研究。结果显示,疏花水柏枝残存种群分布地共有植物38科73属83种,群落类型为灌丛,灌木层优势种为疏花水柏枝和秋华柳（Salix variegata Franch.）。疏花水柏枝仅在夏季水淹、冬季露出区域呈团块状分布,为增长型种群类型,群落稳定性较差,点军胭脂坝约为222 300株,枝城官洲岛约为774 700株,董市江心岛约为197 400株。3个分布区物种丰富度指数（S）为10.5～11.5,多样性指数（H）为1.21～1.54,均匀度指数（E）为0.74～0.91,优势度指数（D）为0.53～0.69,表明物种多样性指数均较低。研究区植被符合我国亚热带地区植被区系成分,但生活型谱主要为地下芽植物和一年生种子植物,与热带亚热带沙漠气候植被类型相似。     

中国水柏枝属植物的地理分布、濒危状况及其保育策略

水柏枝属(MyricariaDesv.)植物主要分布于中国青藏高原及其邻近地区,为欧亚温带高山植物类群,多为河岸带植物,是分布区湿地生态系统和荒漠生态系统的重要组分。为评价这些特殊生态系统关键植物的分布及受威胁现状,对中国水柏枝属植物的地理分布和濒危状况进行了调查。调查发现,该属中国分布的11个分类群均受到生存胁迫,其中疏花水柏枝即将成为野外灭绝种,宽叶水柏枝已属极危种,心叶水柏枝为濒危种,秀丽水柏枝、泽当水柏枝、小花水柏枝、卧生水柏枝和匍匐水柏枝为渐危种,具鳞水柏枝、三春水柏枝和宽苞水柏枝为受胁种。结果表明,以水利建设为主的人为干扰和土地沙化、气温升高带来的环境改变是导致该属植物生存胁迫的主要原因。最后探讨了水柏枝属这类河岸带湿地和荒漠生境植物的保育策略。     

三峡库区特有种疏花水柏枝的保护遗传学研究

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对三峡库区特有种疏花水柏枝 (Myricarialaxiflora)的 13个自然居群和 1个人工迁地保护居群的等位酶遗传变异进行了初步研究。检测了 5个酶系统 ,得到 13个等位酶位点 ,遗传多样性及其遗传结构分析结果表明 :疏花水柏枝具有较高水平的遗传多样性 ,平均多态位点比率P =78.7% ,每位点平均等位基因数A =1.8,平均预期杂合度He=0 .317,高于中国植物特有种的平均水平 ,且群体中杂合基因型个体偏多 ;其遗传变异主要发生于居群内 ( 84.86 % ) ,居群间又存在一定的遗传分化 (Gst=0 .15 14) ,居群间平均基因流Nm =1.40 1,居群间遗传距离为 0 .0 0 2～ 0 .176 ;UPGMA聚类分析显示疏花水柏枝在三峡湖北境内的白水河—泄滩一带分为上游和下游 2个居群组 ;武汉植物园迁地保护的混合居群基本保育了其遗传多样性总水平。在分析讨论疏花水柏枝遗传多样性与其繁育系统、生境及其起源进化的关系的基础上 ,探讨了疏花水柏枝濒危的主要原因 ,推断其应为第四纪冰期影响后的古孑遗种。最后 ,在评价迁地保护成果的基础上 ,提出了今后进一步保育的策略。     

高原湿地纳帕海水生植物群落分布格局及变化

采用3S技术与植物群落研究法,对高原湿地纳帕海24a来的湿地植物群落分布格局及变化的研究结果表明：与24a前水生植物群落相比较。纳帕海水生植物群落类型、数量改变,原生群落不断减少或消失,耐污、喜富营养类群如水葱群落（Com．Scirpus tabernaemontani）、茭草群落（Com．Zizania caduciflora）、穗状狐尾藻群落（Com．Myriophyllum spicatum）、满江红（Com．Azolla imbricata）群落等大量出现;群落总数由24a前的9个增至当前的12个,其中挺水植物群落增加2个,浮叶植物群落增加1个,挺水植物群落增幅最大。由东向西、由南向北,纳帕海水生植物群落分布大致呈现出浮叶群落、挺水群落、沉水群落斑块状依次配置的水平格局规律。挺水植物群落分布面积最大,达528．42hm^2,其次是沉水植物群落,分布面积为362．50hm^2,浮叶植物群落分布面积最小,为70．23hm^2。随沉水群落、浮叶群落向挺水群落的演替,群落伴生种数量增加、优势种优势度减小、层次类型改变,群落结构变得更为复杂。纳帕海湿地水生植物群落分布格局及变化是对湿地环境变化的响应,表明了在人为干扰作用影响下,纳帕海湖岸线内移、水量减少、水质恶化等湿地水文条件的改变,致使湿地生态系统功能不断退化。     

竹叶眼子菜种群遗传多样性与群落物种多样性关系的研究

以洪湖中的沉水植物群落及其优势种竹叶眼子菜(Potamogeton wrightii Morong)为研究对象,利用AFLP分子标记结合野外调查的方法,分析保护区(干扰较小)与非保护区(干扰较大,敞水区)中沉水植物群落的物种多样性与竹叶眼子菜遗传多样性之间的相关性。结果显示:洪湖沉水植物群落物种丰富度(S)和物种多样性辛普森指数(D)在保护区和非保护区均未发现显著性差异;竹叶眼子菜的重要值(IV)在保护区(5.2%~23.2%)较非保护区(8.5%~73.3%)稳定。竹叶眼子菜的遗传多样性在两个区未发现显著差异,其遗传多样性与群落物种多样性这两个指标在保护区、非保护区及全湖水平均不相关,说明沉水植物群落的物种多样性和竹叶眼子菜的遗传多样性对不同环境干扰的响应有所差异。     

南四湖沉水植物物种多样性和功能多样性对水深梯度的响应

从物种多样性和功能多样性探讨沉水植物群落对水深的响应可深刻揭示水深对群落构建的影响机制。以南四湖不同水深沉水植物群落为研究对象,对比分析了群落的9个加权功能性状（株高、茎分支数、茎节数、茎直径、根长、根围直径、生物量分配比、比叶面积、植物体磷含量）、5个物种多样性指数（Berger-Parker生态优势度指数、Margalef丰富度指数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数）和5个功能多样性指数（功能丰富度FRic指数、功能均匀度FEve指数、功能离散度FDiv指数、功能分散度FDis指数和二次熵Rao指数）以及物种多样性和功能多样性关系对水深的响应规律。研究结果表明：（1）水深可显著改变群落株高、根长、根围直径、比叶面积、生物量分配比和植物体磷含量6个加权功能性状;群落茎分支数、茎节数和茎直径3个加权功能性状对水深变化无显著响应;（2）水深可显著影响群落物种多样性和功能多样性,中等水深处沉水植物群落具有较高的Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Berger-Parker生态优势度指数、Pielou均匀度指数以及功能丰富度FRic指数、功能均匀度FEve指数、功能离散度FDis指数、二次熵Rao指数;（3）水深可改变5个物种多样性指数与功能丰富度FRic指数、功能均匀度FEve指数、功能离散度FDiv指数3个功能多样性指数间的相关关系,但对5个物种多样性指数与功能离散度FDis指数、二次熵Rao指数2个功能多样性指数间的相关关系无显著影响。研究结论为：群落不同测度的物种多样性和功能多样性指数及其相关关系对水深变化的响应迥异,在探讨水深对沉水植物群落构建的影响机制时应从多个方面综合考量。     

Plant distribution and abundance in relation to physical conditions and location within Danish stream systems

The distribution of obligate submerged plants, amphibious plants and terrestrial plants in streams was examined in relation to water depth, substrate and distance to the banks using univariate and mulitivariate analyses. The analyses were based on recordings in more than 40000 quadrats (25×25 cm) in 208 unshaded sites in the predominantly small and shallow (<1.6 m) Danish streams. Also, the distribution of plant abundance and richness from the source to the outlet of the stream system was determined.The submerged plants in Danish streams include 87 terrestrial, 22 amphibious and 30 obligate submerged taxa. The distribution of plant types was mainly related to water depth and distance to the bank among the physical conditions, while the type of bottom substrate had no significant influence. Terrestrial plants and amphibious plants (excluding Sparganium emersum) dominated in shallow water near the bank, but declined rapidly with increasing depth and distance to the bank, reflecting the importance of dispersal by ingrowth from populations on the banks to the water among these plants. Accordingly, these two plant groups constituted a higher proportion of total plant abundance in small streams than large streams. S. emersum dominated on great depth and distance to the banks, probably reflecting the lengthwise dispersal of this species from upstream to downstream parts of the stream system, the tolerance of the species to weed cutting and the adaptation to grow at low light intensities. Obligate submerged plants dominated at intermediate depths and at all distances from the bank except from 0 to 50 cm. This distribution reflects the ability of these species to disperse lengthwise in streams and live permanently submerged.The species number of all species and obligate submerged plants was lower in the smallest stream sites compared to larger downstream sites, while there was no difference for terrestrial and amphibious plants. The downstream increase of submerged species can be explained by the increase of habitat area and the dispersal of plants with the current, implying that the species pool accumulates with distance from the source. This result is at variance with a maximum richness of submerged plant species predicted for intermediate-sized streams according to the River Continuum Concept developed for large North American streams having forested shallow upstream sections and unshaded, deep downstream sections both unsuitable to submerged plant growth. The results for Danish streams imply that both the longitudinal connection through the flowing water and the transversal connection to the local species on the banks are important for plant distribution in the streams.     

浙西南地区沉水植物的区系分布与物种多样性

2007～2008年对浙西南地区的婺江、衢江及瓯江流域沉水植物的种类组成、区系类型及群落特征进行了调查研究。结果表明:(1)该地区共有沉水植物6科8属19种,在属水平上可归纳为3个区系类型,在种水平上可分为7个区系类型,并且在属种水平上的主要分布类型不同。(2)9个典型样地的13个群落类型进行了β-、γ-多样性分析。群落间β-多样性Jaccard指数显示89.8%群落间的相似性低于0.5,各样地的y-多样性则在衢江水域为最高(14种),瓯江水域最低(9种),这与不同水域沉水群落分布的研究结果相一致。并认为该地区沉水植物多样性降低是环境因子与人为干扰共同作用的结果。     

三峡工程中的生物多样性保护

三峡工程导致长江水文情势改变,水库淹没和移民搬迁,成为影响生物多样性的直接的,主要的因素,本文根据最新调查和研究成果,评述了三峡工程对生物多样性的影响,介绍了正在采取的措施及其效果。水库淹没和移民搬迁是影响陆生生物的主要因素。三峡库区有144个植物群系,6388种高等植物,3418种昆虫,500种陆生脊椎动物,其中36个植物群系受到部分或全部淹没影响,4种地方特有植物的野生种群遭到淹没（1种全淹,3种部分淹没）。水文情势改变是影响水生生物的主要因素,长江水系共有鱼类350种,浮游动植物,底栖动物,水生植物等1085种。其中三峡工程对部分珍稀大型水生动物,40余种特有鱼类和“四大家鱼”的影响值得重视,我们将通过建立长期的生物监测站,设立保护区和保护点,采用人工繁殖放流等措施保护生物多样性,减少三峡工程对生物多样性的不利影响,避免因三峡工程而造成物种丧失。     

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。     

THE ZOOBENTHOS OF THE TOUW RIVER FLOODPLAIN

SUMMARY

An eighteen month study (January 1979 - June 1980) of the sediment, emergent and submerged plant-associated benthic macro-invertebrates of the western sector of the Touw River Flood-plain is reported for four study sites: Wilderness Lagoon, the Touw River and East and West Serpentine. Total invertebrate standing stocks on emergent vegetation were negligible. Those associated with submerged plant communities (essentially Potamogeton pectinatus L.), were generally very much greater than sediment-associated invertebrate standing stocks. The following mean biomasses were recorded for the study period: (a) sediments - Wilderness Lagoon, 19,25; Touw River, 13,06; West Serpentine, 4,37; East Serpentine, 4,68 g dry mass m^?2; (b) - Potamogeton-associated fauna - Touw River, 128,9; West Serpentine, 91; East Serpentine, 35,78 g dry mass m^?2. Of the 37 taxa recorded for Wilderness Lagoon, 33 for Touw River and 31 each for West and East Serpentine sites, the most consistently dominant species were the amphipods, Melita zeylanica Stebbing, Corophium triaenonyx Stebbing, and Grandidierella lignorum Barnard, the tanaid, Apseudes digitalis Brown, and the bivalve mollusc, Musculus virgiliae Barnard. However, suspension feeding Musculus was by far the most important taxon.

In addition to normal winter die-back of Potamogeton, submerged plant cutting activities in the Serpentine lead to an extended period of plant senescence, a prolonged recovery period at the West Serpentine station (between 4–5 months, compared with un-cut Touw River - approximately 2 months), almost complete failure of the plant at East Serpentine, and associated reductions or shifts in the invertebrate community standing stocks, composition and structure. Sediment-associated invertebrate standing stocks at both West and East Serpentine stations increased after Potamogeton harvesting, both immediately and in the long-term. However, these sediment fauna increases nowhere near compensated for the reductions of plant-associated faunal standing stocks due to cutting activities. The significance of these findings is discussed in terms of future management of the area, and comparisons with the situation in Swartvlei, where natural Potamogeton reduction occurred, and with other estuarine and coastal systems, are made.     

长湖水生维管束植物群落研究

长湖位于湖北省荆州地区,面积133.2km~2是江汉湖群中较大的淡水湖。湖中分布有40种水生维管束植物、12个群丛,湖中植被呈不规则环带状分布,并可划分为湿生、挺水、浮叶和沉水四个植物带。水生植被生物量随水深的增加而减少。     

Herbivory and growth in terrestrial and aquatic populations of amphibious stream plants

1. Many amphibious plant species grow in the transition between terrestrial and submerged vegetation in small lowland streams. We determined biomass development, leaf turnover rate and invertebrate herbivory during summer in terrestrial and aquatic populations of three amphibious species to evaluate advantages and disadvantages of aerial and submerged life.
2. Terrestrial populations had higher area shoot density, biomass and leaf production than aquatic populations, while leaf turnover rate and longevity were the same. Terrestrial populations experienced lower percentage grazing loss of leaf production (average 1.2–5.1%) than aquatic populations (2.9–17.3%), while the same plant dry mass was consumed per unit ground area.
3. Grazing loss increased linearly with leaf age apart from the youngest leaf stages. Grazing loss during the lifetime of leaves was therefore 2.4–3.1 times higher than mean apparent loss to standing leaves of all ages. The results imply that variation in density of grazers relative to plant production can account for differences in grazing impact between terrestrial and aquatic populations, and that fast leaf turnover keeps apparent grazing damage down.
4. We conclude that the ability of amphibious plants to grow submerged permits them to expand their niche and escape intense competition on land, but the stream does not provide a refugium against grazing and constrains plant production compared with the terrestrial habitat.