三峡库区典型消落带淹水后草本植被的自然恢复特征

消落带是影响水库生态环境安全的关键区域。利用生物调查方法,对三峡库区典型缓坡型消落带草本植被的自然恢复情况进行了初步研究。结果表明：（1）研究区植被主要为一年生和多年生草本植物,共有29种,其中空心莲子草、狗牙根、稗草、苍耳、狗尾草、鬼针草和马唐是消落带的优势种类,且空心莲子草和狗牙根是消落带成陆初期的建群种。消落带植物群落多呈斑块状集中分布,沿145～175 m高程梯度从下往上大致可分为4条植物带：空心莲子草 狗牙根带、稗草带、苍耳 马唐 狗尾草带和一年生杂草带。（2）淹水后消落带草本植物群落在没有人为干预的情况下可自然恢复,只是群落结构趋于简单,植物物种多样性显著降低。（3）植物群落的物种多样性、地上生物量和盖度均沿水位梯度带从下往上呈先增后减的抛物线状变化,即消落带下部＜消落带上部＜消落带中部。三者的变化趋势有着高度的相关性,并且都与淹水时间呈负相关。（4）沿水位梯度带植物群落的均匀度指数差异不显著,其他物种多样性指数以及地上生物量差异显著     

三峡库区香溪河消落带植被多样性及分布格局研究

研究三峡大坝蓄水10 a后香溪河消落带不同高程区域植被的物种组成、群落多样性及其空间分布特征,旨在为库区消落带生态修复中的物种选择、植被群落重建提供依据。研究结果发现:(1)香溪河消落带植被以一年生草本植物为主,物种组成比较简单。植物种群空间分布分析表明,优势种种群均属于聚集分布;(2)随着高程的增加,α多样性指数中Patrick丰富度、Shannon-wiener多样性和Pielou均匀度呈增加趋势,而Simpson优势度则与其它三个指数相反呈递减的趋势;而β多样性指数中Cody指数、Wilson-Shmida指数、Jaccard指数和Sorenson 指数均呈增加趋势;(3)推荐狗牙根、马唐、狗尾草和香附子4种植物作为三峡库区香溪河消落带植被恢复的备选草本物种。     

三峡水库蓄水对长江干流河岸植物组成的影响

三峡水库采取“冬蓄夏泄”的水位调度方式,导致淹没区的原河岸带和陆地植物及其群落的大量消失,并将逐渐形成适应消落带环境的植物群落。在忠县选择长江干流北岸典型区域建立固定样区,对蓄水前（2007年）后（2015年）158~173 m高程段植物组成变化进行研究。结果发现：（1）蓄水前,样区共有维管束植物106种（隶属47科96属）,优势植物生活型为多年生草本、一年生草本和灌木;蓄水后维管束植物种类下降了45.28%,只有58种（隶属26科51属）,其中多年生草本所占比例由蓄水前的40.57%上升为43.10%,一年生草本由蓄水前的28.30%上升为48.28%,灌木已不再是优势植物生活型。（2）蓄水后,狗牙根（Cynodon dactylon）的重要值由蓄水前的1.72%增大到45.06%,荩草（Arthraxon hispidus）和白茅（Imperata cylindrica）则由之前的6.81%和16.48%下降到0。样区下部的优势物种由蓄水前的荩草、白茅和喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides）变为狗牙根、稗（Echinochloa crusgalli）和水蓼（Polygonum hydropiper）;样区中部的优势物种由蓄水前的荩草和白茅变为狗牙根、苍耳（Xanthium sibiricum）、鬼针草（Bidens pilosa）和喜旱莲子草;样区上部的优势物种由蓄水前的白茅变为狗牙根、鬼针草和狗尾草（Setaria viridis）。（3）蓄水前,158~173 m物种数范围为42~66,各高程段物种数无明显变化趋势;蓄水后,158~173 m物种数范围为14~43,各高程段物种数差异明显,且呈现出随高程上升而增加的趋势,而物种多样性指数和物种均匀度指数均未随高程变化呈现出明显的变化趋势。研究表明,三峡水库运行导致消落带植物种类下降了近50%,许多不适应水淹的物种消失或优势度减小;一些克隆能力强的多年生草本竞争优势明显,部分种子扩散能力强的一年生草本依靠种子休眠的形式躲避冬季长期淹水,也能适应消落带这种特殊的生境;不同高程段消落带生态系统受淹水深度、淹水时间、淹水频率的影响不同,导致植物群落的物种组成和物种分布存在显著差异,特别是优势种变化明显。 关键词： 狗牙根;一年生草本;多年生草本;物种丰富度;水位变动     

水位变动下三峡库区消落带植物群落特征

水位变动是湿地的基本特征之一,对湿地生态系统意义重大。为了解水位变动对三峡库区消落带植物群落的影响,于2010年8月对白夹溪消落带植物群落进行调查,采用TWINSPAN分类法对植物群落进行分类。结果表明:共发现维管植物85种,隶属34科70属;植物群落可划分为18个类型,狗牙根等5种群落为白夹溪消落带代表性植物群落;随着淹水程度的加深,群落组成呈现出由旱生植物到湿生植物的过渡趋势;植物群落香农指数、均匀度指数、丰富度指数和生物量指数随水位梯度呈“∧”型变化趋势,辛普森指数呈“∨”型变化趋势。与156 m蓄水周期相比,植物物种数量、群落类型及组成、多样性均发生改变。水位变动是消落带新生湿地植物群落变化的主要驱动因子     

三峡水库消落带优势草本植物残体淹水后温室气体排放特征

三峡水库消落带淹水后植物腐烂分解，向水体释放碳、氮养分，可能导致二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH ₄）和氧化亚氮（N₂O）等温室气体（GHGs）排放，消落带可能成为大气GHGs的排放源，但目前植物淹水腐解导致的GHGs排放还缺乏定量研究。选择三峡水库消落带优势草本植物狗牙根（Cynodon dactylon (Linn.) Pers.）、水蓼（Polygonum hydropiper）、鬼针草（Bidens bipinnata Linn.）和苍耳（Xanthium sibiricum Patrin ex Widder.）的茎叶，开展为期120 d的室内浸泡模拟淹水实验，测定植物残体干重、上覆水的水化学指标和养分浓度并监测其动态变化，同时测定水-气界面GHGs排放速率，旨在查明消落带植物残体淹水后的GHGs排放过程和通量及其植物种间差异。结果表明:植物残体淹水初期（前15 d）干重下降较快，随后下降变缓，其中苍耳干重损失最大，狗牙根干重损失最小；植物残体淹水初期（前15 d）水-气界面的GHGs快速排放，淹水第4~7 d达到峰值，中后期（第30 d起）平稳排放，鬼针草和苍耳淹水后水-气界面GHGs排放速率显著高于狗牙根和水蓼（P<0.05），鬼针草和苍耳淹水后CO ₂和CH₄累积排放量显著高于狗牙根和水蓼，苍耳、鬼针草和水蓼淹水后N₂O累积排放量显著高于狗牙根，总体而言，狗牙根淹水后GHGs排放量最低；消落带优势草本植物残体淹水后的CO₂和CH ₄排放速率随上覆水的DOC浓度升高而增加， N₂O排放速率与上覆水的NO^-₃-N浓度具有正相关关系，受NO^-₃-N浓度驱动。同时，植物形态和其碳氮含量影响植物淹水分解速率、进而影响养分释放和GHGs排放。     

三峡水库小江消落区生境异质性对植物群落影响

以三峡水库小江消落区为研究区域,于2009~2011年研究了植物群落特征及其与消落区坡度、土壤理化因子的关系。研究表明：小江消落区有维管束植物146种,其中草本植物有134种。优势度大于0.02的物种主要有苍耳、香附子、狗牙根、马唐、白茅和小白酒草等19种。坡度影响土层厚度和土壤容重,进而影响植物分布。线性回归分析表明植物鲜重与地形坡度负相关（P＜005）,与土壤全氮（P＜001）、全磷（P＜005）、全钾（P＜001）、有效氮（P＜001）和有效钾（P＜005）含量正相关,而土壤有效磷和pH值对植物鲜重的影响不显著（P＞005）。多元逐步回归分析表明影响植物鲜重的主要环境因子为土壤容重和全氮。冗余分析（RDA）表明影响植物重要值的主要环境因子为高程和土壤有效氮。2009～2011年,物种的优势度发生了变化,狗牙根、水蓼和醴肠的优势度增加,而荩草、鬼针草、黄花蒿和艾蒿的优势度下降     

镇江内江湿地植物群落演替动态研究

采用“空间代替时间”方法,于镇江内江湿地选择4类典型样地,分别代表群落演替的4个不同时间段,从物种组成、多样性及生活型等方面研究湿地植被的演替规律,从而探索受损群落的修复途径。结果表明：不同演替阶段植物群落的物种组成、多样性指数和生活型变化明显。物种丰富度指数和多样性指数随演替呈上升趋势,且演替中后期最高,均匀度随演替递增,而优势度递减;在生活型上,多年生草本的重要值随演替先降后升,其物种数逐渐上升并在后期维持相对稳定,并在各演替阶段处于主导地位。而一、二年生草本植物的重要值和物种数均为先升后降;在科属总数上,科属数随演替逐渐增加,其中,禾本科植物始终处于优势种地位。     

巢湖东部水源区湖滨带植物群落结构及植被修复策略研究

采用样带法研究了巢湖东部水源区湖滨带植物群落的分布规律,从而探索受损湖滨带植被的修复途径。研究表明：巢湖东部水源区湖滨带共有植物47种,隶属于23科、40属。TWINSPAN分类把45个样方划分为12个群丛,结合各样方实际水面以上高程,将其归并为5个群落类型。DCA排序结果表明水分和土壤基质类型是决定湖滨带植物群落分布的主导因子。结合巢湖多年水文数据分析了湖滨带优势物种与水文的关系,并建议竹叶眼子菜作为沉水植物恢复的先锋物种,荇菜作为浮叶植物恢复的先锋物种,苔草、芦苇等植物作为近岸区域恢复的主要物种     

高原退化湿地纳帕海植物功能群组成及多样性

对滇西北人为干扰下高原退化湿地纳帕海不同演替阶段沼泽体植物功能群组成及物种多样性特征的研究表明：随着原生沼泽、沼泽化草甸向草甸、垦后湿地的逆行演替，天然植物群落组成物种数增多、伴生种增加，群落优势种优势度下降，群落总盖度呈增加趋势，群落结构变得复杂，而在垦后湿地为人为生产活动主导下的人工栽培植物。植物的水分生态型功能群组成随湿地的逆行演替，水生、湿生类植物功能群的优势度不断减少，中生、旱生类植物功能群的优势度逐步增加，而在垦后湿地只有农作物；植物生活型功能群组成随湿地的逆行演替，水生草本迅速减少，陆生多年生草本增加占据优势，而在垦后湿地均为一年生草本；湿地植物物种丰富度、多样性指数由原生沼泽、沼泽化草甸到草甸依次增加，草甸为最大值，而垦后湿地则最低。纳帕海植物功能群组成及多样性特征是对人为干扰下适应湿地环境变化的响应，标志着湿地生态系统结构改变和功能的不断丧失。     

三峡库区消落带水淹初期主要优势草本植物生态位变化特征

根据三峡库区初期水位涨落情况,以空间代替时间法,连续两年对典型消落带区域地上植被进行调查,通过计算生态位宽度和生态位重叠来分析不同水淹时间下优势草本植物生态位的变化特征。结果表明,一年水淹区段在未水淹时,植物生态位宽度普遍较窄,此时生态位明显特化,而第二年水淹极大的增加了适应干湿变化的物种的优势度。水淹前生态位重叠值大于0.5的只有12对,小于0.2种对为189对,其中生态位重叠值为零的为103对;水淹后生态位重叠值大于0.5的有24对,小于0.2种对为53对,其中生态位重叠值为零的为6对,说明生境由干燥到湿润的变化,对湿润环境相对适应的物种存活,优势植物生态位重叠明显增加。经两年水淹区段中,第一年以毛马唐的生态位宽度最高,其余17种物种生态位宽度小于0.2的物种占优势物种的61%,第二年以雾水葛和鳢肠的生态位宽度较大,其余15种物种生态位宽度小于0.2的物种占优势物种的50%,共同出现的物种仅有8种。生态位重叠值大于0.5的种对由5对上升到17对,生态位重叠值为零的种对由10对减低到2对,说明连续水淹产生更加均一的生境类型,对资源要求相似的物种是增加的。     

筑坝蓄水过程对高原湿地拉市海湖滨植被的影响

选择滇西北高原湿地拉市海湿地湖滨作为研究区域,采用传统的野外植被调查和定位观测相结合的方法对该区域植被特征、分布格局及受筑坝蓄水过程的影响进行分析和研究。结果表明：研究区共有维管束植物97种,隶属于34科76属,可划分为2个植被类型,3个植被亚型,10个群落类型;拉市海筑坝蓄水过程对研究区植物群落分布格局和组成结构产生明显的影响,草甸植被、沼泽植被和湖泊水生植被占研究区面积比重分别从2009年的4454%、1869%和3676%变为2011年的3259%、1368%和5359%,草甸植被和沼泽植被的面积不断缩小,湖泊水生植被面积持续扩大,狗牙根〖WTBX〗（Cynodon dactylon）逐渐取代蒿属（Artemisia）〖WTBZ〗植物在草甸植被中的优势地位,而李氏禾群落（Com.Leersia hexandra）成为了研究区湖滨带水生植物的主要成分;研究区植被在筑坝蓄水过程的胁迫下呈草甸植被（杂草群落、狗牙根群落Com.Cynodon dactylon）,沼泽植被（葱状灯心草群落Com.Juncus allioides、菖蒲群落Com.Acorus calamus、刚毛荸荠群落Com.Eleocharis vallcculosa、水蓼群落Com.Polygonum hydropiper）,湖泊水生植被（李氏禾群落Com.Leersia hexandra、两栖蓼群落Com.Polygonum amphibium、满江红群落Com.Azolla imbricata、鸭子草 穗状狐尾藻群落Com.Potamogeton distinctus Myriophyllum spicatum）的演替格局;拉市海植物群落受筑坝蓄水过程影响发生的逆向演替,从理论上延长了湿地的服务年限,但蓄水过程对鱼类的生存和繁殖、越冬水禽的生境及整个湿地生态系统结构和功能的影响是长期的,还有待深入的研究     

乌东德水库坝前段消落带生态类型划分及生态修复模式初探

采用GIS技术,根据高程、坡度、土壤类型等环境特征,将乌东德水库坝前段消落带分为18种生态类型,并完成了高程图、坡度图和土壤类型图,建立了环境特征和消落带类型的直观联系。然后根据不同的生态类型,提出了4种生态修复模式,并选择了10种植物作为生态修复物种。为其它水库消落带生态修复提供了参考依据。     

长江干流宜昌-监利段洲滩湿生植物群落特征及其驱动因子分析

为了解长江干流洲滩湿地植物的群落结构特征及其驱动因子,于2018年3～5月对干流宜昌-监利5个江段洲滩的湿生植物开展了调查。共采集湿生植物88种,隶属于26科73属,其中菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、蓼科(Polygonaceae)占优势,狗牙根、薹草、牛鞭草、虉草为主要优势种。采集样方平均种类数为6种,平均密度为88.9 ind/m~2,平均生物量(地上部分干重)为55.8 g/m~2。采集洲滩湿生植物群落结构时空差异较大。枝城江段洲滩样方物种数、密度和生物量均为最大,荆州洲滩均最小。样方密度在3～5月间呈下降趋势,生物量则呈上升趋势。划分了薹草、狗牙根、牛鞭草-紫菀等10个稳定群落。典范对应分析表明湿生植物群落组成主要受到黏粒比例、相对水面高程、土壤含水率以及土壤总有机质含量的影响,其中影响最大的是黏粒比例。样方总生物量沿相对水面高程、总有机质、土壤含水率的变化趋势一致,即先增大后减小;而与黏粒含量的关系不明显。分析认为洲滩湿生植物分布格局是在水文过程影响下,由底质、水分及营养共同作用的结果。     

湘潭锰矿重金属环境安全及植物耐性研究

采集了湘潭锰矿红旗分矿开采区、沙圹村恢复区的代表性当季蔬菜(莴笋叶Fruticicolidae、小白菜Brassica chinensis、香葱Allium schoenoprasum、空心菜Ipomoea aquatica)、废弃区的优势植物(商陆Phytolacca acinosa、野茼蒿Crassocephalum crepidioides、苍耳Xanthium sibiricum)和3个研究区的土壤,通过原子吸收分光光度法分析了Mn、Pb、Zn含量。结果表明:开采区蔬菜Mn含量(8.3~84.5 mg/kg)明显高于恢复区(2.7~55.6 mg/kg),开采区和恢复区蔬菜都明显受到Pb污染(0.6~33mg/kg),蔬菜Zn含量范围为1.9~6.5mg/kg;3个研究区域土壤重金属均明显超标,最严重的是Pb污染(1 993.5~2 213.5mg/kg)。商陆、野茼蒿和苍耳中重金属含量差异较大,对重金属的耐性强,其中商陆表现出最好的耐性与长势。研究结论对锰矿土地合理利用以及矿区土壤重金属治理提供一定的科学依据。