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《上海师范大学》 2012年
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长江口九段沙湿地盐沼植物群落生态特点研究

陈秀芝  
【摘要】:上海九段沙国家级湿地自然保护区位于长江口最靠外海的河心沙洲岛屿,是受径流和海洋潮汐周期性或间歇性影响的有植被覆盖的淡咸水淤泥质滩涂,属于河口盐沼湿地,能提供营养循环、净化水体、食物生产等众多生态服务功能,因此也越来越受到人们的关注。 植物群落学是植物生态学中的重要分支学科,主要研究植物群落的物种组成、结构、种间相互作用、分布、演替以及与环境之间的关系。认识盐沼植物群落的分布格局、时空分布及其影响因素,是研究盐沼这类重要生态系统时的基础与关键。 本研究重点以九段沙不同等级梯度典型潮沟的植物群落为对象,重点开展群落物种组成和多样性、主要种群的分布格局和生态位特点的研究;根据河口水动力和水文特点,建立固定观察样桩,开展断面植被演替的研究;同时,研究了加拿大一枝黄花入侵对群落土壤理化和底栖动物组成的影响。主要结果如下: (1)九段沙植物种类以草本被子植物为主,部分种类分布范围有限。虽然种类简单,但是近几年也在增加,由2003年7科15属15种,增加到2011年的17科46属51种,其中双子叶植物,特别是菊科植物的种类增加最多,并出现个别孢子植物和乔木;植物群落类型向多样化和复杂化发展,在高程较高的区域植物组成中生化和旱生化趋势十分明显;植物生活型特点表现为以一年生植物和隐芽植物为主,但人工栽植的乔木生长良好,具有出现高位芽植物生长的可能。 (2)世界性广布或泛北极分布成分为主是九段沙植物区系的重要特点,除海三棱藨草(Scirpus mariqueter)为中国特有种外,无中国特有属。从地理成分分析表明,九段沙51种高等植物中,温带性成分为主,其次为世界分布类型,热带性成为所占比例相对较少。这种地理成为组成与九段沙所处的地理位置和沙体环境条件有关。 (3)九段沙现有草本沼泽和盐生草甸两种植被亚型,其中草本沼泽又有海三棱蔗草沼泽和芦苇(Phragm ites australis)沼泽两个群系,盐生草甸有耐盐性的芦苇草甸,互花米草(Spartina alterniflora)群落属于人工栽培后逸生的植被。总体而言,随着沙体的形成,首先出现海三棱藨草和藨草(Scirpus triquete)种群,再次是互花米草,在水动力和植被作用下,潮沟发育不断完善,沼泽植被逐渐演替为以芦苇为主,包含碱蓬(Suaeda glauca)、碱菀(Tripolium vulgare)等耐盐性植物的盐生草甸;在局部地段,由于人为干扰的原因,出现加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)、钻形紫菀(Aster subulatus)和小飞蓬(Conyza canadensis)等外来入侵植物; (4)互花米草在九段沙已有广泛分布,横跨草本沼泽和盐生草甸两个植被亚型,表现出其对盐分和通气两个因素有很宽的生态适应能力。 (5)在九段沙上沙、下沙典型潮沟区域设立52个样点,进行了植物群落生态学调查,发现调查样点22种植物,样点之间的物种多样性差异显著;在调查区域,植物种类组成有较高比例的杂草和入侵植物,反映出研究区域已受到人为干扰的强烈影响。 (6)基于生态位重叠值的主坐标排序,可以识别出6组生态类群:类群1由加拿大一枝黄花、萝藦(Metaplexis japonica)和糙叶苔草(Carex scabrifolia)组成;组2由钻形紫菀、山莴苣(Pterocypsela indica)和小飞蓬组成;组3由藜(Chenopodium album)、棒头草(Polypogon fugax)、牛膝(Achyranthes bidentata)(?)口苦苣菜(Sonchus oleraceus);组4由海三棱藨草、蔗草、碱菀、碱蓬、束尾草(Phacelurus latifolis var. monostachyus)和水花生(Altermanthera philoxeroides)组成;组5、6分别由芦苇和互花米草组成。芦苇和互花米草是九段沙地区种群最大、分布最广的植物,前者为原生植被成员,后者为人工栽培后逸生的外来入侵种。芦苇的生态位最宽,为3.1486,其次为互花米草、萝蘼、钻形紫菀、山莴苣、糙叶苔草、海三棱藨草、加拿大一枝黄花和碱菀,它们的生态位宽度处于2-3之间;再次为藨草、碱蓬、野塘蒿(Conyza bonariensis)等,生态位宽度在1-2之间,束尾草、水花生、牛膝、五节芒(Miscanthus floridulus)、小飞蓬和棒头草的小于1;而藜、棒头草、苦苣菜、醴肠(Eclipta prostrate)的最低; (7)加拿大一枝黄花入侵环境的土壤粒径较比芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Spartina alterniflora)的粗,反映出加拿大一枝黄花入侵促进了盐渍潮土向中生化和壤土方向发育;与其它植物种类相比,加拿大一枝黄花入侵对九段沙土壤N、P、K的影响不很明显,仅在下沙一级潮沟和上沙四级潮沟的浅层土壤中,加拿大一枝黄花分布促进了这些元素的积累;随着微地貌逐步增高,加拿大一枝黄花分布点土壤中0-40cm断面N和P的含量逐渐上升,推测与三个定点的微地貌逐步增高、土壤由滨海盐渍向潮土、中生化土壤变化有关;在九段沙下沙三级和一级潮沟处,加拿大一枝黄花入侵一定程度上影响了底栖动物的种类。 (8)在江亚南沙、上沙、下沙三个具有不同水动力和水文特点的调查断面,发现: 江亚南沙植被演替表现为:光滩——蔗草群落——藨草/水烛(Typha angustifolia)/菰(Zizania latifolia)群落——水烛/菰/芦苇群落; 上沙植被演替表现为:光滩——海三棱藨草群落——海三棱藨草/互花米草群落——芦苇群落; 下沙植被演替表现为:光滩——海三棱藨草群落——海三棱藨草/互花米草群落——互花米草群落;
【学位授予单位】:上海师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:Q948.1

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