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丹江口库区消落带适生植物耐淹耐旱研究

付浚妍  
【摘要】:丹江口库区及上游流域是南水北调中线工程的水源地,目前水库总体水质良好,但库区消落带植被严重稀少,2011年大坝加高后,新消落带形成,对库周植被将带来更大的危害。本研究通过从丹江口库区消落带采集适生的乡土植物材料,借鉴少数耐淹植物种,参考丹江口库区的基本水位条件设计试验,以淹水对植物返青影响的研究和植物耐淹耐旱研究的方法研究10种适生植物的耐淹耐旱能力,为对丹江口库区消落带进行植被恢复选择适生植物种类时提供参考和依据。主要研究结果如下: 1.经研究丹江口水库近3年的水位变化规律得出,春夏苗期干旱-夏秋生长期水淹-秋冬休眠期水淹的恶性交替循环,导致消落带土壤和植被反季节性淹水和消落带上部季节性干旱,加上库区消落带水土流失较严重导致土层薄,是造成丹江口水库消落带植被难以存活的主要原因。 2.2011年11月26日至2012年5月13日为期170天的淹水对植物返青影响试验研究了冬春期间不同程度的持续淹水对植物来年淹水返青的影响。葱兰(Zephyranthes candida)和狗牙根(Cynodon dactylon)几乎不受冬春季淹水的影响。其次是百喜草(Paspalum notatum),但百喜草不耐冬春季的深水淹。其余依次是香附子(Cyperus rotundus)、虉草(Phalaris arundinacea)、刚毛荸荠(Eleocharis valleculosa)、短叶水蜈蚣(Kyllinga brevifolia)、垂穗苔草(Carex dimorpholepis)和荆门藨草(Scirpus jingmenensis)。表现最差的是白茅(Imperata cylindrica)。 3.2012年9月17日至2012年12月31日为期106天的耐淹耐旱试验研究测定了淹水处理和干旱处理下的叶片单位质量叶绿素含量的变化、单位质量丙二醛含量的变化、过氧化物酶活性的变化以及相对存活率统计。主要研究结果如下: a.形态变化方面,淹水期间水淹组全部存活,但绝大多数种有植株基部发白和叶片绿度降低的现象,少数种有生成不定根的现象。干旱组均出现了茎叶变干卷缩、萎蔫和植株下垂等现象。 b.干旱处理下,刚毛荸荠和短叶水蜈蚣的叶片单位质量叶绿素含量一直处于下降趋势;百喜草和白茅一直处于上升趋势;葱兰、狗牙根、垂穗苔草和香附子先升后降;虉草和荆门藨草先降后升。水淹处理下葱兰、狗牙根、短叶水蜈蚣和白茅的叶片单位质量叶绿素含量先升后降;百喜草、垂穗苔草、虉草、荆门藨草、香附子和刚毛荸荠则先降后升。 c.干旱处理下,葱兰、百喜草、狗牙根、虉草、荆门藨草、短叶水蜈蚣和刚毛荸荠的叶片单位质量丙二醛含量持续上升;垂穗苔草、香附子和白茅则先上升后下降。水淹处理下,百喜草、狗牙根和刚毛荸荠的叶片单位质量丙二醛含量在处理期前32天内一直上升;垂穗苔草、虉草、荆门藨草、香附子、短叶水蜈蚣和白茅的叶片单位质量丙二醛含量在处理期前32天内则先上升后下降;淹水对葱兰叶片单位质量丙二醛含量无影响。 d.干旱处理下葱兰、百喜草、狗牙根、虉草、荆门藨草、短叶水蜈蚣、白茅和刚毛荸荠叶片的过氧化物酶活性先下降后上升;香附子在干旱处理下其过氧化物酶活性并未受到影响;垂穗苔草叶片的过氧化物酶活性则在干旱处理下一直下降。淹水处理下葱兰、百喜草、狗牙根、垂穗苔草、虉草、荆门藨草、香附子、短叶水蜈蚣、白茅和刚毛荸荠10个种叶片的过氧化物酶活性均是先下降后上升。 e.存活率方面,对照组和水淹组全部存活。但干旱组存活率各有差异,荆门藨草和垂穗苔草存活时间最长。最早全部死亡的是白茅,其次是百喜草,其余最后死亡的依次是狗牙根、香附子、虉草、短叶水蜈蚣、刚毛荸荠和葱兰。 4.总结并分析了10个植物种的返青率、单位质量叶绿素含量变化、单位质量丙二醛含量变化、过氧化物酶活性变化以及干旱组相对存活率的研究结果。 5.在研究结果与分析的基础上,选出了葱兰、百喜草、香附子、短叶水蜈蚣、狗牙根、荫草、垂穗苔草7个优秀种,并深入讨论了这7个种在丹江口库区消落带的推广和应用潜力。简述了其余3个种的优缺点。 6.探讨了筛选种植于丹江口库区消落带植物的基本原则;选出了其他值得借鉴的优良木本和草本植物种;分别推荐了种植于丹江口库区消落带上、中、下部的植物种类。 7.讨论了水库消落带植被难以存活的多方原因。水库消落带植被难以存活并不单单只有淹水的原因,干旱的原因不容忽视。所以,当研究库区消落带适生植物时,干旱应作为一个因素考虑进去,这对筛选库区消落带适生植物时有重要的参考价值。 8.讨论了关于库区消落带植物研究方法中淹水时间的设定。库区消落带水位大幅涨高之时在9到10月份,因此,库区消落带植物研究中设定淹水时间应从9月或者10月份开始。鉴于此,不能盲目借鉴那些耐水淹的植物种植于库区消落带。


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