环境因子对沉水植物生活史对策的影响研究

【摘要】： 本论文以长江中下游地区优势沉水植物微齿眼子菜(Potamogeton maackianus A．Benn)、菹草(Potamogeton crispus L．)以及刺苦草(Vallisneria spinulosa Yan)为研究对象，通过野外实验和室内种群生态学的方法探讨了沉水植物在水深、底质营养以及光照胁迫下的生活史对策。主要研究结果如下： 1、水深的变化影响了沉水植物的生活史对策。对于刺苦草来说，水深2米以下，随着水深的增加，刺苦草的地上生物量和地下生物量逐渐增加；水深超过2米后，生物量显著减少，刺苦草的有性繁殖受限；在水深1.4米到2.2米的范围内，刺苦草的有性繁殖体的生物量、有性繁殖体的收获系数和繁殖体个数都随水深的增加而减少；水深的变化在生长期和繁殖时期发生波动都影响冬芽的形成，并且生长期的水深的变化影响作用更大；刺苦草采用回避生活史策略响应水深的变化。对于微齿眼子菜来说，水深的增加，微齿眼子菜的抽条数减少，分配到叶的生物量增加，采用适应生活史策略应对水深的变化。 2、基质营养影响了沉水植物的生活史对策。对于刺苦草来说，当底质营养限制了刺苦草的正常生长活动时，刺苦草会增大根长、增加根冠比、减少匍匐茎等可塑性变化适应低营养条件；当刺苦草生长在肥沃底质上时，刺苦草体现出了对底质营养的耐受范围很宽的特点；刺苦草随底质营养的增加，种子生物量增加，有利于刺苦草的有性繁殖，以耐受策略适应底质营养生境。对于菹草来说，菹草面对底质肥力的胁迫出现了临时性的生理反应；菹草的根冠比随底质肥力的不同而变化；营养条件对菹草生长胁迫加重，根、冠的异速生长愈明显，菹草首先分配资源到无性繁殖体—石芽上以便维持种群的延续，以回避策略应对底质营养胁迫。对于微齿眼子菜来说，底质营养显著地影响微齿眼子菜的形态可塑性，在低的资源可利用环境中，微齿眼子菜降低它们的克隆生长速率，随底质营养的减少而减少抽条长度、节数以及节长，相应地微齿眼子菜的根长随底质营养的减少而增长。 3、光照胁迫影响了沉水植物的生活史对策。刺苦草面对遮阳生境表现出了大量形态可塑性反应。随着遮阳强度的增加，刺苦草的最大叶长和总的叶面积减少，遮阳强度越大，分配到地下的生物量越多，冠根比率越小；遮阳生境下的刺苦草的有性繁殖受限，无性繁殖形成的分株和冬芽也比自然状态少得多；刺苦草采用回避策略应对光照胁迫。