山地河流水电开发后河岸带植物及繁殖体响应机制

摘要

水电开发是人类施加于河流生态系统的主要干扰因子之一，河岸带植物的种群动态与结构、时空分布格局受到水电开发的显著影响。为充分了解水电开发后河岸带植物的响应机制，于2012-2014年多次采用植被常规调查方法，在九龙江源头河流地村溪上依次设置源头、皮寮、环坑水坝上游和环坑水坝下游、高夏水坝上游和高夏水坝下游6个样地。通过对河岸带植物群落特征、多样性和繁殖体特征等的研究，探讨水电开发后河岸带植物和繁殖体的响应机制，以期为梯级水电开发后河岸植物的多样性保护、管理与可持续利用提供理论基础。本文取得的主要研究结果如下：
　　（1）经野外调查统计，九龙江源头山地河流有维管植物574种，隶属于145科390属，其中蕨类植物29科54属80种，裸子植物6科8属10种，被子植物110科328属574种。河岸带植物植物区系组成丰富，优势科、属明显，单种科、少种科、单型属、单种属和少种属比例大；植物区系起源古老，珍稀、孓遗植物众多；区系地理成分复杂，联系广泛，能充分反映区域气候、地形地貌和人为活动等自然和人为干扰条件。山地河流河岸带在区域生物多样性保护中具有极其重要的价值。
　　（2）水坝建设后，水坝上、下游河流宽度和河流流速等环境因子发生显著变化，水电开发导致河流生境的破碎化，影响河流水资源分布格局、河流物理水文特征。
　　（3）水电开发使自然河流更容易受到人类活动的干扰，水电开发使河流生态系统抗外界干扰以及维持自身稳定状态的能力减弱。源头样地外来入侵植物物种丰富度显著低于环坑水坝上游样地、环坑水坝下游样地、高夏水坝上游样地、高夏水坝下游样地4个样地之间存在显著差异（P<0.05），水扩散繁殖体中出现次数最多的依次分别为藿香蓟（Ageratum conyzoides）、野茼蒿（Crassocephalum crepidioides）、鼠曲草（Gnaphalium luteo-album），水电开发有利于外来物种繁殖体在河流中的水扩散，在一定程度上促进了外来物种的入侵。
　　（4）研究表明，每年约有上万的植物繁殖体通过水传播进行扩散，这表明水传播对植物在区域传播与扩散中具有重要作用。环坑、高夏水坝上、下游样地水扩散繁殖体数量存在显著差异（P<0.05），水坝建设导致河流生境的破碎化，阻碍繁殖体的有效扩散，导致下游河岸带植物物种丰富度和物种多样性的降低。
　　（5）从生活型看，河岸带植物以草本植物为主，其次为灌木和乔木；河岸带植物生活史表现出以多年生植物为主，一年生植物和二年生植物为辅的特点。河岸带植物对环境变化的响应，导致其作出繁殖策略的选择。植物繁殖体在不同季节扩散能力的差异体现了区域植物物候特征。

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第1章 引言

1.1 相关概念

1.2 国内外研究进展

1.3 研究背景及意义

1.4 研究思路与主要研究内容

第2章 研究区域概况

2.1 地理位置

2.2 地形地貌

2.3 地质

2.4 土壤

2.5 气候

2.6 水文

2.7 主要植被

第3章 地村溪流域河岸带维管植物区系分析

3.1 研究方法

3.2 结果与分析

3.3 讨论

3.4 结论

第4章 植物群落结构对水电开发的响应机制

4.1 研究方法

4.2 结果与分析

4.3 讨论

4.4 结论

第5章 植物多样性对水电开发的响应机制

5.1 研究方法

5.2 结果与分析

5.3 讨论

5.4 结论

第6章 水电开发对繁殖体影响

6.1 研究方法

6.2 结果与分析

6.3 讨论

6.4 结论

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 建议

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文与研究成果