【摘 要】
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近年来,气候变化和人类活动导致极端水文事件频发、土壤盐分积累加剧,使得松嫩平原湿地植物面临日趋严重的淹水和盐胁迫,进而加速湿地植被的退化。为了保持盐碱化湿地的生态系统稳定及进行退化湿地的植被恢复,湿地植物对不同水文情势和盐分条件的响应规律成为了一个亟待深入研究的关键问题。对此,本研究调查分析了当前松嫩平原西部(以莫莫格保护区为例)天然菰群落的种群、群落特征及其与生境因子的关系,并在此基础上开展淹水
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)
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近年来,气候变化和人类活动导致极端水文事件频发、土壤盐分积累加剧,使得松嫩平原湿地植物面临日趋严重的淹水和盐胁迫,进而加速湿地植被的退化。为了保持盐碱化湿地的生态系统稳定及进行退化湿地的植被恢复,湿地植物对不同水文情势和盐分条件的响应规律成为了一个亟待深入研究的关键问题。对此,本研究调查分析了当前松嫩平原西部(以莫莫格保护区为例)天然菰群落的种群、群落特征及其与生境因子的关系,并在此基础上开展淹水与盐度的双因素交互实验,探究不同淹水深度和盐度梯度下菰的根茎萌蘖特征与幼苗生长特征,揭示菰在不同环境条件下生长繁殖的适应策略及机制,从而发掘该群系菰的水盐耐受潜力及松嫩平原西部天然菰群落的分布和退化原因,弥补湿地重要植物菰在盐碱条件下研究的不足,为松嫩平原西部盐碱湿地的保护与恢复提供科学依据。结果表明:1)松嫩平原菰一般生长在5-30 cm水深的微咸水湿地中。菰的叶面积、比叶面积及地下生物量在不同生境之间差异显著,株高和地上生物量则差异不显著;地上生物量主要受土壤总氮含量和含盐量的控制,株高受水体总氮的控制,其余指标均不受测试生境因子的影响。2)随着淹水深度的增加,菰根茎芽的最终萌蘖率和存活率显著下降,新萌蘖幼苗的绝对生长率(AGR)和苗高显著增加,而平均萌蘖时间则先增加后减小,在淹水为0 cm时平均萌蘖时间最小,淹水5 cm时最大。盐度未对菰根茎芽的最终萌蘖率和存活率表现出显著影响,然而随着盐度的增大,平均萌蘖时间先减小后增加,在盐度为0 mmol/L时为最大值,盐度为5 mmol/L时达到最小值;AGR和苗高则先增大后减小,在盐度为5 mmol/L时达到最大值。而淹水与盐度的交互作用仅对苗高表现出显著影响。可见,菰根茎的萌蘖初期是一个对淹水敏感的阶段,同时对盐胁迫的耐受性在实验设定的50 mmol/L范围内较强;而随后幼苗的初期生长阶段对盐度的敏感性增强,但5 mmol/L的盐度下始终生长良好。3)随着淹水深度的增加,菰幼苗的株高和地上生物量显著增大,而根茎长、根长、总生物量、地下生物量以及根冠比均显著减小,叶面积则先增加后减小。而随着盐度的增加,除根冠比未受显著影响外,菰幼苗的株高、叶面积、根茎长、根长、总生物量及地上、地下生物量均显著减小。淹水深度和盐胁迫具有一定的协同效应,二者的交互作用对株高和地上、地下生物量的影响达到显著水平。总体来看,菰在实验设定的60 cm淹水深度及100 mmol/L盐度范围内均可以生存,不同胁迫条件下其生长情况表现出明显差异。
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