亚热带山地大泥炭藓(Sphagnum palustre L.)及维管植物的生长对地下水位与光照条件的响应

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本研究以亚热带山地大泥炭藓(Sphagnum palustre L.)及维管植物为研究对象,通过大田试验控制地下水位(设置不同高度的种植基地)与光照(覆盖不同层数的遮阴网)条件,统计大泥炭藓的生长状态、头状枝数量、覆盖面积、生物量以及维管植物的植株高度、总盖度、生物量等相关生长指标,探究大泥炭藓与维管植物的生长对地下水位与光照条件的响应。本研究为亚热带泥炭藓湿地生态恢复及泥炭藓生产的产业化提供支撑。研究结果如下:(1)试验开始前试验地共有维管植物25科32属34种,在移植泥炭藓并开始实验后,两组试验地一共发生维管植物31科58属67种,共新增维管植物14科36属49种,共减少8科13属16种。在地下水位试验组共发生维管植物25科46属52种,在光照试验组中共发生维管植物29科55属64种。(2)地下水位对大泥炭藓的四个生长指标均产生显著影响,且四个生长指标对地下水位的响应一致。各指标显示:大泥炭藓在中、高地下水位处理下有较好的生长(至试验结束时统计,生长状况良好率达87.5%~90.0%,头状枝数量在中、高地下水位条件下分别为40.5(±14.3)个、36.0(±18.9)个;覆盖面积在中、高地下水位条件下分别为68.6(±38.9)cm2、63.5(±44.1)cm2;生物量在中、高水位条件下分别为1.9(±0.9)g、1.8(±1.0)g。(3)地下水位对维管植物的植株高度、总盖度、生物量均有显著影响,在中地下水位条件下,禾草类维管植物的植株高度、总盖度、生物量较大,分别是32.6(±3.4)cm、96.2(±1.6)%、419.9(±71.3)g;在低、高地下水位条件下,维管植物的生物量与禾草类维管植物的植株高度均较小,生物量分别是290.5(±76.8)g、297.5(±57.6)g,禾草类维管植物的植株高度分别是9.7(±1.0)cm、11.3(±2.0)cm。在本研究中,大泥炭藓生长受地下水位条件的影响要大于其受维管植物的影响,高地下水位处理下维管植物的物种数较少,具有较小的生物量与植株高度,且大泥炭藓在此种地下水位下有较好的生长。因此高地下水位是最佳地下水位条件。(4)光照对大泥炭藓的生长有显著影响,大泥炭藓的生长状态在无遮光下不及遮光处理下,随着遮光率的增加,大泥炭藓的头状枝数量不断降低,从38.9(±11.8)降低到24.5(±4.4)个,但覆盖面积和生物量先增加后降低。覆盖面积从62.0(±32.3)到128.6(±25.7)再到99.0(±19.7)cm2;生物量从1.8(±0.7)到2.8(±0.8)再到2.0(±0.5)g。随着遮光率的增加,维管植物的总盖度与生物量不断降低。总盖度从96.2(±1.6)降低到10.0(±1.4)%;生物量从419.9(±71.3)降低到57.4(±17.1)g。(5)在遮阴条件下,维管植物总盖度与大泥炭藓覆盖面积以及生物量均显著相关,当维管植物总盖度为50%左右时,大泥炭藓覆盖面积和生物量最大。研究表明,遮阴网与维管植物共同影响大泥炭藓的生长,中度遮光(遮光率64%、76%)是帮助泥炭藓湿地快速恢复的最佳条件。综合考虑大泥炭藓的生长以及经济成本,在野外进行大泥炭藓湿地的恢复工作时,只需要覆盖1层遮阴网(遮光率64%)即可达到最好效果。
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