江灘濕地植物恢復的影響因子與技術研究.pdf

1、本文通過模擬灘地水深、控制灘地水分含量和底質(zhì)污染程度等條件，試驗研究了長江下游江灘常見濕地植物菖蒲、蘆葦、苦草、黑藻、菹草等對環(huán)境因子的生理生態(tài)學響應，揭示了影響和制約這些濕地植物生長的主要因素。在試驗研究和野外調(diào)查基礎上探討了江灘濕地的退化機理，提出了江灘濕地植被恢復與重建的一些技術。利用江灘濕地植被恢復技術，構(gòu)建人工濕地系統(tǒng)和示范研究區(qū)，研究了人工濕地及其示范研究區(qū)對水體懸浮泥沙和污染物質(zhì)的凈化。研究主要結(jié)果如下： (1)菖

2、蒲生長發(fā)育過程中對水深梯度變化較為敏感的指標主要為萌發(fā)率和生物量。菖蒲生長的最適水深約40cm，菖蒲生長的臨界水深為141.8cm。水深20cm處蘆葦根狀莖萌發(fā)受到明顯抑制，蘆葦幼苗生長期水深不能長期超過幼苗高度。 (2)灘地土壤水分含量對濕地植物菖蒲和蘆葦根狀莖的萌發(fā)率有顯著性影響，萌發(fā)率與灘地土壤水分含量呈顯著正相關。土壤水分含量低于30％VOL，菖蒲、蘆葦?shù)母鶢钋o萌發(fā)均受到抑制。干旱使植物葉片葉綠素含量降低，葉綠素口a、b

3、和總?cè)~綠素含量表現(xiàn)出相同規(guī)律。莒蒲和蘆葦幼苗在重度干旱條件下(土壤水分含量低于10％VOL)，PSII最大光化學量子產(chǎn)量Fv/Fm、光化學熒光淬滅系數(shù)qP會顯著下降，非光化學淬滅qN上升，是菖蒲保護PSII的重要機制，但持續(xù)干旱45d后，這種保護機制逐漸下降(qN下降)，菖蒲和蘆葦葉片PSII系統(tǒng)在持續(xù)干早條件下會遭到不同程度的破壞。 (3)苦草在清水水體中各試驗水深(60～170cm)下均可以正常生長，130～140cm處的苦

4、草平均高度最大，葉片葉綠素含量隨水深增加呈現(xiàn)先升后降的趨勢，水深為150cm試驗組中苦草葉綠素口含量最高。濁水水體(濁度38.4NTU，透明度35cm)中苦草平均高度隨水深的增加而減少，水深150～170cm組的苦草60d全部死亡；葉片葉綠素含量高于清水條件中苦草葉片葉綠素含量，葉綠素含量均隨著水深增加、光強降低而升高。濁水環(huán)境對苦草葉片光合系統(tǒng)PSII的有顯著影響，尤其是水下120～170cm光照不足影響到苦草PSII的非循環(huán)光合電子

5、傳遞速率，導致qN降低，苦草葉片PSII系統(tǒng)受到不同程度的破壞。 (4)黑藻在清水環(huán)境中試驗各水深(60～170cm)下均可以正常生長，平均株高隨水深的增加而增加；濁水環(huán)境中水深120～170cm處的黑藻60d全部死亡，平均高度隨水深的增加而減小。清水環(huán)境中黑藻葉片葉綠素含量隨水深增加而降低，水深100～110cm組的黑藻葉綠素口含量最高；黑藻葉片葉綠素含量在濁水環(huán)境中明顯低于清水環(huán)境，葉綠素含量均隨水深增加而降低。 (

6、5)菹草在不同試驗水深(50～160cm)下都能夠生長，菹草高度、生物量均隨水深增加而增加，其生長速率和植株高度與水深呈現(xiàn)明顯的正相關。菹草葉片數(shù)量與高度之間有明顯的相關性y<,葉片數(shù)>=10.805Ln(x)-18.674。隨菹草高度的增加，菹草單株生物量(濕重)隨之增加。 (6)TOC為0.35％的河道沉積物對苦草、黑藻、狐尾藻3種沉水植物的生長最為有利。TOC為0.66％的河道沉積物對3種沉水植物的生長有一定的抑制作用，主

7、要體現(xiàn)在對植株高度與生長速率的抑制，但未見對沉水植物存活的影響。淤積在菹草石芽之上的泥沙會延遲石芽的萌發(fā)時間，淤積厚度越大，延遲的時間越長。淤積厚度對菹草萌發(fā)苗的葉片數(shù)量影響不明顯，但葉片長度、寬度和葉片面積隨泥沙淤積厚度增加而減小。 (7)人工構(gòu)建的主要由水生高等植物組成的濕地系統(tǒng)對挾沙水體懸浮泥沙顆粒物和水體中的氮磷污染物有較好的過濾、凈化效果。混濁污染水體流經(jīng)人工濕地系統(tǒng)后，其懸浮泥沙含量降低73.68％，TP和TN的分別