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Spatial Heterogeneity of Plant Community in Zigui and Wushan Typical Hydro-fluctuation Belt of Three Gorges Reservoir Areas

三峡水库巫山-秭归段典型消落带植被空间分异研究



全 文 :林业科学研究!"#$%!"&"$#$$#* $$%
!"#$%&$%$(#)*
!!文章编号!$##$($)*&""#$%##$(#$#*(#
三峡水库巫山(秭归段典型消落带
植被空间分异研究
朱妮妮$! 秦爱丽$!! 郭泉水$! 朱!莉$! "! 许格希$! 裴顺祥,
"$+中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所!国家林业局森林生态环境重点实验室!北京!$###*$%
"+河南科技大学农学院!河南 洛阳!)$##,% ,+中国林业科学研究院华北林业实验中心!北京!$#",###
收稿日期$ "#$)(#,("%
基金项目$ &十二-五林业科技支撑计划项目""#$$L.^ ,&LY)#和&十一-五林业科技支撑计划项目""##-L.^ #,.,$,#资助
!
通讯作者$秦爱丽!博士!助理研究员+主要研究方向$野生植物保护与利用+/(0123$ 1232X27891>+19+97
摘要!消落带植被是三峡水库生态系统的重要组成部分!对于确保水库安全和库岸社会经济发展起着重要作用) 消
落带植被的空间分布及优势植物组成是消落带治理植物材料选择的重要依据) 本研究基于三峡水库干流巫山(秭
归段典型消落带的植被调查!研究消落带植被的物种多样性,植物生活型,优势植物的空间分布特征及其变化规律)
结果表明$随着海拔的下降!消落带植被的物种多样性减少%$ 年生草本植物在群落中所占比例增加!多年生草本植
物所占比例因地而异"巫山消落带为增加!秭归消落带为减少#!木本植物所占比例减少) 淹水较深区段消落带植
被的优势植物主要是莎草科的莎草和禾本科的狗牙根,毛马唐,狗尾草及菊科的鬼针草等%淹水较浅区段的优势植
物种类有所增加!但处于优势的仍然是莎草科,禾本科和菊科植物) 能够在淹水区段存活的植物大多具有发达的通
气组织,特殊的繁殖特性及对淹水和干旱环境有较强的适应能力)
关键词!物种多样性%生活型%优势植物%空间分异%消落带植被%三峡库区
中图分类号!D$&+, 文献标识码!.
C,.-./S##1)H#*#-7 )%I/.*N)22O*-7 -*\-HO-.*8ZO(".*!7,-&./
S781)L%/O&O.-)*K#/)%!"1##3)1H#(M#(#1P)-1+1#.(
89<:2062
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K:0<7F;13KW<922F5F:>3::E27M17E 6#7 4)18($KW<92<>:I0% E:02717FW317FKW<921% T;5EI:(>369F61F2:7 @<3F
三峡水库是我国乃至世界最大的水利枢纽工
程!库区消落带垂直落差达 ,# 0) 受人为调控!水
库水位涨落反季节运行) 每年汛期"-(* 月#!水库
水位维持在海拔 $)% 0!汛期过后开始蓄水!$# 月底
至 $$ 月上旬蓄至海拔 $% 0!并保持到 $" 月左右!
然后逐渐回落!次年 $() 月降至海拔 $%% 0!% 月底
降至海拔 $)% 0) 在水库水位涨落过程中!不同海
拔的水位保持时间及由此产生的环境"光照,温度,
水分等#效应各不相同!消落带植被的空间分布格局
也因此受到影响) 近年来!许多学者对消落带植被
的空间分布格局开展过研究!但结果却不尽相同)
"##* 年!王强等*$+将消落带海拔 $)% $, 0划分
为 - 个高程区!在每个高程区设置了 , 个 $ 0q$ 0
调查样方!研究了消落带植被的物种多样性变化!结
果显示!随着海拔的升高!物种多样性呈逐步增加趋
势%孙荣等*"+对澎溪河开县段海拔 $)& $%& 0物
种丰富度研究表明!随着海拔的升高!物种丰富度呈
先升后降的变化趋势%王业春等*,+在忠县境内!取 ,
个地质地貌和土地利用历史相似的消落带!对海拔
$-#,$# 0" 个区段的植被变化特征进行研究显示!
不同海拔的植物种类组成完全相同!且群落的盖度,
生物量,生物多样性指数等均不存在显著差异!只是
优势种有所不同) 由此可见!不同研究区域消落带
植被的空间分布格局并不完全相同) 许多学者对产
生这种现象的原因进行了分析!一致认为!虽然不同
研究区域因海拔高程变化带来的环境梯度效应基本
一致!但不同研究区域原生植被的植物种类组成,地
形,土壤,人为干扰程度等并不完全相同!消落带植
被的空间分布格局可能因此受到影响*" [)+ ) 另外!
样方设置的数量,面积大小及调查时间也可能对研
究结果产生影响)
目前!对三峡库区消落带植被空间分布的研究!
主要集中在三峡水库中上游地段!对中下游地段研
究较少) 水库中上游地段的地势一般比较平缓!且
水库蓄水前多为坡耕地!中下游地段的地势比较陡
峭!岩体也较破碎!原生长在消落带的植被多为次生
灌丛或次生林砍伐后营造的人工林) 中下游地段是
三峡库区地质灾害多发区!也是消落带治理的重点
和难点) 另外!过去对消落带植被空间分布的调查
工作大多是在 "#$# 年以前进行的!调查年度内的最
高蓄水位多在海拔 $" 0以下!而在水库蓄水位达
到 $% 0以后!还缺乏系统的调查和研究) 本文以
三峡水库中下游巫山(秭归段典型消落带为研究对
象!通过对消落带不同海拔区段植被的调查!揭示研
究区消落带植被的物种多样性,植物生活型及优势
植物组成的空间分布特征!以期为三峡库区中下游
消落带分区治理植物材料的选择和三峡水库生态环
境影响评估提供依据)
$!研究区概况
9+9:研究区自然概况
三峡水库巫山(秭归段位于三峡水库中下游峡
谷地貌区!属亚热带季风型湿润气候) 调查样地设
在巫山县巫峡镇和秭归县茅坪镇消落带) 巫山县巫
峡镇的年均气温为 $&+) f!年均降水量为 $ $##
00!
%
$# f年活动积温 % &%+, f!全年无霜期 ,#-
E%秭归县茅坪镇的年均气温为 $& f!年均降水量为
$ #)*+, 00!
%
$# f年活动积温 % ",+- f!全年无
霜期 ,#% E%两地的气候类型相似!地带性植被均为
亚热带常绿阔叶林) 经历水库水位涨落影响前!各
样地的自然概况见表 $*%+ )
表 9:样地的自然概况
样地 经度"/# 纬度"]# 坡向 坡度b"o# 植被类型 土层厚度b90 土壤类型
秭归 $ 号 $$#o%)i,%+,p ,#o%"i*)+$p "oDU "&o 板栗采伐迹地 ,% 黄壤土!!
秭归 " 号 $$#o%,i$*+$p ,#o%,i)+p $-o]U ,-o 马尾松采伐迹地 )# 黄壤土!!
巫山 , 号 $#*o%)i$,+$p ,$o#)i*)+,p $-oDU ,"o 天然灌草丛 )# 黄色石灰土
巫山 ) 号 $#*o%)i-)+p ,$o#,i%%+%p "%o]U )$o 天然灌木林 ,% 黄色石灰土
!!注$板栗"D(%&(6$( @"12%2@( L3+#和马尾松"H26?%@(%"62(6( H10@+#的采伐时间为 "##& 年)
#$$
第 $ 期 朱妮妮等$三峡水库巫山(秭归段典型消落带植被空间分异研究
9+;:三峡水库水位变化
"##("#$" 年三峡水库的水位变化*-+见图 $)
图 $ 表明$受人为调控!在 "#$# 年冬季以前!三峡水
库最高蓄水位一直处在不断变动中) 水库最高蓄水
位!"## 年 $" 月为海拔 $%- 0!"##& 年 $" 月为海拔
$" 0!"#$# 年 $" 月为海拔 $% 0!在此之后!水库
最高蓄水位才一直维持在海拔 $% 0) 另外!从图 $
还看出!虽然三峡水库设计的最低限制水位为海拔
$)% 0!但因受当地洪水季节的影响!真正在海拔
$)% 0滞留的时间非常有限!更多的是在海拔 $%# 0
上下波动) 不同海拔高程被水淹没的深度和水淹持
续时间都有所不同)
图 $!三峡水库水位变化
"!研究方法
;+9:样地设置和海拔区段划分
秭归 $ 号,秭归 " 号和巫山 , 号,巫山 ) 号 ) 块
样地大小均为宽 $% 0!长 "- 0) 基线设在海拔 $%%
0!最高线设在海拔 $&# 0) 在样地内采用相邻格子
法布设样方!样方大小因调查对象而异!其中!乔木
幼苗,幼树和灌木的样方大小均为 " 0q" 0!草本
样方为 $ 0q$ 0!每块样地内样方数量为 *$ 个) 调
查内容包括$植物种类,植株数量,植株高度,单种盖
度,植物生活型等) 调查时间为 "#$" 年 & 月)
因调查当年消落带海拔 $%% $" 0经历了 )
次水库水位涨落!海拔 $" $% 0经历了 " 次水
库水位涨落!考虑到经历水位涨落周期数对消落带
植被空间分布的影响!在海拔区段划分时!将海拔
$" 0设定为分界线!在其上下不完全等间隔分出
了海拔 $%% $-#,$-# $-%,$-% $-&,$-&
$",$" $%,$% $&# 0"对照区段#- 个海拔区
段!为了便于讨论!简称为
(
,
"
,
)
,
*
,
+
,
,
区段)
;+;:数据处理
"+"+$!物种多样性测度
"$#
+
多样性测度* [*+
物种丰富度指数"#$cI "$#
D;177:7(U2<79Z$
:
2Z$
G
2
d3:M
"
H
2
""#
!! 2`<3:6均匀度指数"5
$
#$ 5
$
c9
$
X9
01A
",#
式"$# ",#中$H
2
Z
6
2
:
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$
Z$
:
2Z$
G
2
d37H
2
%
9
01A
c37I%I 为各海拔区段的物种数目%:为各海拔
区段所有物种个体数总和%6
2
为第2个物种的个体数
量)
""#
$
多样性测度*"! $#+
P:E5指数"
$
)
#$
$
)
c"A "9# h1"9##b" ")#
式")#中$A"9#为沿生境梯度增加的物种数目%
1"9#为沿生境梯度失去的物种数目)
"+"+"!重要值计算#$$$!重要值"4_# c"相对频度
"!## h相对多度".## h相对显著度"H###b,
式中$!#c!"某个种的频度#X
$
!"所有种频
度总和# q$##d
.#c."某个种的株数#X
$
."所有种总株数#
q$##d
H#cD"某个种的盖度#X
$
D"所有种总盖度#
q$##d
"+"+,!植物生活型划分!参考0中国植被1 *$"+生活
型分类系统!将草本植物划分为 $ 年生草本,多年生
草本) 受三峡水库清库的影响!海拔 $% 0以下各
区段的乔木已被砍伐!仅有一些幼苗和幼树!因此!
把乔木和灌木统归为木本植物生活型)
"+"+)!数据统计分析!数据处理在 /A9<3"## 及
D D`D $*+# 完成%采用 D D`D $*+# 方差分析模块下的
6^7917法对不同海拔梯度及不同样地间的各种统
计参数进行分析比较%在YI2M27 * 中完成绘图)
,!结果与分析
<>9:消落带植被
!
多样性和
"
多样性指数的变化
,+$+$!不同海拔区段
+
多样性和
$
多样性指数的
变化!由图 " 可知$消落带植被的物种丰富度指数
"#,D;177:7(U2<7度指数"5$#均随海拔的升高而不断增大) 差异显著
性检验表明$物种丰富度指数"#在
(
,
"
,
)
区段
$$$
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
间及
+
,
,
区段间差异均不显著!但
(
,
"
,
)
区段与
+
,
,
区段间的差异显著"Hm#e#%#!
*
区段仅与
(
区段差异显著%D;177:7(U2<7
(
区段与
,
区段间差异显著%均匀度指数"5$#在
各区段间差异均不显著)
$
多样性表示沿环境梯度的变化物种的替代程
度*$"+ !不同群落或环境梯度间的共有种越少!
$
多样
性越大*$,+ ) 由图 "^可知$
$
多样性指数
$
)
随海拔
梯度的升高而增大!表明随着海拔升高消落带植被
群落中的共有种数逐渐减少) 差异显著性检验表
明$海拔
(
(
"
,
"
(
)
,
)
(
*
区段间差异不显著!但海

(
(
"
区段与海拔
*
(
+

+
(
,
区段间差异显著!
而海拔
*
(
+

+
(
,
间差异不显著!这与物种丰富
度指数"#随海拔高程的变化规律"图 ".#一致)
图 "!
+
多样性和
$
多样指数沿海拔高程的变化
"图中不同字母表示差异显著"Hm#+#%##
,+$+"!不同样地间
+
多样性和
$
多样性指数的变
化!由表 " 可知$不同调查样地间的物种丰富度不
表 ;:不同样地间
!
$
"
多样性指数的变化
样地
$
多样性指数
9 5$
$
多样性指数
$
)
秭归$号 $-+& z&+,1 "+"$* z#+*$@ #+"$# z#+$$"@ -+ z)+-)%1@
秭归"号 $%+% z+1 "+$&* z#+*-&@ #+""- z#+$$-@ -+) z,+*"&@
巫山,号 "&+" z$$+)1,+%"& z#+%&%1 #+)$- z#+#)&1$"+& z"+$*1
巫山)号 "#+ z$,+,1#+&&" z$+)),9 #+#& z#+$%"@ $$+- z-+#,%1@
!!注$同列指标数值后的不同小写字母表示同一测定指标下!在 H
m#+#% 水平上差异显著)
同!巫山样地",,) 号#的物种丰富度高于秭归样地
"$," 号#!但两地间差异不显著%秭归 $," 号样地间
+
多样性指数9和5$均差异不显著!但秭归 $," 号
样地的 9与巫山 ,,) 号样地的差异显著 "Hm
#e#%#!5$与 , 号样地的差异显著!与 ) 号样地差异
不显著!
+
多样性指数9和 5$在巫山 ,,) 号样地间
差异显著)
不同样地间
$
多样性指数差异显著性检验表
明$
$
)
在秭归 " 号和巫山 , 号样地间差异显著!其它
样地间差异不显著)
<+;:不同样地和不同海拔区段植物生活型的变化
从图 , 可知$各调查样地的植物生活型组成均
以 $ 年生和多年生草本植物为主!木本植物较少)
随着海拔的降低!$ 年生草本植物在群落中所占比
例逐渐增大"图 ,1#%多年生草本植物随海拔梯度的
变化因调查样地不同而异!秭归样地"$ 号和 " 号#
多年生草本在群落中所占比例随海拔的升高而增
大!而巫山样地", 号和 ) 号#的总体变化为随海拔
的升高而减小"图 ,@#%木本植物在群落中所占比例
随海拔的升高而增大) 不同调查样地木本植物开始
出现的海拔区段不同!秭归样地出现在
*
区段!巫山
样地出现在
"
区段"图 ,9#)
图 ,!不同海拔区段植物生活型组成及其在群落中所占的比例
"$$
第 $ 期 朱妮妮等$三峡水库巫山(秭归段典型消落带植被空间分异研究
<+<:不同样地和不同海拔区段优势植物组成
对各调查样地同一海拔区段的物种重要值进行
计算!并按重要值大小取其前 % 位"表 ,#) 从表 ,
可知$海拔
(
(
*
各区段优势植物大部分为草本!其
中!秭归 $ 号和 " 号样地的优势植物基本相同!巫山
, 号和 ) 号样地比较接近!两地之间优势植物不尽
相同但差别不大) 按物种重要值大小排在前几位的
是莎草科 "P5WH+#,禾本科" :`19<1<#的狗牙根" D^6"F"6 F()&^1"6
H+#,毛马唐".2A2&(#2( )212(#2%"N草"I$&(#2( _2#2F2%H+#以及菊科".KF草 "-2F$6%G21"%( H+# 和苍耳 "=(6&*2?@ %272#2)?@
1`FI27 海拔
+
区段与
(
(
*
区段的优势植物种类有所不
同!海拔
+
区段含有海拔
(
(
*
区段的大多数物种外!还
增加了菊科的青蒿",#&$@2%2( )(#_2T"12( L69;+(Q10+
"B2%)(6&*?%%26$6%2%.7EF#2)( H+#,荩草",#&*#(Y"6 *2%G2F?%"J;67@+# Z1427:#
等!木本植物短尖忍冬"/"62)$#( @?)#"6(&( N<;E+#和
黄栌"D"&26?%)"AA A^#2( D9:W+#也有出现!但总体呈现
各样地的优势植物仍为草本!仅有巫山 ) 号样地在该
区段有木本植物存在)
表 <:不同样地和不同海拔区段优势植物组成
海拔区段
秭归 $ 号
种名 重要值bd
秭归 " 号
种名 重要值bd
巫山 , 号
种名 重要值bd
巫山 ) 号
种名 重要值bd
,
飞蓬 ",+$) 红叶野桐 $*+-& 荩草 $+&% 荩草 $-+,%
蛇莓 $&+$" 槲栎 $#+)% 野菊 $$+&) 狗尾草 &+%-
白茅 -+)* 青蒿 *+%- 乌桕 *+, 枸骨 +*
芒 %+*% 艾蒿 &+* 慈竹 &+,$ 黄荆 +$&
红叶野桐 %+)# 山麦冬 -+, 女贞 %+#$ 越桔 -+)"
+
青蒿 $+%& 毛马唐 "-+- 鬼针草 $"+%& 狗牙根 ,"+*,
芒 $$+"$ 鬼针草 ""+%$ 酢浆草 +-& 黄栌 -+,"
白茅 $$+"$ 艾蒿 *+*) 荩草 -+- 短尖忍冬 %+*)
鬼针草 *+$- 槲栎 +$ 香椿 )+&* 黄杨 %+)&
红叶野桐 &+,) 狗尾草 -+), 乌桕 )+%* 龙葵 )+,*
*
鬼针草 ",+"$ 毛马唐 ,)+%- 鬼针草 $*+## 狗牙根 %,+%,
毛马唐 "#+-) 狗尾草 ")+,& 酢浆草 $,+#" 狗尾草 $#+$,
狗尾草 $*+%& 鬼针草 $)+,) 苍耳 &+#) 龙葵 *+"
黄茅 $)+#) 红蓼 -+%- 狗尾草 +,$ 飞蓬 -+**
飞蓬 -+,& 南瓜 -+%$ 莎草 -+, 铁线蕨 ,+",
)
狗牙根 )"+"$ 毛马唐 )&+%$ 狗尾草 $-+"- 狗牙根 %)+%%
狗尾草 $*+$- 狗尾草 ",+,& 酢浆草 $"+%* 狗尾草 $%+,)
鬼针草 $"+* 鬼针草 $,+%* 猪毛蒿 $"+#" 龙葵 &+#
黄茅 &+" 南瓜 +& 飞蓬 $$+*- 铁线蕨 "+*"
金色狗尾草 -+$& 飞杨草 "+&# 鬼针草 &+- 飞蓬 "+)"
"
狗牙根 )-+*" 毛马唐 )%+%" 苍耳 "$+&* 狗牙根 -+*-
莎草 $"+$" 狗尾草 "&+"$ 狗尾草 $-+-" 鬼针草 -+*,
鬼针草 $#+&- 鬼针草 $#+, 狗牙根 $,+#" 狼尾草 -+&
金色狗尾草 $#+"* 飞杨草 ,+&) 酢浆草 *+"" 桑树 %+*$
毛马唐 *+, 苍耳 ,+-" 黄茅 +#% 狗尾草 ,+,)
(
莎草 %*+) 莎草 )$+*- 稗草 ,)+-, 狗牙根 %+%-
毛马唐 $,+$$ 毛马唐 ,)+#$ 狗牙根 ")+*" 莎草 $#+#
狗牙根 +$- 狗尾草 *+ 苍耳 $+&# 鬼针草 )+&,
金色狗尾草 -+" 红蓼 %+&, 红蓼 &+,% 稗草 )+
狗尾草 ,+)- 鬼针草 ,+)- 莎草 ,+*, 铁苋菜 )+-
!!注$截止到 "#$" 年植被调查时!海拔 $%% $" 0经历了 ) 次水库水位涨落!海拔 $" $% 0经历了 " 次水库水位涨落) 各海拔区段每
年的淹水深度分别为$海拔
(
区段 "# $% 0!海拔
"
区段 $% $# 0!海拔
)
区段 $# 0!海拔
*
区段 , 0!海拔
+
区段 , # 0!海拔
,
区段为对照区段!未被水淹没) 飞蓬"E#2A$#"6 ()$#H+#!蛇莓".?)*$%6$( 26F2)( ?:94<#!红叶野桐"B(1"&?%G(Y2 1`0W+#!狗尾草"I$&(#2( _2#2F2%
H+#!黄茅"9$&$#"G"A"6 )"6&"#&?%H+#!金色狗尾草"I[A1(?)( H+#!槲栎" ?`$#)?%(12$6( L360<#!山麦冬"/2#2"G$%G2)(&( J;677@+#!红蓼"H"1^A"6?@
"#2$6&(1$H+#!南瓜"D?)?#72&( @"%)*(&( 6^9;+H+#!慈竹"-(@7?%( $@$2$6%2%N<7E3<#!女贞"/2A?%&#?@1?)2F?@.2F+#!香椿"K""6( %26$6%2%.+k6KK+#!酢浆草"JY(12%)"#62)?1(&( H+#!猪毛蒿",#&$0
@2%2( %)"G(#2( U13EKF+2F($( H+#!黄杨"-?Y?%%262)( P;<7M#!龙葵"I"1(6?@62A#?@H+#!铁线蕨",F2(6&?@)(G21?%_$6$#2%H+#!狼尾草"H$662%$&?@(1"G$)?#"2F$%H+#!桑树
"B"#?%(17( H+#!铁苋菜",)(1^G*( (?%&#(12%H+#)
,$$
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
海拔
,
"未经历水库水位涨落影响#区段!反映了
各调查样地原始植被优势植物组成的基本特征!明显
的特点是木本植物种类多于经历淹水的
(
[
+
区段)
对各调查样地同一海拔区段共有物种进行分析
表明$在海拔
(
[
*
,
+

,
区段!优势植物种类数
量和共有种数有明显的不同!其中!海拔
(
[
*
区段
有 $* 种!
+

,
区段分别为 $& 种%
("*

+
区段
有 - 个共有种!和
,
区段仅有 " 个共有种!
+

,

段有 & 个共有种!说明经历 ) 次水库水位涨落!且深
水淹没的
("*
区段与未淹的
,
区段的优势植物组
成差别较大!而经历 " 次水库水位涨落!且浅水淹没

+

,
区段的优势植物组成的差别相对较小)
)!结论与讨论
=+9:消落带优势植物组成和物种多样性与海拔高
程和样地之间的关系
!!消落带
(
[
*
,
+

,
区段的物种丰富度,
+
多样
性指数,
$
多样性指数及优势植物的垂直空间分异!与
消落带不同海拔梯度的环境"如$温度,光照等#效应
有关*$%+ ) 不同海拔区段的淹水深度,水淹持续时间
及经历的水位涨落次数的不同是其最主要的影响因
素) 截止到调查时""#$" 年 & 月#!海拔
(
[
*
区段经
历 )次水库水位涨落!
+
区段经历了 "次) 一般认为!
水淹会极大的改变植株生长的环境条件!植物在水淹
环境中的一个典型特征就是氧亏缺) 对于大多数长
期生活在陆生环境下的植物而言!淹水胁迫会在分
子,细胞和个体水平上干扰生物体的正常结构和各种
过程的协调!且胁迫对生物体造成的伤害程度随胁迫
的持续而加重) 淹水过后的氧化胁迫对消落带植物
生存也会构成较大威胁!因为!消落带的植物经历长
期水淹!重新回到陆生环境后有一段适应过程!水淹
过后植物与空气接触!受到的氧化胁迫程度可能会明
显提高) 已有研究表明!能够耐受长期水淹的植物!
在水淹过后的恢复期内!也可能因不耐受较高的氧化
胁迫而死亡*$-+ ) 相对而言!淹水较深,持续水淹时间
较长"在陆地恢复生长的时间短#的植物受到的伤害
越重!如果超过植物的耐受极限!自然植物的生存就
会受到影响) 因此!能够在消落带生存的植物不仅对
淹水有较强的适应能力!同时对淹水过后的陆生环境
也有较强的适应性)
不同调查样地间优势植物种类和物种多样性不
完全相同!可能与消落带的土壤种子库特征有关!在
消落带土壤存在的前提下!土壤种子库的植物组成
与地上植被的物种组成密切相关*%+ ) 在经历水位涨
落次数有限的情况下!消落带原生植被的植物组成
对消落带的种子库以及现存植被的植物组成仍会有
一定的影响!至于经历十几年甚至更长时间的水位
涨落周期后!也可能这种影响会逐渐减小) 另外!土
壤,地形,人为干扰等因素的影响!也是造成样地间
出现差异的重要原因*$ [$&+ ) 本研究中!秭归 " 块样
地的土壤为黄壤土!巫山样地为黄色石灰土!不同样
地的坡度大小也不同!在水库水位涨落过程中!土壤
被冲刷的程度以及土壤保存状况对植物的空间分布
也有一定的影响)
=+;:消落带植物生活型与高程差异
消落带植被物种组成以 $ 年生草本植物为主!
这与目前多数学者的研究结果一致*" [,!$* ["$+ ) 随海
拔梯度的下降!$ 年生草本植物的比例升高!淹水最
深的海拔高程!在 ) 块样地中!$ 年生草本植物的比
例分别高达 &"d,%d,%-d和 -#d!远高于未淹水
区段!表明淹水提高了 $ 年生草本植物的比
例*,! "#! ""+ ) $ 年生草本植物的生活史较短!其生长
发育期可能与三峡库区消落带出水成陆期基本一
致%另外!$ 年生草本植物结实量大!传播能力强!对
裸地环境有极强的适应性) 这些可能是海拔较低的
区段 $ 年生植物比例提高的主要原因) 相比而言!
多年生草本植物!主要靠地下蔓延的根状茎进行克
隆繁殖!种群扩散的速度比靠种子繁殖的 $ 年生植
物低) 从图 ,@可以看出$多年生植物在不同海拔梯
度上所占比例较小!多在 ,#d )#d) 秭归样地多
年生草本植物在群落中所占比例!存在随海拔升高
而增加的趋势!但变化速率不大!而巫山样地沿海拔
梯度的变化仅呈波动状态!似乎对海拔梯度的变化
不甚敏感) 这说明多年生草本对消落带生境适应性
更为广泛!随着克隆繁殖时间的延长!很可能成为消
落带不同海拔梯度的单优种群) 木本植物在群落中
所占比例!随着海拔梯度的降低而逐渐减少!表明木
本植物对水淹的反应敏感!对于深水,长时间淹没的
适应能力较差)
=+<:消落带适生植物$适应机制及不同海拔区段植
被配置模式
!!海拔
(
[
*
各区段!经历 ) 次水库水位涨落影
响后!其优势植物主要是莎草科的莎草!禾本科的狗
牙根,毛马唐,狗尾草和菊科的鬼针草,苍耳!与经历
首次水库水位涨落周期影响后调查的结果一致*%+ )
多年生草本莎草和狗牙根!一般具有能够克隆繁殖
)$$
第 $ 期 朱妮妮等$三峡水库巫山(秭归段典型消落带植被空间分异研究
的匍匐状地下根茎!具备极强的再生能力且通气组
织较发达!可以适应水下缺氧环境) $ 年生草本毛
马唐,狗尾草种子小,结实量大!种子可在土壤中存
活较长时间*",+ !种子的萌发可以选择在时间上分布
的策略*")+ %$ 年生草本苍耳!种子具有较强的耐淹能
力!即使受近 & 个月原位水淹胁迫!*#d以上的苍耳
种子依然保持有生活力*"%+ ) 鬼针草的种子不耐水
淹*")+ !但其种子附属物"刺毛#利于其远距离传播!
且其生活史较短!可在三峡出水成陆期完成其生命
过程*,+ %经历 " 个水库水位涨落周期影响的海拔
+
区段!其优势种除鬼针草,毛马唐和狗牙根外!新增
的重要值较高的物种也多属于菊科,禾本科)
经历多次水库水位涨落后消落带植被的物种多
样性,生活型组成的空间分布格局及不同海拔区段
的优势植物!可为消落带植被恢复提供参考%但作为
消落带植物恢复的材料!所选植物不仅要适应性强!
同时还要考虑其枯落物对水体的污染状况及对旅游
区库岸的景观需求) 如苍耳!虽然适应能力较强!但
其死亡后的第 " 年!甚至更长时间!其枯干和枯枝仍
然在消落带宿存!不仅影响库岸景观!而且一旦倒伏
还会给水体带来污染) 因此!对类似植物的应用还
需慎重考虑!而多年生的草本植物!如狗牙根,莎草
等植物可列为优选培育对象)
综合考虑不同海拔区段的淹水周期,淹水时间,
淹水深度!结合不同植被配置模式对水土保持及库
区景观的影响!建议海拔
(
[
*
"$%- " 0#区段!
植被的配置方式以草本为主!随海拔的升高!可梯度
搭配种植莎草,狗牙根,毛马唐等%海拔
+
"$"
$% 0#区段以木本和草本结合的方式配置!建议木
本植物如乌桕,红叶野桐,黄栌等!这些红叶类木本
有利于库区两岸环境美化)
本研究仅对峡谷地貌区典型消落带海拔 $%%
$% 0的植被的空间分布开展了调查!因海拔 $%% 0
以下区段受季节性洪水的影响!水位上下波动较大!
给野外调查工作带来一定困难!能否错开洪水季节!
对海拔 $%% $)% 0区段的植被开展调查!有待继
续研究)
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