黄河三角洲植物群落种间相互作用研究

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黄河三角洲地区位于渤海南部黄河入海口沿岸,是我国面积变化最快的三角洲,该地区河海陆交汇形成复杂的湿地类型和生态环境,自然生态系统较为脆弱。随着黄河三角洲经济、社会的快速发展,目前本区域的原生自然湿地退化严重,恢复该区域植被对自然生态系统和社会可持续发展至关重要,其中植物种间相互关系研究是构建群落的基础,对植被的恢复具有重要意义。植物间的相互作用影响着种群动态,进而影响植物群落的构建,是植物群落生态学研究的中心内容之一。过去对于植物间相互作用的研究主要集中于竞争作用,近些年来,正相互作用的研究逐步引起人们的重视。本文利用系统的群落调查及个体邻体去除处理方法,群落调查中选取了黄河三角洲典型群落为研究对象,分析了物种组成及多样性,并按照优势种的情况进行分类。在此基础上,临体去除实验选取了不同目标物种,设置了去除邻体和未作处理的实验对比,选取植物高度、基径、叶片数目、生物量、叶片氮磷含量等指标进行测量,用相对相互作用指数值衡量植物种间相互作用强度和作用方向,分析了黄河三角洲典型植物群落中物种间的相互作用关系,对黄河三角洲典型植物群落的种间关系进行深入研究。对黄河三角洲地区植物群落调查发现,该地区生态系统具有不稳定性和原生性等特征,生态环境脆弱且物种组成单调。根据调查结果将4块样地的32个样方依据优势种的不同划分为7种群落类型,分别为芦苇群落(Com. Phragmites australis)、芦苇-碱蓬群落(Com. Phragmites australis-Suaeda glauca)、芦苇-盐地碱蓬群落(Com. Phragmites australis-Suaeda salsa)、芦苇-荻群落(Com. Phragmites australis-Miscanthus sacchariflorus)、芦苇-白茅群落(Com. Phragmites australis-Imperata cylindrical)、荻群落(Com. Miscanthus sacchariflorus)、盐地碱蓬群落(Com. Suaeda salsa)。并测定土壤理化性质,计算群落优势种重要值、物种丰富度和Shannon-Wiener指数,黄河三角洲植物群落调查结果显示了较为清晰的植被群落的演替方向和演替规律,在此基础上进行邻体去除实验。邻体效应去除实验结果显示,在所研究的植物群落中,物种间相互作用在个体生长高度、叶片数、节数、存活率方面基本表现为促进作用,基径表现为竞争作用,生物量指标不同群落处理结果差异较大。数据分析表明:在所研究的黄河三角洲植物群落中,正相互作用是普遍存在的,但是作用强度不尽相同;不同物种不同性状之间存在差异,即正相互作用是物种特异和性状特异的,这也表明对于正相互作用的研究,性状选择至关重要;邻体去除实验反映了邻体植物对于地表照度、土壤温湿度、土壤盐分含量等微生境的影响,这为正相互作用的发生提供了可能。在以芦苇(Phragmites communis)为优势种的5种植物群落中,正相互作用随土壤盐分胁迫程度的加强而加强,负相互作用随环境胁迫程度的增加而减弱,但相互作用方向未随环境胁迫程度改变发生转换;群落物种间的正相互作用与群落物种丰富度有显著正相关关系,这为利用正相互作用进行植被恢复提供了理论支持;相互作用在不同时期作用强度不同,正负相互作用均在芦苇迅速生长期(4月-6月)强度最高,随后作用强度逐渐减弱,整个生长周期内未发现正负相互作用的转换。黄河三角洲研究区域内的典型植物群落的形成及分布,是植物适应环境的结果。对于黄河三角洲典型植物群落的正相互作用特性及作用时期的研究,有利于加深对该地区典型草甸群落物种组成的认识,为该地区植被恢复和社会可持续发展提供理论参考。
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