江灘濕地植物恢復(fù)的影響因子與技術(shù)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(yàn)研究了長(zhǎng)江下游江灘常見濕地植物菖蒲、蘆葦、苦草、黑藻、菹草等對(duì)環(huán)境因子的生理生態(tài)學(xué)響應(yīng)，揭示了影響和制約這些濕地植物生長(zhǎng)的主要因素。在試驗(yàn)研究和野外調(diào)查基礎(chǔ)上探討了江灘濕地的退化機(jī)理，提出了江灘濕地植被恢復(fù)與重建的一些技術(shù)。利用江灘濕地植被恢復(fù)技術(shù)，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(duì)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(zhǎng)發(fā)育過程中對(duì)水深梯度變化較為敏感的指標(biāo)主要為萌發(fā)率和生物量。菖蒲生長(zhǎng)的最適水深約40cm，菖蒲生長(zhǎng)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(zhǎng)期水深不能長(zhǎng)期超過幼苗高度。 (2)灘地土壤水分含量對(duì)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(guān)。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(xué)量子產(chǎn)量Fv/Fm、光化學(xué)熒光淬滅系數(shù)qP會(huì)顯著下降，非光化學(xué)淬滅qN上升，是菖蒲保護(hù)PSII的重要機(jī)制，但持續(xù)干旱45d后，這種保護(hù)機(jī)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(huì)遭到不同程度的破壞。 (3)苦草在清水水體中各試驗(yàn)水深(60～170cm)下均可以正常生長(zhǎng)，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(shì)，水深為150cm試驗(yàn)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(qiáng)降低而升高。濁水環(huán)境對(duì)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(dǎo)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(yàn)各水深(60～170cm)下均可以正常生長(zhǎng)，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(yàn)水深(50～160cm)下都能夠生長(zhǎng)，菹草高度、生物量均隨水深增加而增加，其生長(zhǎng)速率和植株高度與水深呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)。菹草葉片數(shù)量與高度之間有明顯的相關(guān)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(duì)苦草、黑藻、狐尾藻3種沉水植物的生長(zhǎng)最為有利。TOC為0.66％的河道沉積物對(duì)3種沉水植物的生長(zhǎng)有一定的抑制作用，主

7、要體現(xiàn)在對(duì)植株高度與生長(zhǎng)速率的抑制，但未見對(duì)沉水植物存活的影響。淤積在菹草石芽之上的泥沙會(huì)延遲石芽的萌發(fā)時(shí)間，淤積厚度越大，延遲的時(shí)間越長(zhǎng)。淤積厚度對(duì)菹草萌發(fā)苗的葉片數(shù)量影響不明顯，但葉片長(zhǎng)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(duì)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?；鞚嵛廴舅w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