三峡水库消落区生境异质性对草本植物群落影响研究

受三峡水库水位反季节大幅度涨落的影响，消落区内乔灌木难以存活，仅有草本植物季节性分布，生态过程和景观生态将受到影响。草本植物群落主要受种子散布、生境（消落区坡度、土层厚度及土壤性状）、水库上游来水及调度等因素的影响。随三峡水库水位的变化，消落区草本植物将呈现种子萌发- - 生长- - 淹没分解- - 种子萌发的周期性变化，成为其物质循环和能量流动的重要环节。目前，国内外关于草本群落与生境异质性关系的研究多集中于草原、荒漠和湿地，未涉及大型水库消落区。本项目拟针对三峡水库消落区的特点，开展消落区形成初期草本植物群落结构特征、草本植物群落与生境异质性关系的研究，以期掌握三峡水库消落区形成初期草本植物的空间分布、种类组成、密度和生物量等群落结构特征，以及草本植物群落与消落区的坡度、土层厚度、土壤容重和养分等生境要素的关系，为三峡水库消落区的生态恢复提供技术支撑。

三峡工程于2008年试验性蓄水至172.8m，2010年达到正常蓄水位175m，在库周形成面积300余km2的消落区。与世界范围内众多河流上构筑的大坝一样，水库蓄水运行显著改变了河流的水文节律，对水陆交错带的植物群落结构产生重大影响。因此，研究揭示三峡水库消落区形成初期草本植物的群落结构特征及其与消落区坡度、土层厚度、土壤理化因子的关系，对科学认知大型水库成库初期消落区的生态演变过程具有重要意义。. 项目以三峡库区典型支流小江消落区为对象，开展野外调查和野外定位观测，采用非参数检验、回归分析、冗余分析等方法分析获得的数据，主要结果为：1）小江消落区分布有维管束植物146种，其中草本植物134种，主要优势种有苍耳、狗牙根、香附等18种。2）各站点植物群落盖度为82%，差异不显著，170m至150m 5个高程处的植物群落盖度分别为96%、88%、74%、57%、72%，高程155m与165m、170m处差异显著。3）植物地上鲜重均值为578.9g/m2，高程170m处植物地上鲜重最高（679.6g/m2），高程155m处植物地上鲜重最低（280.4g/m2）。4）植物群落多样性Shannon-Wiener、Margalef、Pielou、Simpson、Alatalo指数依次为2.32、3.68、0.83、0.84、0.67，上游渠口、养鹿与下游双江的Margalef 指数差异显著，各站点其它指数差异不显著；除Margalef 指数外，高程150m与160m、165m、170m处其它4种指数差异显著。5）坡度影响土层厚度和土壤容重，进而影响植物分布，坡度6°～15°处植物群落盖度、鲜重最高（86.1%、1517.6g/m2），坡度大于45°处植物群落盖度、鲜重最低（54.1%、780.8 g/m2）。6）植物鲜重随全氮、有效氮、全钾的增加而显著增加，而土壤pH值、全磷、有效磷、有效钾对植物鲜重的影响不显著。7）影响植物重要值的主要环境因子为高程、坡度、pH和有效磷，其中高程的边际影响特征值最大（0.26），其次为土壤容重（0.12）。8）影响植物群落多样指数的主要环境因子为高程、土壤全氮、有效磷，土壤全氮的边际影响特征值最大（0.08），其次为土壤有效氮（0.06）。