濱海濕地植物功能性狀及環(huán)境適應(yīng)策略研究.pdf

1、全球變化背景下，植物的生長(zhǎng)環(huán)境往往經(jīng)歷著從安全、溫暖、濕潤(rùn)到高溫（低溫）、貧瘠、干旱，甚至污染的變化。植物可以通過(guò)結(jié)構(gòu)和功能的變化獲得抵御外部特殊環(huán)境的能力，即進(jìn)化適應(yīng)（adaptation）機(jī)制。濱海濕地介于間，水鹽交互作用明顯，且受人陸地生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)之為干擾頻繁，造就了其獨(dú)特的生境和生物地球化學(xué)循環(huán)模式。本論文選取東營(yíng)和天津?yàn)I海濕地的典型植物群落（鹽地堿蓬、蘆葦和檉柳）為研究對(duì)象，研究其光合功能性狀、氮磷化學(xué)計(jì)量性狀及重金

2、屬富集性狀對(duì)濕地高鹽、水淹、重金屬污染等極端環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制，從而為濱海濕地生態(tài)修復(fù)提供理論依據(jù)。研究結(jié)果如下：
　　1．東營(yíng)濱海濕地不同濕地群落類(lèi)型比較，鹽地堿蓬地上部分N含量，地下部分N、P含量均小于蘆葦和檉柳群落，檉柳地上部分P含量、N/P比值均大于蘆葦和鹽地堿蓬群落。三種典型濕地群落N(xiāo)含量均呈現(xiàn)出地上大于地下部分的規(guī)律，說(shuō)明植物會(huì)將有限的氮資源優(yōu)先分配給地上部分光合器官；而鹽地堿蓬與檉柳地上和地下部分磷含量變化趨勢(shì)相反，這種

3、差異說(shuō)明處在不同群落演替階段的植物生活史策略不同。與木本植物檉柳不同，草本植物蘆葦和鹽地堿蓬N/P比值均表現(xiàn)出地上大于地下部分的特征，這與草本植物地上部分相對(duì)生長(zhǎng)速率較大有關(guān)；2.東營(yíng)濱海濕地土壤中 N含量、N/P比值垂直變化趨勢(shì)一致，均隨著土層深度的增加而顯著降低，說(shuō)明植物枯落物和表層微生物對(duì)土壤氮的貢獻(xiàn)較大；與氮的垂直分布不同，土壤磷的垂直變化特征不明顯，這與磷循環(huán)屬于沉積型循環(huán)有關(guān)。相關(guān)分析結(jié)果顯示土壤（源）-植物（庫(kù)）之間N、P

4、相關(guān)性較弱，說(shuō)明除了土壤條件，濱海濕地氮磷化學(xué)計(jì)量格局還與植物自身的生理活動(dòng)的調(diào)節(jié)有關(guān)；
　　3.天津?yàn)I海濕地土壤鹽含量顯著高于東營(yíng)，天津鹽地堿蓬和蘆葦?shù)膬艄夂纤俾剩≒n）也均顯著大于東營(yíng)，這意味著植物會(huì)通過(guò)提高葉片光合速率積累更多的碳同化物抵抗高鹽脅迫生境，而較低的蒸騰速率（E）和蒸汽壓虧缺（VPD）則是對(duì)高鹽脅迫條件下水分虧缺的一種補(bǔ)償機(jī)制；而同一區(qū)域內(nèi)不同植物相比較，蘆葦?shù)腜n、E、Gs均大于鹽地堿蓬，這是由兩種植物葉片結(jié)構(gòu)

5、不同決定的；在物種尺度上，光合特征與氮磷比線性關(guān)系顯著也說(shuō)明了植物光合作用對(duì)氮磷比的調(diào)節(jié)作用；
　　4.東營(yíng)濱海濕地鹽地堿蓬N/P均值為13.76，蘆葦N/P均值為23.47；天津?yàn)I海濕地鹽地堿蓬的N/P均值為8.23，蘆葦N/P均值為8.19；東營(yíng)濱海濕地兩種植物的N/P顯著高于天津?yàn)I海濕地植物，說(shuō)明天津?yàn)I海濕地植物主要受氮素限制，而東營(yíng)濱海濕地植物主要是磷限制或氮磷共同限制；天津鹽地堿蓬和蘆葦?shù)墓夂系眯剩≒NUE）顯著大

6、于東營(yíng)，而東營(yíng)蘆葦?shù)墓夂狭桌眯剩≒PUE）顯著高于天津，這種結(jié)果表明在養(yǎng)分限制條件下，濱海濕地植物提高PNUE和PPUE是對(duì)養(yǎng)分虧缺的一種補(bǔ)償機(jī)制；
　　5.天津?yàn)I海濕地鹽地堿蓬群落不同生境條件下重金屬富集特征表現(xiàn)為，砂質(zhì)-非水淹生境條件下鹽地堿蓬對(duì)As、Cu、Ni、Sr、Zn的富集系數(shù)大于泥質(zhì)-水淹和泥質(zhì)-非水淹生境，與此同時(shí)，鹽地堿蓬的重金屬富集能力和轉(zhuǎn)移能力在泥質(zhì)-水淹和泥質(zhì)-非水淹兩種生境條件下變化不大。該結(jié)果表明水淹

7、不會(huì)造成濱海濕地鹽地堿蓬重金屬富集性狀的改變，但該功能性狀與土壤質(zhì)地有關(guān)，砂質(zhì)土壤中有機(jī)質(zhì)和含鹽量低、pH較大，或能刺激植物提高其富集系數(shù)，但重金屬在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移能力變化不大。
　　6.濱海濕地植物的富集能力也與重金屬種類(lèi)有關(guān)；天津?yàn)I海濕地鹽地堿蓬群落砂質(zhì)-非水淹生境中的鹽地堿蓬對(duì)Cr和Pb的轉(zhuǎn)移能力較高，而對(duì)Mn、Sr和Zn的轉(zhuǎn)移能力較小，表明植物對(duì)重金屬的轉(zhuǎn)移具有選擇性；通過(guò)多變量分析發(fā)現(xiàn)，天津?yàn)I海濕地土壤中重金屬Zn、Cr