草海喀斯特高原濕地水體富營養(yǎng)化與水生植物關(guān)系研究.pdf

1、湖泊富營養(yǎng)化及其引起的沉水植物消亡、水生植物多樣性降低等問題已經(jīng)成為一個世界性的問題，水生植物存在與否及其多樣程度對湖泊生態(tài)系統(tǒng)起著舉足輕重的作用；富營養(yǎng)化湖泊水生植物的生態(tài)恢復(fù)一直是學(xué)者關(guān)注的關(guān)鍵科學(xué)問題，而了解湖泊富營養(yǎng)化過程中沉水植物消亡的原因和機理是解決這一科學(xué)問題的關(guān)鍵。國家II級保護(hù)植物海菜花（Ottelia acuminata）是湖泊富營養(yǎng)化過程中消亡的典型例子，其野生種群在云貴高原的多個湖泊中已經(jīng)宣告滅亡，但究其消亡的原

2、因和機理的了解仍待解答。
　　為揭示高原湖泊水體富營養(yǎng)化對水生植物的影響，本研究以貴州草海高原湖泊為研究對象，通過草海水體富營養(yǎng)狀態(tài)和水生植物的調(diào)查；結(jié)合樣品的室內(nèi)測試與分析，采用主成分分析、數(shù)量排序等方法分析了草海水質(zhì)變化的驅(qū)動因子，及其對水生植物群落的影響；采用生態(tài)化學(xué)計量學(xué)的方法，對典型水生植物海菜花種群的消亡原因和機制進(jìn)行了研究，闡釋湖泊富營養(yǎng)化過程中沉水植物消亡的原因和機制，主要得到如下結(jié)果：
　　1）采用綜合營養(yǎng)

3、狀態(tài)指數(shù)將草海水域分為三個不同營養(yǎng)狀態(tài)區(qū)域，三個區(qū)域總體水質(zhì)差異顯著，A區(qū)位于草海東部上游的主要入水口和旅游船行巷道區(qū)，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI（∑）大于50；B區(qū)主要位于草海中上游王家院子至東南部白家咀的大部分區(qū)域，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在40.0~50.0之間；C區(qū)為草海中下游的大部分區(qū)域，該區(qū)域人為干擾弱，水生植物茂盛，綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在30.0~40.0之間。水質(zhì)因子的主成分分析表明：草海水質(zhì)變化和分異的主要驅(qū)動因子是全氮、全磷、葉綠素

4、a含量和透明度。
　　2）水生植物群落調(diào)查共記錄水生植物15科21屬26種，其中沉水植物15種，占總種數(shù)的57.70％；挺水植物7種，占總種數(shù)的26.92%，漂浮植物4種，占總種數(shù)的15.38%。草海水生植物Margalef豐度指數(shù)變幅為0.9478~1.8636，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)較低，在0.4302~1.7545間變動；Simpson優(yōu)勢度指數(shù)變幅范圍為0.3123~0.7867之間，Pielou均勻度指數(shù)

5、變化范圍為0.3877~0.7944之間。
　　3）草海水環(huán)境因子與水生植物多樣性相關(guān)性不顯著，但與沉水植物α多樣性和分類學(xué)多樣均有顯著相關(guān)性，表明沉水植物對水質(zhì)變化更為敏感。草海湖泊綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)與沉水植物分類學(xué)多樣性指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，與水生植物分類學(xué)多樣性指數(shù)呈顯著正相關(guān)；主要是因為富營養(yǎng)化為挺水和漂浮入侵植物的擴張?zhí)峁┝蓑?qū)動力，增大了水生植物的分類等級。
　　4）冗余分析（RDA）表明，水體中全氮（TN）、全磷（TP

6、）、葉綠色a含量（Chla）、高錳酸鉀指數(shù)（CODMn）及透明度（SD）是影響草海水生植物群落結(jié)構(gòu)變化和分布的主導(dǎo)因子。
　　5）草海海菜花種群密度和蓋度隨水體中全氮和全磷的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，與綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；結(jié)合野外調(diào)查情況，研究表明海菜花對水體富營養(yǎng)化較為敏感，其最適生長環(huán)境為：全氮濃度0.60~0.70mg·L-1，全磷濃度為0.010~0.015 mg·L-1，水深為30~90cm的淺水區(qū)域。<