江汉湖群主要湖泊水生植物多样性及群落演替规律研究

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近年来,不合理的人为干扰使得水生植物资源逐渐枯竭,江河筑坝阻断了水生生物的扩散路径,围湖造田使得湖湾及沿岸带水生植物的生境丧失,排污入湖使得水质恶化,过度养殖加剧了湖泊富营养化程度,导致湖泊自然生境的严重破坏和资源的过度开采,使得对水生生物多样性资源的保护、管理和研究工作变得日益重要。本文在2011年湖泊调查基础上,结合已有资料,研究了江汉湖群主要代表性湖泊梁子湖、长湖、斧头湖及涨渡湖的水生植物多样性及其动态变化、水生植被分布、群落结构和群落演替规律,利用典范对应分析探讨了水生植物分布与环境因子的关系,揭示了影响水生植物群落演替的驱动机制,并提出了江汉湖群水生植物多样性的保护措施及建议。主要结论如下:(1)从水生植物种类和优势种来看,江汉湖群典型代表性湖泊水生植物物种和优势种均发生一定程度变化。近几十年来,梁子湖水生植物资源均较为丰富,1982—2011年间沉水植物优势种变化不大,依然是菹草、密齿苦草、马来眼子菜,但挺水植物菰和浮叶植物菱由原来的伴生种或亚优势种变为优势种,种类上增加了外来入侵种喜旱莲子草和凤眼莲以及人工引种的纽氏伊乐藻;在1985—2011年间,长湖水生植物在物种种类、数量及优势种方面变化明显,其中眼子菜科的水生植物种类明显减少,一些优势种类如微齿眼子菜等物种基本消失,而挺水植物菰、狭叶香蒲以及外来物种喜旱莲子草和凤眼莲成为该湖泊的优势类群;斧头湖在1988—2011年间水生植物种类及优势种均发生一定程度的变化,睡莲、弯果茨藻、草茨藻和纤细茨藻等消失,原来的优势种微齿眼子菜、密齿苦草和轮叶黑藻等变为亚优势种或伴生种,还人工引种纽氏伊乐藻;涨渡湖在1992—2011年间水生植物种类、数量及优势种都有明显增加,水生维管束植物资源更加丰富,菱一直是该湖的主要优势种,增加了稗、水蓼、狭叶香蒲和外来入侵凤眼莲、喜旱莲子草等优势种。(2)从优势群丛变化来看,江汉湖群代表性湖泊优势群丛类型和数量均变化显著。梁子湖水生植物群落在数量及类型上都有显著变化,一直占据绝对优势地位的马来眼子菜群丛现只在部分水域零星分布不成群落,新增的优势群丛有莲+芡实群丛和水蓼群丛等挺水植物群丛,梁子湖正在经历由以沉水植物为优势群落逐步演替为以沉水植物+挺水植物+浮叶植物为优势群落的过程;长湖水生植物群落在数量及类型上都有明显变化,优势沉水植物群丛数量减少、群落结构简单化,新增的优势群丛有凤眼莲群丛、菰群丛和莲群丛等,长湖正在经历由以沉水植物为优势群落逐步演替为以挺水植物+漂浮植物为优势群落的过程;斧头湖水生植物群丛在类型和数量上都有较大变化,出现了分布面积较大的挺水植物群丛和以凤眼莲为优势种的漂浮植物群丛,穗花狐尾藻及金鱼藻所组成的群丛成为斧头湖新的优势沉水植物群丛,斧头湖正在经历由以沉水植物为优势群落逐步演替为以沉水植物+挺水植物+漂浮植物为优势群落的过程;涨渡湖挺水植物群丛数量和组成群落的物种种类都有增加,而浮叶植物群丛一直是以菱为优势种,沉水植物群丛变化并不明显,大面积种植的粗梗水蕨与入侵种凤眼莲形成新的群丛,大量繁殖的喜旱莲子草也迅速形成新的群丛。(3)从植被覆盖率及生物量上看,梁子湖、长湖、斧头湖及涨渡湖水生植被覆盖率、单位面积生物量和总生物量都呈现下降趋势。30年间梁子湖水生植被覆盖率从100%减少到14.42%,单位面积生物量从4420g/m2下降到99.52g/m2,全湖总生物量下降了88.33%;26年间,长湖水生植被覆盖率从90.8%减少到4.2%,单位面积生物量从1537.5g/m2下降到193.5g/m2,全湖总生物量下降了87.5%;23年间,斧头湖水生植被覆盖率从80.5%减少到6.9%,单位面积生物量从3115g/m2下降到406g/m2,全湖总生物量下降了91.96%。(4)CCA分析结果表明总氮浓度和总磷浓度是影响梁子湖、长湖、斧头湖和涨渡湖水生植物分布的主要环境因子。分析表明大规模围网围栏养殖、围堤建坝、肆意排放工业废水及生活污水、过量使用农业化肥、水体富营养化和旅游观光等是造成江汉湖群主要湖泊水生植物多样性下降的重要原因。
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