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长江中下游湖泊的植被类型正在由以沉水植物为主导,向以浮叶和/或挺水植物为主导的不同趋势转变,水文模式的改变是导致植被演替的主要原因之一。目前,菰(挺水植物)和菱属(浮叶植物)植物是长江中下游的优势物种。上世纪50-60年代,长江中下游绝大多数的湖泊修建了闸门,以调控水位,利于防洪和灌溉。因此,水文模式发生了改变。本文主要研究不同水位下,菰和菱属植物的竞争关系。这项工作,可以部分解释长江中下游湖泊的植被演替现象。
安徽的升金湖和武昌湖都曾是以沉水植物为主导的湖泊,现在升金湖成为了以浮叶植物(菱属植物)为主导的湖泊,包括四角菱(优势种)和菱(常见种);而武昌湖成为了以挺水植物(菰)为主导的湖泊。对水文模式的分析表明,这两个湖泊的水文模式是不同的。升金湖春季来水早,洪泛周期长。本文通过模拟两个湖泊水位的年度变化,研究在不同水位下菰和菱属植物的竞争关系。实验共分为两个部分:在不同水位下菰和四角菱的竞争关系;菱属植物的共存与竞争。
在两组不同的水位进行了菰和四角菱的竞争关系的研究。实验结果显示:1)水位对菰的最大分株数有着显著性影响(F(3,36)=10.141,P=0.003),低水位作用下,菰的分株数显著性增多。2)水位对四角菱的生长没有显著性影响(F(3,36)=0.261,P=0.613)。3)菰的存在对四角菱的生长有着显著性抑制作用(F(3,36)=250.460,P<0.001)。菰的迅速生长时期和四角菱的生长高峰期(盖度≥80%)相吻合,在菰的竞争作用下,四角菱的果实数量显著性下降,单种四角菱的实验组的果实数量是菰菱竞争组的3倍。4)四角菱的存在对菰的分株数没有影响(F(3,36)=1.605,P=0.213)。5)7月4日,菰的株高达到最大值235.8±37.3cm,N=80。因此,低水位有利于菰的生长,从而抑制了四角菱的生长;水位过高时不利于菰的生长,从而四角菱取得主导性地位。
菱属植物的共生与竞争结果显示:四角菱先于菱萌发,且果实数量是菱的2.5倍,菱对四角菱的生长没有显著性影响(F(1,18)=3.515,P=0.078)。
实验结果显示,不同水位作用下,植物种间的竞争能力不同。因此可以推断,水位变化在长江中下游湿地植被演替中起着重要作用。