《水動力脅迫下沉水植物的生物力學適合度研究》是依託河南師範大學，由祝國榮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：水動力脅迫下沉水植物的生物力學適合度研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：祝國榮
- 依託單位：河南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水動力條件是決定水生植物物種分布和生物量的一個關鍵環境因子，並隨著全球氣候變化和人類頻繁活動發生顯著地改變。水動力主要通過機械脅迫影響水生植物，而生物力學特徵是水生植物抵抗機械脅迫的關鍵指標。然而湖泊水體中沉水植物的生物力學研究非常少，湖泊水動力脅迫下沉水植物的生物力學適合度的研究則更為缺乏。本項目的目的是通過比較湖沼學、生物力學測定技術和動態監測的手段，研究分布在不同水動力條件湖泊和水域沉水植物的生長、形態特徵、生物力學性能、碳代謝和種群動態的月份變化，分析生物力學性能和形態特徵對生存繁殖的貢獻率，探討沉水植物如何調整其生物力學性能和形態以確保脅迫環境下關鍵時期（越冬、越夏、幼苗期）有足夠的碳儲備資源從而達到種群的維持和擴張。本項目首次分析湖泊水動力脅迫下沉水植物的生物力學適合度及其與分布和種群動態的關係，以期闡明湖泊沉水植物發生種群快速衰退的生物力學原因，並為種群恢復提供理論基礎。
結題摘要
水動力條件是決定水生植物物種分布和生物量的一個關鍵環境因子，並隨著全球氣候變化和人類頻繁活動發生顯著地改變。水動力主要通過機械脅迫影響水生植物，而生物力學特徵是水生植物抵抗機械脅迫的關鍵指標。然而湖泊水體中沉水植物的生物力學研究非常少，湖泊水動力脅迫下沉水植物的生物力學適合能力的研究則更為缺乏。 本項目從沉水植被在不同水動力湖泊或水域中的生物力學性能與種群動態變化入手，採用比較湖沼學、生物力學測定技術和動態監測的手段，定期監測了分布在不同水動力條件湖泊和水域沉水植物的生長、形態特徵、生物力學性能、碳代謝和種群動態變化，分析生物力學性能和形態特徵對生存繁殖的貢獻率，探討沉水植物如何調整其形態、生物力學性能、碳儲備資源和繁殖體從而達到種群的維持和擴張。結果表明，（1）不同水文期造成的水陸生境改變會改變沉水植物的生態型並增加其碳氮物質積累，如：豐水期完全淹水、枯水期半淹水或低枯水期濕生型；平水期過渡到枯水期，竹葉眼子菜地上各組織的可溶性總糖、游離胺基酸、澱粉和非結構性碳水化合物呈增加趨勢；（2）不同水文期的生態型轉換也影響沉水植物的生物力學性能，如：以菹草、狐尾藻和輪葉黑藻為例，完全淹水態具有加大的拉伸性能，而半淹水型具有較大的抗彎性能；（3）沉水植物對水動力的適應能力具有種間差異，如：鄱陽湖中狐尾藻的生物力學性能比菹草和輪葉黑藻的大；洱海中篦齒眼子菜、金魚藻和狐尾藻的耐受能力較強，光葉眼子菜的耐受能力最弱，而微齒眼子菜的耐水動力能力受原位營養水平影響最大；（4）沉水植物對水動力的適應性具有一定限制，在目前調查範圍內，大多數沉水植物適合在中水動力湖區生長、生存，具有穩定的種群；（5）沉水植物通常通過增強其生物力學性能適應強水動力脅迫，而通過形態調整適應中水動力脅迫，且受水域營養水平影響。基於以上研究，擬提出在不同水動力湖泊或水域開展植被修復和重建工程的合適沉水植物物種。
