水文情勢變化影響下洪湖濕地植被演變過程與生態機理

水文情勢變化影響下洪湖濕地植被演變過程與生態機理

《水文情勢變化影響下洪湖濕地植被演變過程與生態機理》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院,由厲恩華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:水文情勢變化影響下洪湖濕地植被演變過程與生態機理
  • 項目類別:面上項目
  • 項目負責人:厲恩華
  • 依託單位:中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

氣候變化已成為人類面臨的重大挑戰,它改變水文循環過程,導致旱澇災害頻發。而水文過程是濕地最重要的生態過程,是濕地植物群落演變最重要的驅動機制。我國在高寒濕地和濱海濕地水文過程變化對植被演變過程和機理的影響研究較多,但在長江中游湖泊濕地研究缺乏,而旱澇是長江中游最大的災害之一,在此開展水文情勢變化對濕地植被演變影響研究,提出應對氣候變化的策略顯得尤為迫切。本項目以洪湖濕地為研究對象,通過研究(1)水文過程對植物生長發育、物質分配和繁殖策略的影響、(2)水文過程對物種競爭能力的影響、(3)群落變化對水位變化的回響、(4)植被演變與水文過程變化的應對關係,以物種重要值、種群生態位、群落相似性計算和主成分分析等表征群落變化,從個體回響和種群競爭能力變化闡釋群落演變的生態機理,揭示植被演變過程對水文情勢變化的回響機制,提出應對氣候變化的管理策略,為洪湖濕地水資源合理利用和多樣性保護提供理論依據。

結題摘要

全球氣候變化已成為人類面臨的重大挑戰,水文過程急劇變化(旱、澇)是其重要特徵。而水文過程是濕地最重要的生態過程,是濕地植物群落演變最重要的驅動力。旱澇是長江中游湖泊最大的災害之一,在此開展水文情勢變化對濕地植被演變影響研究,對於揭示其演變過程對水文情勢變化的回響機制、豐富淺水湖泊生態學理論、提出應對氣候變化的資源利用和管理策略有著重要的理論和現實意義。項目通過模擬實驗、模型模擬和原位實驗並利用遙感影像數據,研究了2011年以來,水文過程和水環境變化以及圍網養殖和入侵種等因素對洪湖植物多樣性、優勢度和群落結構、類型及分布和演化的影響。研究結果表明:水文過程(旱澇)通過控制繁殖體和植物體的多寡與存亡直接影響濕地的多樣性和生物量,進而導致物種優勢度、群落結構、類型的改變,是影響植物群落分布和演化的主導因素。在長江中下游流域,這種“中度干擾”在自然狀態下,都會“自然”恢復,並由此維持植物多樣性、控制生物量、減緩沼澤化進程。但是,水質、人為擾動和入侵種起到了“環境篩”的作用,與水文過程變化一起,共同決定了植物群落演變的趨勢和進程。而植物自身的特徵,如冬性一年生的菹草,既通過生活史調節、減少了競爭,又能產生高效繁殖的石芽,具有“r-對策”特點,是其在諸多因素影響下,保持優勢並擴展分布區的原因。紅線草是“天蓬型”(canopy-forming)植被,且繁殖方式多樣,是其在水文、水質影響下,保持優勢的重要因素。而黃絲草為“k-對策”的“地毯型”(meadow-forming)植被,在旱澇及水質下降共同作用,其分布區逐漸向水質好、干擾小的中南部遷移。結論認為,近年來洪湖水生植被結構簡單、破碎化且向中南部推移,是上述“干擾”以及環境因素共同作用的結果。基於項目成果,預測了洪湖濕地植被近期可能的演變趨勢,提出了洪湖濕地處於發展變化的新時期構想,並據此提出了管理建議和對策。

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