《鰻草退化生境植株移植修復策略的研究》是依託中國海洋大學,由張沛東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:鰻草退化生境植株移植修復策略的研究
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:張沛東
- 依託單位:中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
海草床是濱海三大典型生態系統之一,具有極高的生態服務價值。受自然環境變遷和人類活動影響,全球海草床已大面積退化。防止海草床的繼續退化並促進它們的恢復,對解除近岸海域生態壓力作用明顯。植株移植是一種有效減輕和控制海草床衰退的方法。然而海草植株人工培育技術尚不成熟,因此移植修復策略的核心科學問題是用儘量少的天然供體植株達到最優的恢復效果。本項目以我國北方海域優勢海草種類—鰻草(亦稱大葉藻)為對象,針對其生境嚴重退化現狀及植株移植修復過程存在的理論欠缺,在綜合分析國內外研究進展的基礎上,以恢復生態學原理和方法為手段,從天然草床的有效保護入手,研究供體植株採集策略及植株移植方案,以實現供體植株使用量的顯著降低;從斑塊草床自我組織能力的人為引導方面探討移植海區甄選模式及草床高效促繁對策,以達到恢復效果的大幅提升。最終建立可複製的鰻草退化生境植株移植修復策略,提升我國該領域的基礎研究水平。
結題摘要
海草床是濱海三大典型生態系統之一,具有極其重要的生態功能。受自然環境變遷和人類活動影響,全球三分之一以上的海草床已完全退化。植株移植是一種有效減輕和控制海草床衰退的方法。本項目以我國北方海域優勢海草種類—鰻草為對象,針對其植株移植修復過程存在的理論欠缺,系統研究了供體植株採集策略及植株移植方案,探討了移植海區甄選模式及草床高效促繁對策,建立了鰻草退化生境植株移植修復策略,為豐富和提升我國海草恢復生態學的基礎研究水平提供了重要的理論支撐。取得的研究結果有: 1、通過分析供體植株不同採集方式與斑塊裸地自恢復效果的關係,明確供體植株適宜的採集策略為:在草床內部以≤ 0.25 m2樣方採集,發現採集形成的斑塊裸地具有較強的自恢復潛力,且與間隙水營養鹽濃度具有顯著的正相關關係; 2、發現高鹽度和水溫升高對植株存活率和生長均有顯著負面影響,且兩者表現出明顯的耦合作用,當鰻草植株處於半致死效應時,濁度突變強度(N)與持續時間(T)呈現顯著的反比關係N= 2876.763T-1 + 5.708,水體濁度升高導致的水下光照減弱、泥沙淤積和葉片泥沙附著增加,均對鰻草存活生長產生負面影響,其貢獻度為光照減弱>泥沙淤積>泥沙附著增加; 3、調查發現,威海近海分布有4種海草,分布面積1730.07 ha,影響海草種類分布的關鍵生境因子包括水體透明度、水深、沉積物平均粒徑等,在此基礎上,提出並驗證了基於物種分布模型的鰻草植株移植海區甄選模式,並闡明了海草床細菌群落結構的時空分布特徵,為植株移植海區的選劃提供了分子生物學基礎;4、通過分析供體植株使用量與移植植株恢復效力的關係,認為8 PU/m2、3株/PU是鰻草植株最佳移植方案,並發現移植植株的生長擴繁與基質的氣水比和總孔隙度具有顯著的相關性;5、發現鐵元素添加能夠緩解高水平硫化物對鰻草的毒性,從而促進鰻草植株的擴繁與生長,此外,溶磷微生物和固氮微生物的添加,亦能夠顯著促進鰻草生長,為生物肥料的研發提供了套用潛力。