种子水播格局及其对消落区种子库和地表植被的影响

库周消落区的生态恢复是三峡大坝工程和丹江口大坝加高工程建设给我国生态学工作者提出的一个迫切的科学问题。水播、种子库形成和种子萌发立苗是消落区植被恢复与重建的关键，然而，目前对于消落区种子库的形成机制和动态过程，以及种子库与地表植被周转的关系的研究非常缺乏。本项目选择丹江口库区的两个典型小流域及其关联的水库消落区为研究位点，结合文献资料和优势种的种子浮性研究，确定流域中主要物种的水播潜力；通过对河流中水播种子的种类和数量的调查，揭示水播的时间格局；通过两类样方的比较，揭示水播对消落区种子库与地表植被动态的贡献，探讨种子库与地表植被周转的关系，以及消落区植被形成的关键限制因子。通过上述研究，揭示消落区植被的自我恢复潜力，以及维持与更新机制，为即将竣工的三峡水库和丹江口水库的生态环境管理提供理论指导。

河流－水库系统是通过水体流动而联系的生态系统，种子扩散、种子库形成以及物种建成是河流－水库滩涂植被恢复与重建的关键。本项目选择29条河流及与之联系的21座水库组成的河－库系统开展了相关研究，已经发表科研论文6篇（其中SCI源4篇），正在投稿论文3篇，培养博士1名，完成了项目书提出的研究目标和考核指标。.为了验证水播在河流－水库系统植被建成中的作用，我们比较了河流和水库两个系统的植被构成的关联性、物种的水播扩散能力差异及其与物种在群落中的优势度的关系。主要结论如下：（1）无论是物种组成、物种生活史特征、还是物种的相对丰富度，河岸带和水库消落区的植物群落间均具有显著关联；（2）所检验的51种河/库岸带植物中，33种植物（65％）的FA50大于2，表明河－库滩涂植物普遍具有较强的水播潜力；（3）种子水播潜力与种子大小和截面积之间没有显著的相关性；（4）植物群落的优势物种主要由漂浮能力较强的物种组成，表明水播对河流－水库系统优势植物群落的建成具有决定性作用；（5）风播和动物扩散也在该系统的植被建成中发挥着重要作用。.为了探索库区滩涂与入库支流土壤种子库与植被的关系，以及物种通过水传播扩散的潜力，对丹江口库区内4条支流及其入库滩涂的地表植被和土壤种子库进行了调查。结果显示，支流地表植被和种子库的物种多样性高于库区滩涂，汉江库区滩涂和支流的地表植被与种子库均有较高的物种相似性。DCA排序和TWINSPAN聚类可以明显地将支流的植被和种子库样方与滩涂的植被和种子库样方分到不同的样方组，结合物种排序图可以清楚地发现，流入汉江库区支流的植被和种子库的物种组成与滩涂的植被和种子库的物种组成有密切联系。汉江库区滩涂0–5 cm的土层内都有种子萌发，而丹江库区种子库中只有狗牙根一种植物且仅存在于0–5 cm土层。研究结果表明，繁殖体通过支流向滩涂的水传播作用对植被建立有积极贡献。.从种子休眠萌发机制、形态学响应和生物量配置三个方面，探讨了滩涂植物适应水文节律的生活史策略。滩涂植物种子不像其它生境的植物具有季节性休眠，这一特性保证了植物能随时根据生境水位条件开始萌发生长。滩涂植物的营养生长显著受到了生长季长度的影响，生长季越长，营养生长约旺盛；相反，滩涂植物的种子生产在物种间表现出了明显差异，与生长季长度没有一致的关联。不同月份开始生长的个体，生物量配置具有显著差异。