摘要
长江经过多年河道变迁，形成了“九曲回肠”的荆江河道，也遗留下众多“牛轭状”的长江故道。位于湖北省石首市境内的天鹅洲故道和黑瓦屋故道是其中保存最为完好、最具长江中游独特类型的故道。但是随着人口压力的增加，以及以控制洪水泛滥为目的的江湖水利工程极大的改变了长江故道湿地的水文过程，导致湿地生态系统严重退化，植物多样性急剧丧失。水文情势的改变将影响湿地的地表水文过程和地下水位变化，并进而对湿地植物带来深刻影响。然而我们对长江故道湿地植物最基本的种群生态学特征缺乏最基本的了解，如不同种优势植物的种群动态、生活史差异、繁殖分配及其对水文情势变化的响应情况等。 因此，本文选取长江故道湿地广泛分布的红穗苔草(Carex argyi)和灰化苔草(Carexcinerascens)种群为研究对象，以种群生态学特征研究为基础，从种群动态、种子的散布与定居、种群的营养生长和繁殖对策出发，研究两种苔草对不同水文情势的适应性对策。结果如下: 1.红穗苔草和灰化苔草种群的动态不同。红穗苔草种群的生长曲线为单峰曲线，5-6月出现峰值，灰化苔草种群的生长曲线为双峰曲线，在洪水米临前和洪水消退之后各有一次峰值。温度和水文情况共同决定着两种苔草的生长。红穗苔草和灰化苔草种群均存在自疏现象。洪水显著的降低了红穗苔草和灰化苔草种群的分蘖株数、盖度、高度和地上生物量，而两种苔草种群采取了不同的应对措施。 2.红穗苔草和灰化苔草种群的种子雨都具有明显的季节动态，但是种子雨物种组成和密度差异明显。红穗苔草种子雨物种组成丰富(28种)，红穗苔草种子占种子总数的比例低(9.2％);灰化苔草种子雨物种组成贫乏(14种)，灰化苔草种子占种子总数的比例高(94％)。洪水分别带走了红穗苔草和灰化苔草种群98.4％和83.2％的地表种子，使种子分布更加趋向于均匀分布，说明洪水是种子进行二次散布的丰要影响因素。 3.红穗苔草和灰化苔草种群的种子库的物种数(35-63种)和种子密度(2818至15411 seeds/m2)丰富，具有规律性的季节动态和明显的垂直结构。洪水显著的降低了种子库的物种数和种子密度。种子库中含有大量的红穗苔草和灰化苔草有活力的种子，但是种子萌发的实生苗在幼苗更新中所占的比例(9.8％和2.4％)却很小，说明红穗苔草和灰化苔草种群在长期适应长江故道湿地特殊的气候和水文环境形成了与之相对应的更新策略:持久稳定的种子库资源可以保证现实种群在受到毁灭性的打击时有机会得以恢复，而持续不断更新的营养苗又使其能够在激烈的竞争中取得优势。 4.不同的水位梯度对红穗苔草和灰化苔草种群的营养生长特征包括叶片长度、叶片宽度、叶片数目、基径和单株生物量都产生了显著的影响，这些影响在不同的时间和不同的位点作用的结果可能不一样。红穗苔草和灰化苔草种群对不同的水位梯度有着不同的适应对策，都表现出很强的表型可塑性。在季节性的洪水面前，红穗苔草种群采取的是积极的耐受策略，而灰化苔草种群选择的是逃避策略。 5.红穗苔草和灰化苔草种子特征不同，红穗苔草种子比灰化苔草种子大，千粒重要重，空瘪率要低。红穗苔草和灰化苔草种子的野外萌发率都很低(分别为4.6％和6.2％)，种皮对种子萌发的影响主要是由于机械束缚阻碍萌发而非阻碍吸水造成的。红穗苔草和灰化苔草种群的有性繁殖性状差异比较大，丰要是物种本身的生物学特性不同引起的。红穗苔草和灰化苔草种群的种子生产特征年季变化明显，主要和气候和水文有关。从红穗苔草和灰化苔草种群的抽穗率和繁殖分配特征可以看出，两种苔草种群都采取以营养繁殖为主但又未完全放弃有性繁殖的繁殖策略。这在一定程度上反映出红穗苔草和灰化苔草种群在适应长江故道湿地特殊气候和水文环境过程中进化适应的共性。红穗苔草和灰化苔草种群能够通过最佳生活史特征组合形成最佳的繁殖对策，也可以通过控制对资源分配的比例以达到繁殖成功，从而适应洪水的干扰。
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