摘要
沉水植物是浅水湖泊中重要的初级生产者，在维持湖泊清水稳态等方面发挥着重要作用。但沉水植物经常会受到鱼类、螺类等动物的牧食。牧食会影响沉水植物的生长，造成沉水植物生物量下降，严重的牧食甚至会对沉水植被造成毁灭性破坏。 针对牧食损害，沉水植物进化出各种性状抵御牧食。水体富营养化可通过改变沉水植物物种的物理特征、营养元素含量等性状从而影响沉水植物的抗牧食能力。另外，据资源可利用性假说，富营养条件下植物群落以生长速率快，抗牧食能力差的物种占优势，群落整体抗牧食能力低，被牧食的可能性更大。而目前关于富营养化对沉水植物抗牧食能力影响的研究极少，沉水植物抗牧食能力随富营养化梯度变化规律不清，机理不明。在此背景下，测定牧食动物对生长于不同营养环境及不同种类的沉水植物的牧食率、植物的性状指标，分析沉水植物物种水平和群落水平抗牧食能力在富营养化过程中的变化趋势及机理，对我国湖泊沉水植物群落的保护和管理有重要意义。 本研究通过在不同营养条件下培养沉水植物，采用非选择喂食实验测定牧食动物（福寿螺）对这些沉水植物的牧食率及沉水植物相关性状，分析富营养化对沉水植物物种水平抗牧食能力影响；选取沉水植物物种丰富的湖泊采集多种沉水植物，测定动物（福寿螺、草鱼）对植物的牧食率及每种沉水植物各性状指标，并结合野外调查所获取的不同营养梯度湖泊沉水植物群落物种组成和相对丰度数据，计算沉水植物群落加权平均抗牧食能力，评估富营养化对沉水植物群落水平抗牧食能力的影响，最终明确富营养化对沉水植物抗牧食能力的影响。得到的主要结果如下： 1.不同营养水体及底泥条件下培养的沉水植物的抗牧食能力有显著差异，植物性状分析结果也表明不同营养处理组的沉水植物磷及干物质含量、碳氮含量比值具有显著性差异；但不同营养沉积物条件培养的沉水植物的抗牧食能力无显著差异。 2.福寿螺及草鱼非选择性喂食实验结果表明，不同沉水植物物种间抗牧食能力差异显著，其中穗状狐尾藻被牧食率最低，抗牧食能力最强，轮藻被牧食率最高，抗牧食能力最弱；植物性状与动物牧食率相关性关系分析结果表明，植物灰分含量与牧食率呈显著正相关关系，酚含量与牧食率则呈负相关关系。 3.营养增加会导致沉水植物群落结构发生变化，群落物种结构将转变为由相对生长率较高的植物占优势，沉水植物群落加权平均被牧食率下降，这一结果与资源可利用性假说相反；这主要是因为随着营养水平增加，沉水植物群落中狐尾藻生物量占比也在增加并逐渐成为优势种，且动物对其牧食率较低，因此在富营养条件下沉水植物群落表现出既具有较高的相对生长率，也具有较强的抗牧食能力。 本篇论文分析了富营养化对沉水植物物种及群落水平抗牧食能力的影响，发现营养增加会改变沉水植物性状（碳氮含量比值、干物质含量）从而影响其抗牧食能力，沉水植物种间抗牧食性状的不同会导致植物不同的抗牧食能力，沉水植物群落抗牧食能力也会随湖泊营养水平的改变而改变。该论文可对湖泊沉水植物恢复工作中的物种选择和湖泊管理提供科学支撑。
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