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在自然条件下,江(河)水位的季节性涨落导致江(河)两岸土地周期性地水淹和出露而形成自然消落区,自然消落区作为水陆生态系统交互作用的界面,在流域生态系统中占有十分重要的地位。由于建坝等水利工程建设,通过人为改变江(河)水位涨落的自然节律性变化,从而形成新的水库消落区。三峡工程建成之后,水库在145m-175m之间,实行“冬季蓄水、夏季泄洪”的水位涨落节律的人工调节,原来适应长江水位节律性变化的植被难以适应新环境的急剧变化,大部分消失或死亡,导致水位下降至145m后,库周两岸形成落差达30m的缺少植被的水库消落区。
本研究以三峡水库消落区为研究区域,通过对三峡水库干流和库湾消落区的植物分布、群落结构及稳定性进行调查分析,为消落区的生态恢复和植被重建工作提供依据。结果显示,目前三峡水库消落区维管植物共有61科169属231种,以草本植物居多,其中一年生草本105种,多年生草本75种,蕨类植物3科3属3种。与2001年三峡水库蓄水前的自然消落区相比(83科240属405种),科减少了26.51%,属减少了29.58%,种减少了42.96%。从物种分布上来看,川江段和峡江段差异明显,人类活动对消落区植被分布有较大影响,微地形的复杂程度增加和实验基地的设立能够对本土植被保护起到一定作用。
在不同强度的水淹环境下,三峡水库消落区不同海拔间植物多样性和群落结构有较大差异。从α多样性上来看,上部和中部消落区物种丰富度和均匀度差异不显著,下部消落区丰富度指数明显低于中部和上部。下部消落区物种间相遇几率较大,物种间相互依存性较强。从β多样性上来看,由上部到中部再到下部,随着水淹时间的延长,水库消落区物种的替代性减少是均质的;不同地区间β多样性没有显著性差异,但不同海拔间差异显著,下部消落区受到水淹的影响最大,其生境相似性明显高于上部和中部。从群落结构上来看,目前水库消落区群落结构稳定性中部<上部<下部,上部消落区水淹胁迫较小,出露及光照时间最长,植物定居压力较低,多为竞争种(C-对策种),竞争力较强的杂草偏向形成优势群落;下部消落区水淹胁迫较强,出露及光照时间最短,植物定居压力较高,多为耐胁迫种(S-对策种),能忍受高强度水淹环境的物种形成了植物群落;中部消落区出露及光照时间适中,处于物种定居和水淹胁迫的双重压力下,竞争种和耐胁迫种间竞争明显,更偏向于形成共优群落,其群落稳定性较差。在目前情况下,消落区下部的植物群落组成比较单一,但是随着水库蓄水高程稳定在175m,估计消落区上中部群落组成也会逐渐趋于单一化。