水深及共存对芦苇和香蒲生长特征的影响

水深及共存对芦苇和香蒲生长特征的影响李长明1,2，叶小齐2，吴明2*，邵学新2(1.杭州师范大学生命与环境科学学院，浙江杭州310036；2.中国林业科学研究院亚热带林业研究所，国家林业局杭州湾湿地生态系统定位研究站，浙江富阳311400)摘要：为了揭示种间作用对湿地植物在水深梯度上的分布和生长变化的影响，研究了杭州湾湿地围垦区不同水深条件下共存对芦苇(Phragmitesaustralis)和香蒲(Typhadomingensis)分布和生长特征的影响，测定了单生和共存芦苇、香蒲分布的水深范围和生长特征(叶片数、茎粗、株高和密度)，发现单生和共存芦苇分布在浅水深和中等水深(0～50cm深度)处；单生香蒲处于稍深位置(20～60cm深度)，而共存香蒲分布在中等和深水深(20～100cm深度)处。水深对芦苇和香蒲各生长指标有显著影响(n=33，p＜0.05)。随水深加深，单生芦苇、香蒲叶片数、茎粗、株高和密度先增加后降低；共存芦苇、香蒲的株高也升高。物种共存对芦苇、香蒲的叶片数、株高，芦苇的茎粗有显著影响(n=33，p＜0.05)。在相同的水深条件下，共存的芦苇和香蒲的叶片数、茎粗、密度与单生种群相比都减少，但株高都增加。水深和共存的交互作用对芦苇的叶片数、茎粗、株高有显著影响(n=33，p＜0.05)，但只对香蒲的叶片数有显著影响(n=33，p＜0.05)。随水深加深，共存对两种植物的叶片数、芦苇的茎粗的抑制作用波动变化；共存对两种植物的株高起促进作用，同样波动变化。表明芦苇和香蒲的生长特征随水深和物种共存而变化，物种共存时芦苇分布趋于浅水区，香蒲趋于深水区；并且两种植物的生长较单生种群都受到一定程度的抑制；种间相互作用会影响芦苇和香蒲对水深的响应。关键词：水深；共存；形态特征；芦苇；香蒲；杭州湾湿地中图分类号：Q948.8文献标识码：A文章编号：1672-5948(2015)05-609-07湿地植物是湿地生态系统三大要素之一[1]。水深是影响湿地植物最重要的环境要素之一。已有研究表明，水深变化对湿地植物的分布、生长发育[2]、形态特征、种群密度和生产力等方面起着关键作用。例如，浅水深会影响芦苇(Phragmitesaus⁃tralis)的蒸腾作用、光合作用、叶面积、株高和生物量[3]；水深增加使毛薹草(Carexlasiocarpa)的平均株高增加，平均密度减小[4]。湿地植物的空间分布格局和群落演替[5]也受到水深变化的影响。因此，研究种间相互作用在不同水深条件下的变化是研究湿地植物对水深变化响应的基础。自然条件下，不同湿地植物在同一生境中，物种之间会产生相互抑制或促进作用。自然条件下，湿地水生植物种内或种间相互作用对植物的生长和生理等方面[6]的研究较少。种间相互作用是否会改变水深对湿地植物生长的影响及其机制有待深入研究。芦苇和香蒲(Typhadomingensis)是人工湿地中广泛运用的两种挺水植物，野外调察发现，在许多人工湿地中，芦苇和香蒲常共存于同一生境中，两物种的水深分布范围有重叠但不完全相同。因此，本研究以杭州湾围垦区人工湿地中芦苇种群和香蒲种群为例，研究天然条件下，水深变化和物种共存对两种植物生长特征的影响，为全面了解湿地植物分布格局以及人工湿地管理提供依据。1材料与方法1.1研究区研究区(30°18'50″N，121°09'23″E)位于浙江省宁波市杭州湾国家湿地公园生态保育区。该区年平均气温为16.0℃，全年1月最冷，1月月平均气温为3.8℃，7月最热，7月月平均气温为28.2℃，收稿日期：2015-06-05；修订日期：2015-08-31基金项目：国家“十二五”科技支撑课题(2012BAC13B02)、中国林业科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(CAFYBB2014QB034)和国家林业公益性行业科研专项项目(201404305)资助。作者简介：李长明(1989-)，男，安徽省亳州人，硕士研究生，主要研究方向为湿地生态学。E-mail:LIcmfly@126.com*通讯作者：吴明，副研究员。E-mail:hangzhoubay@126.com第13卷第5期湿地科学Vol.13No.52015年10月WETLANDSCIENCEOctober2015DOI:10.13248/j.cnki.wetlandsci.2015.05.014年日照时数约为2038.4h，年无霜期约为244d，年降水量为1344.7mm。在生态保育区范围内，水生植物种类较多，芦苇和香蒲为优势种，分布较深且分布区较大。芦苇和香蒲种群已经自然演替8a，人为干扰非常微弱，因此其分布范围和生长状况能反映水深及物种共存对植物的影响。1.2研究方法1.2.1采样地选择在生态保育区随机选取人为干扰较微弱且都是优势种群的