濱海濕地植物功能性狀及環(huán)境適應策略研究.pdf

1、全球變化背景下，植物的生長環(huán)境往往經(jīng)歷著從安全、溫暖、濕潤到高溫（低溫）、貧瘠、干旱，甚至污染的變化。植物可以通過結構和功能的變化獲得抵御外部特殊環(huán)境的能力，即進化適應（adaptation）機制。濱海濕地介于間，水鹽交互作用明顯，且受人陸地生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)之為干擾頻繁，造就了其獨特的生境和生物地球化學循環(huán)模式。本論文選取東營和天津濱海濕地的典型植物群落（鹽地堿蓬、蘆葦和檉柳）為研究對象，研究其光合功能性狀、氮磷化學計量性狀及重金

2、屬富集性狀對濕地高鹽、水淹、重金屬污染等極端環(huán)境的適應機制，從而為濱海濕地生態(tài)修復提供理論依據(jù)。研究結果如下：
　　1．東營濱海濕地不同濕地群落類型比較，鹽地堿蓬地上部分N含量，地下部分N、P含量均小于蘆葦和檉柳群落，檉柳地上部分P含量、N/P比值均大于蘆葦和鹽地堿蓬群落。三種典型濕地群落N含量均呈現(xiàn)出地上大于地下部分的規(guī)律，說明植物會將有限的氮資源優(yōu)先分配給地上部分光合器官；而鹽地堿蓬與檉柳地上和地下部分磷含量變化趨勢相反，這種

3、差異說明處在不同群落演替階段的植物生活史策略不同。與木本植物檉柳不同，草本植物蘆葦和鹽地堿蓬N/P比值均表現(xiàn)出地上大于地下部分的特征，這與草本植物地上部分相對生長速率較大有關；2.東營濱海濕地土壤中 N含量、N/P比值垂直變化趨勢一致，均隨著土層深度的增加而顯著降低，說明植物枯落物和表層微生物對土壤氮的貢獻較大；與氮的垂直分布不同，土壤磷的垂直變化特征不明顯，這與磷循環(huán)屬于沉積型循環(huán)有關。相關分析結果顯示土壤（源）-植物（庫）之間N、P

4、相關性較弱，說明除了土壤條件，濱海濕地氮磷化學計量格局還與植物自身的生理活動的調節(jié)有關；
　　3.天津濱海濕地土壤鹽含量顯著高于東營，天津鹽地堿蓬和蘆葦?shù)膬艄夂纤俾剩≒n）也均顯著大于東營，這意味著植物會通過提高葉片光合速率積累更多的碳同化物抵抗高鹽脅迫生境，而較低的蒸騰速率（E）和蒸汽壓虧缺（VPD）則是對高鹽脅迫條件下水分虧缺的一種補償機制；而同一區(qū)域內不同植物相比較，蘆葦?shù)腜n、E、Gs均大于鹽地堿蓬，這是由兩種植物葉片結構

5、不同決定的；在物種尺度上，光合特征與氮磷比線性關系顯著也說明了植物光合作用對氮磷比的調節(jié)作用；
　　4.東營濱海濕地鹽地堿蓬N/P均值為13.76，蘆葦N/P均值為23.47；天津濱海濕地鹽地堿蓬的N/P均值為8.23，蘆葦N/P均值為8.19；東營濱海濕地兩種植物的N/P顯著高于天津濱海濕地植物，說明天津濱海濕地植物主要受氮素限制，而東營濱海濕地植物主要是磷限制或氮磷共同限制；天津鹽地堿蓬和蘆葦?shù)墓夂系眯剩≒NUE）顯著大

6、于東營，而東營蘆葦?shù)墓夂狭桌眯剩≒PUE）顯著高于天津，這種結果表明在養(yǎng)分限制條件下，濱海濕地植物提高PNUE和PPUE是對養(yǎng)分虧缺的一種補償機制；
　　5.天津濱海濕地鹽地堿蓬群落不同生境條件下重金屬富集特征表現(xiàn)為，砂質-非水淹生境條件下鹽地堿蓬對As、Cu、Ni、Sr、Zn的富集系數(shù)大于泥質-水淹和泥質-非水淹生境，與此同時，鹽地堿蓬的重金屬富集能力和轉移能力在泥質-水淹和泥質-非水淹兩種生境條件下變化不大。該結果表明水淹

7、不會造成濱海濕地鹽地堿蓬重金屬富集性狀的改變，但該功能性狀與土壤質地有關，砂質土壤中有機質和含鹽量低、pH較大，或能刺激植物提高其富集系數(shù)，但重金屬在植物體內的轉移能力變化不大。
　　6.濱海濕地植物的富集能力也與重金屬種類有關；天津濱海濕地鹽地堿蓬群落砂質-非水淹生境中的鹽地堿蓬對Cr和Pb的轉移能力較高，而對Mn、Sr和Zn的轉移能力較小，表明植物對重金屬的轉移具有選擇性；通過多變量分析發(fā)現(xiàn)，天津濱海濕地土壤中重金屬Zn、Cr