大型水生植物.ppt

第六章 大型水生植物 湿生植物： 挺水植物： 根生浮叶植物： 自由漂浮植物： 沉水植物： 2、分布特点 地理分布 3、在物质循环和能量流动中的地位 矿质营养代谢 4、生活周期 原生演替：藻类-沉水植被-浮叶植被-挺水植被-沼生植被-陆生植被，归结为：水生系列-沼生系列-陆生系列。原生演替的最终结局是水生植物和水体的消失。 二、沉水植物对水环境的适应 2、沉水植物的矿质营养代谢对水环境的适应 3、沉水植物资源分配的环境对策 三、沉水植物对生态系统过程的影响 1、对物理环境的影响 2、对生物地球化学过程的影响 3、对水体生物群落的影响 四、环境因素对沉水植被的影响 沉水植物的生长和消亡显著地影响水体溶氧、PH、C、N、P的形态和含量等。从而影响水体的生物地球化学过程。 沉水植物能降低营养物质循环的速度，控制着富营养化的表现形式和抑制浮游植物。 沉水植物是附植生物的生活基质，它们为附生的牧食生物提供了附植食物、避难所、接近空气-水层界面的生存环境、氨基酸等。沉水植被区的减少，附植生物的种类和数量也减少。 实验池塘中沉水植物数量下降的长期后果还包括浮游植物现存量的下降。 * 一、大型水生植物的主要生态学特点 1、概念 是除小型藻类以外所有的水生植物类群。它们在生理上依附于水环境，生活周期中至少有一部分发生在水中或水表面。 由多个植物门类的物种组成，包括非维管束植物、低级维管束植物和高级维管束植物。 按生活型（Life form）一般把大型水生植物分为：湿生植物、挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物。 生活型是指长期生长在相似环境条件下，而在形态上产生适应趋同的类型，是环境饰变的结果，与其分类位置无关。 解剖特点与陆生植物相似，其中单子叶植物茎叶的角质层发达，根有抗淹性。 慈姑 茎叶气生，具有陆生植物的特性，根茎气道发达、茎叶角质层厚。 菱 茎叶浮水，叶的两面性强，有沉水叶柄或根茎与根相连，沉水部分的气道发达。 荷花 根系漂浮，退化或成悬垂状，叶或茎的海绵组织发达，起漂浮作用，大多数植物的花色鲜艳。 狐尾藻 根、茎、叶退化，根吸收功能弱，茎中缺乏纤维，叶薄，叶绿体集中于表面，普遍为营养繁殖，其有性生殖以水媒方式为主。 植物带分布 在稳定的水体中，水生高等植物的分布规律是自沿岸带向深水区作同心圆式分布，各生活型带间是连续的，从沿岸向湖心方向各生活型的位置依次为： 湿生植物-挺水植物-浮叶和漂浮植物-沉水植物。 水深是各生活型向内分布的限制因子，竞争是其向外分布的限制因子。 空间结构 层片（Layer）：指群落中相同生活型植物的组合，是构成大型水生植物群落的基本成份。 植被（Vegetation）：指某一地区所有植物群落的总和。 群丛（Association）：层片结构相似、优势种（建群种）相似的植物群落组合。 植被类型（Vegetation type）：是具有不同优势种的群丛的组合。 植被结构：指群丛和植被类型。 大型水生植物的植被结构比陆生植被简单：各层片基本不重叠，植物群丛基本为单优势群丛或两种共同优势群丛。植被类型分为湿生、挺水、根生浮叶、漂浮和沉水等类型。 由于水体对气候变化有巨大的缓冲作用，大型水生植物地理分布与气候的关系没有陆生植物那么显著，水生植物的世界性广分布种较为普遍，但也有一些气候性种、地区种和特有种。 生产力水平 在大型水生植物中，挺水植被的生产量是地球上最高的，达40 000-75 000 g DW m-2 a-1；其次是浮叶植物；然后是沉水植物与大型藻类，二者在初级生产力上相当，为100-700 g DW m-2 a-1（Wetzel, 1983）。 挺水植物在光、水和CO2都充足的条件下，具有较陆生植物更高的生产力；而沉水植物的初级生产力水平受到水下光强减弱和CO2扩散缓慢的限制。 对营养物质的固定能力也是以挺水植物最高，沉水植物最低，浮叶植物居中。 大型水生植物是水体中除水层和底质以外的第三个重要的矿质营养库。当矿质营养不缺乏时，沉水植物体内的N为13 mg/g；P为3 mg/g以上。在一个面积为30 km2的中型湖泊中，如果植物的平均生物量为500 g DW m-2 a-1，那么正常每年固定的N为195 t，P为45 t。 由于水生植物还具有过量吸收元素的能力，因此，具有减缓生态系统物质循环速度的功能。 生活周期：多为一年生或多年生草本植物。 生长：从萌发到生物量最高峰，其生物量的变化基本遵循S形曲线的趋势。在生活周