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滞洪池环境下对植物生长的影响
滯洪池環境下對植物生長的影響
名次:佳 作
學校名稱:仁德區仁德國中
作者:辛珮琳 、吳芝穎
指導教師: 林麗芬
摘要
「滯洪池」透過河流溪川的水暫時儲存的機制,來平衡暴雨降臨時,過
大的水量對低窪地區的破壞。伴隨滯洪池水位的調整,土壤的濕度也隨之改
變,時而潮濕、時而乾旱的生長環境,對於植物生長是一大挑戰。有哪些植
物可以在這樣獨特環境下生存?在這種環境下又會對植物生長帶來甚麼樣的
影響 ?
透過文獻統整、實際考察,並且我們就近找來了「仁德滯洪池」畔四種
常見的植物牛 筋、田莖、野牽牛、咸豐草,將植物分為高水位、低水位、移
動水位三組,來模擬滯洪池植物在不同情況下的供水,以進行水位對植物生
長影響的模擬實驗。
研究發現仁德滯洪池附近的植物物種屬豐富,共辨識出 56種植物,以草
本為主,其中以豆科、菊科、禾本科最為常見,其次是旋花科、錦葵科、大
戢科。另外,水位模擬實驗顯示,除了高水位易造成牛筋葉片枯萎,高水位
較有利於咸豐草葉片的生長外,不同水位控制對牛筋、野牽牛、咸豐草的生
長葉片生長的影響可能不大。此外,高水位可能有利於牛筋根的生長,高、
低水位對咸豐草根的生長沒有太大的影響。
壹、研究動機及問題
滯洪池多為人工建造的池塘,主要是將河流溪川的水暫時儲存起來,藉以
降低暴雨降臨時,龐大流量對下游低窪地區造成的破壞;滯洪池的水位也有相
當有趣的變化,當水位高時基本上對植物來說就有如澇害,當水位低時,對植
物來說又有如旱災般。這種時而潮濕時而乾旱的生長環境,對於植物來說是一
大挑戰,尤其如長期生長於滯洪池畔的植物,在這種環境下又會對植物體本身
帶來甚麼樣的影響 ?
為了探究這個問題,我們邀請學者專家、老師,帶我們實際到滯洪池考察,
調查該地區植物種類與特徵,並帶回現場植物進行模擬實驗,以探討「仁德滯
洪池」生態環境下的植物生長特徵,與模擬滯洪池水位變化,對該區植物造成
的影響。具體而言,我們研究的問題包含:
一、「仁德滯洪池」周遭環境植物的種類與特徵為何?
二、不同水位控制下,常見溪邊 植物之生長差異為何?
三、臺灣地區人工整治河川附近的植物生長環境與特徵為何?
貳、 文獻探討
植物的基本生長需求為陽光、空氣、水及養分。尤其水對植物來說,更是
占有不可或缺的重要地位,水分參與植物體的代謝,並透過蒸散作用調節植物
溫度,植物也透過水分維持細胞膨壓、保持直立,是維持植物生命的重要因素。
然而,過多或過少的水,對植物都是有害的;當植物面臨缺水時會造成各方面
生理機能的影響,嚴重時甚至會枯萎死亡,尤其台灣因季風風向關係,南部地
區常在冬末春初時有缺水、乾旱的現象;事實上,不只是冬季有水分上不夠適
量的問題,我國每年在夏季 6~9 月時都會出現水分過量的問題,也就是所謂的
澇害。澇害所指的是因地面積水,而淹沒了植物的一部分或全部,造成一定程
度的傷害及損失。究竟,澇害對植物會產生甚麼影響呢?
一般而言,土壤體積的約 30%左右是土壤空隙,這些空隙可以偉持一定濃
度的氧氣供給植物,提供生長所需;然而在淹水的情況下,這些位於根部附近
的空隙將充滿水分,造成土壤過濕,使得 植物處於缺氧的環境 ,根部也會因呼
吸困難而導致吸收受到壓抑;一些好氣性細菌,例如氨化細菌等,無法正常活
動甚至死亡,而這將影響原本土壤中礦物質的供應;然而另一方面,一些不需
要氧氣生長的嫌氣性細菌,如丁酸細菌等,會進行無氧呼吸,導致一些如硫化
氫、二氧化碳、甲烷等有毒的還原性物質生成,導致土壤酸化 ,影響植物對礦
物質的吸收,且直接毒害根部(劉玉山,張永達,2009) 。澇害下的植物會發生
營養失調或遭病蟲害感染,使植物生長不良 。會發生營養失調的主因是由於缺
氧降低 了根的吸收活性,以及嫌氣性細菌大量活動所產生的二氧化碳和還原性
物質,而降低了土壤氧化。
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另一方面,由於淹水改變了土壤性質,而當酸度增加時,便會妨礙硝化作
用,不但損失原有的氨元素,同時大量的錳、鋅、鐵被還原後,可溶性增加造
成這些元素容易被流失,因此造成植物營養缺失。另外在淹水情況下,缺氧對
光合作用產生抑制作用,在一般正常情況下,氧氣對光合作用會有抑制作用;
缺氧所產生的抑制,可能是因水
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