云南高原湖泊环境：滇池北部老干鱼塘种子库初探

   滇池北部水域—老干鱼塘水生植物种子库初步研究

 

                 隶书, SimLi; font-size: 16px;">秦　江，聂菊芬，宫　政

(云南省环境科学研究院，云南 昆明 650034)

 

摘　要

以滇池北部相对封闭水域—老干鱼塘为研究对象，对其土壤底质水生植物种子库展开调查研究。调查结果显示：老干鱼塘水生植物种子大多分布在近岸带，老干鱼塘与草海交界的地方没有发现种子；种子主要分布在土壤表层0～5cm，5～30cm分布较少；有植物分布的区域，其种子库数量明显高于没有植物区域的种子数量，沉水植物种子库分布在水深1～2m；观测时间30d，总共发芽数量为107株；老干鱼塘的植物种子库以眼子菜属为主，种子库数量少，种类单一。

关键词：水生植物；种子库调查；种子分布；种子分类；滇池

滇池是中国西南地区最大的湖泊,湖泊面积300km2,流域面积2920km2,平均水深4.4m,是昆明市居民最密集、人为活动最频繁、经济最发达的地区[1]。种子库(seed bank或seed pool)是指土壤基质中有活力种子的总和。大多数种子散落到地表进入种子库后,要经历一个休眠阶段,由于物种种类和环境条件的差异,休眠时间可以从几天到很多年,所以一个植物群落的种子库是对它过去状况的“进化记忆(Evolutionary memory)”,也是反映群落现在和将来特点的一个重要因素。种子库中含有地上部分种群在不同时期产生的等位基因,可以延缓或加速物种进化速率,改变种群的遗传结构。种子库在植物群落的保护和恢复中起着重要的作用,其作为繁殖体的储备库,可以减小种群灭绝的几率[2] 。

1.1　试验地点的布点

在老干鱼塘布点，沿岸边平均设5个点，每个样点向湖心垂直布设一个样带，在样带上每隔100m设一个采样点，如图1所示。

1.2　样品的收集

在确定的采样点上进行底泥样品的收集。用底泥采样器进行采样，每一个点采5次底泥，底泥采样器的底面积为50cm2。然后把每一个点的底泥进行分层，第一层为0～5cm，第二层为5～30cm。把每个样点采到的底泥分层后一起收集。

1.3　试验样品的初步处理

用网筛对底泥样品进行过滤处理，网筛筛孔为0.2mm。分别把每个点的第一层和第二层的底泥用筛子边筛边用水冲洗，将泥用水冲走，植物的残根、茎等人工捡走，残留在网筛里面的残留物再做种子的镜检和物种鉴定[3]。

1.4　种子的鉴定

1.4.1　镜检

把网筛里面收集到的种子放到显微镜下镜检，把镜检下能够鉴定的种子进行分类，并记录下来；不能鉴定的种子留下。因分离出来的种子包括无活性的部分,所以还需对种子进行活力检测。

1.4.2　种子萌发

将经过网筛处理的底泥残留物铺于经80℃烘箱处理24h的细沙上(目的在于使沙中携带的种子失活),放置温室中,控制好适当的温度、湿度、光照等条件,使土壤中存在的种子尽可能地萌发。每个点分为两种方法处理：一部分为定期浇水(塑料盒大小为长30*宽30*5cm)，每天都浇水，保证盒子里的湿润度；另一部分为浸泡在水里的(塑料盒大小为长30*宽20*7cm)，盒子的水深5cm。除了萌发前对种子筛选处理,在萌发中还要对筛选后的残留物进行铺薄层、冷处理和湿润处理。萌发出的幼苗在鉴定、统计后应尽快移出并记录物种的名称,以避免与新生幼苗竞争资源，对于只有等到成熟或开花时才能鉴定的植物,必要时可将其从萌发盒中移至其他容器中培养。

2.1　老干鱼塘植物群落现场调查

调查结果显示:老干鱼塘现有的沉水植物有狐尾藻、红线草、金鱼藻、黑藻。挺水植物有荷花、莲花。海菜花为外来引进物种，来源于大理洱海。

2.2　种子镜检结果统计

2.2.1　0～5cm底泥种子初步鉴定

由表2可知:老干鱼塘的种子主要分布在1-2,1-3和2-2几个采样点，可见种子的大小为2～5mm，颜色为绿色和黑色，形态都近似圆形，以眼子菜属为主。

2.2.2　5～30cm底泥种子初步鉴定

表1　植物群落现场调查表　采样时间：2013年3月27日

样方号1-11-21-32-12-22-33-13-23-34-14-24-35-15-25-3水温/℃16.516.616.919.919.919.819.219.117.317.918.217.517.717.718.0底质黑淤泥黑淤泥,5～30cm有沙粘土0～5cm黑淤泥,5～30cm白沙黑淤泥黑淤泥黑淤泥黑淤泥黑淤泥黑淤泥黑淤泥黑淤泥黑淤泥黑淤泥黑淤泥黑淤泥水深/m1.01.61.61.11.681.91.82.42.01.41.72.32.12.31.9DO6.188.198.1612.2812.2212.2512.9712.3711.910.128.2310.0810.0410.049.0SD/m0.40.520.540.430.60.560.460.470.430.450.580.470.450.470.47植物名多优度/群聚度荷花2.2莲花1.13.3狐尾藻3.32.2+12.2+1红线草+11.1+12.2+1海菜+1+1+1+1金鱼藻+1黑藻4.4

表2　0～5cm种子统计

样地编号数量大小/mm颜色形态种子初步鉴定1-1-----1-242绿色扁形蓖齿眼子菜1-3252绿色圆形眼子菜属35黑色椭圆苦草2-1-----2-2252-3绿色圆形眼子菜属2-312绿色椭圆待定3-1-----3-2-----3-322-3绿色圆形眼子菜属4-1-----4-2-----4-3-----5-1-----5-2-----5-342-3绿色圆形眼子菜属12绿色圆形蓖齿眼子菜

表3　5～30cm种子统计

样地编号数量大小/mm颜色形态估计为何种种子1-122-3绿色圆形眼子菜属1-2-----1-355黑色椭圆-2-1-----2-262-3绿色圆形眼子菜属65黑色椭圆苦草2-3-----3-1-----3-2-----3-383灰色扁形待定4-125黑色椭圆待定12绿色圆形眼子菜属4-2-----4-3-----5-1-----5-215黑色椭圆待定5-3-----

由表3可知，深层的种子主要分布在老干鱼塘的周围，近海岸边，在1-3,2-2,3-3中分布较多。可见种子的大小为2～5mm，颜色有黑色、绿色和灰色。种子的形态近似圆形，以眼子菜属和苦草为主。

2.3　试验种子的发芽情况

表4　试验种子的发芽情况　(苗数)

样地编号 0～5cm 5～30cm 浇水泡水合计浇水泡水合计1-1---2-21-2213-111-3-111-12-17(26)1(25)8(51)1232-2---3142-3213-223-1---1123-21(2)14---3-34-4---4-1---2-24-213(3)4(3)---4-3------5-1------5-21-14(1)15(1)5-31-1123合计19(28)8(28)27(54)15(1)1025(1)

注：()内为鉴定的浮萍。

由表4可知，浮萍分布在底泥的上层，下层基本上没有发现浮萍，其中以样地2-1为主；从两种不同的处理方法来看，浇水的发芽率比泡水的发芽率高。

3.1　种子库数量分布(www.chuimin.cn)

从表5可看出：有植物分布的区域种子库数量相对较大。

3.2　不同水深区域种子库密度

从表6可看出：1～2m水深区域种子库密度相对较大。

3.3　龙感湖、滇池外海、老干鱼塘种子库数量和种类比较

龙感湖调查结果显示：湿生植物区、挺水植物区和沉水植物区的种子库中分别有24、17和14种植物,幼苗密度分别为44919、24685和3796株/m2。

表5　种子库数量分布

平均种子库密度/(株数/m2) 0～5cm 5～30cm 样本数量浇水泡水浇水泡水有植物区25±68.5710.9±30.93.27±4.312.19±3.2811无植物区3±26±127±8.874±2.834

表6　不同水深区域种子库密度

水深平均种子库密度/(株/m2) 0～5cm 5～30cm 浇水泡水浇水泡水样本数量0～1m008011～2m17.2±38.5816±32.583.6±3.773.6±3.5102m以上4±5.661±25±101±24

滇池外海调查结果显示：目前滇池内共有水生植物15种(不包括湿生杂草和人工湖堤以外物种),隶属12科,13属[4]。

老干鱼塘内植物数量较少，不足50株/m2，种类以眼子菜属为主，种类单一。

龙感湖和滇池外海种子库数量和种类比老干鱼塘的多。

(1)老干鱼塘的种子大多分布在近海岸，老干鱼塘和草海的交界地没有发现种子。从镜检情况上看，老干鱼塘的种子在上层比下层分布的多。有植物区的种子库数量明显高于没有植物区的种子库数量，沉水植物种子库分布在水深1～2m区域。

(2)老干鱼塘的种子主要是眼子菜属。由于种子库萌发试验观察的时间设为90d，实际观察时间为30d，可能还有一部分种子未发芽；有些发芽的部分为植物的幼苗，还不能分辨出植物的种类。可能有一些误差。

参考文献：

[1]董云仙.云南九大高原湖泊简介[J].环境科学导刊,2010,26(4):34.

[2]李伟,刘贵华,周进,黄德四.淡水湿地种子库研究综述[J].生态学报，2002，22(3):396-402.

[3]徐洋,刘文治，刘贵华.生态位限制和物种库限制对湖滨湿地植物群落分布格局的影响植物[J].生态学报,2009,33(3):546-554.

[4]杨赵平,张雄,刘爱荣.滇池水生植被调查[J].西南林学院学报,2004,24(1):28-30.

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《环境科学导刊》编辑部

QIN Jiang，NIE Ju-fen，GONG Zheng

(Yunnan Institute of Environmental Science, Kunming Yunnan 650034 ,China)

Abstract： The Laogan pond, as a relatively closed waters system in the northern part of Dianchi Lake, was taken as the research target to study the aquatic plant seed bank in its soil sediment. The results showed that the aquatic plant seeds mostly distributed near the shore. No seeds were found on the border between the fish pond and Caohai Lake. Most seeds were found in the surface of the sediments in the depth of 0 to 5cm vertically. Few were found between 5 to 30cm. obviously, the amounts of seeds in the area growing plants were higher than those areas without plants. The seed bank of submerged plants was distributed in the 1 to 2 meters deep. One hundred and seven seeds have sprouted during the 30 days observation period. Potamogeton was mainly found in the fish pond. Generally speaking, the seed bank in Laogan fish pond was simple with fewer amounts.

Key words： aquatic vegetation; seed bank; seed distribution; seed classification; Dianchi Lake

中图分类号：X52

文献标志码： A

文章编号： 1673-9655(2016)01-0008-05

收稿日期： 2015-07-10