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海草生态系统是近岸重要的典型生态系统之一。本论文选择海南新村湾的泰来藻(Thalassia hemprichii)为研究对象,依次从海草器官(叶片、地下茎和根)、茎枝和斑块这3个等级,有性繁殖和无性繁殖这两个方面研究该种群。分别运用标记法和生长再现法测定叶片的生产力和叶片生长间隔期、地下茎和根的生长速率、茎枝的新增速率和死亡速率,分析泰来藻生物量和生产力季节变化特征。研究发现:
新村湾泰来藻各个器官的生物量和总生物量均呈现明显的季节变化。从春季到秋季,总生物量逐渐增加,峰值出现在秋季(409.60±75.52 gDWm-2),然后迅速下降,最低值出现在春季(284.27±84.25 gDWm-2)。地下茎和根的生物量季节变化和总生物量相似,但是叶片生物量变化呈现相反模式:从春季到夏季,叶片生物量下降到最低值(59.2 gDWm-2),进入秋季后,叶生物量增长,峰值反而出现在冬季(115.2 gDWm-2)。
尽管夏季的叶片伸长速率比冬季的高8％,但是冬季的单位面积内叶片生产力比夏季高32.2％,单位茎枝叶片生产力比夏季高51.3％,叶绿素含量和叶面积指数(LAI)分别比夏季的高89％和32.7％。叶片生长间隔期(PI)为10.6d。地下茎和根的生长速率也呈现明显的季节变化。在夏季和冬季,泰来藻垂直茎的平:均生长速率分别是2.38 cmyr-1和1.87 cmyr-1,前者明显高于后者；水平茎的生长速率分别是24.4 cmyr-1和29.2 cmyr-1,后者略高于前者。垂直向和水平向的生长存在竞争抑制关系。泰来藻茎枝密度的季节变化和生物量的相似,最大和最小茎枝密度分别出现在秋季和春季(1456和480 shoots m-2)。和生长在其他地方的泰来藻种群相比,新村湾的泰来藻种群具有高生物量而低生产力的特点。
在夏季,茎枝的新增速率和死亡速率呈现“双高”特点,到了冬季就显著下降。新村湾泰来藻茎枝的净增长速率都是正值,说明该种群出于稳定状态,但是净增长速率季节波动较大。和生长在其他地方的泰来藻种群相比,新村湾的泰来藻茎枝的死亡速率最高,因为是它们受到的干扰较大,反映生境经常发生剧烈变化。
新村湾泰来藻的开花率和结实率都很低,开花率只有0.95％,远低于菲律宾西北部泰来藻种群的开花率(17％和30％),无性繁殖是泰来藻种群增长的主要方式。开花5朵,雌雄花的比例为1:4,雄花开花期大约在每年的10月底至11月初,雌花晚开大约8d。没有发现种子库,只采集到三枚种子(一枚长成幼苗,另两枚死亡)。
泰来藻斑块状分布明显,中等斑块(3m)和大斑块(10m)具有相似的的茎枝年龄结构,但是茎枝密度、地下茎生长速率和茎枝新增速率和死亡速率差异明显,这些差异可以归结到这两种斑块的形成和生长方式的不同。
用一个主要由光照强度、海水温度、鱼类摄食压力和斑块大小驱动的概念模型可以较好的解释泰来藻各器官生长(水平向和垂直向)和茎枝数量动态的以上季节变化。