A Study of Plant Diversity in Early Winter in the Coastal Zone of Newly Urban Lakes in the "Three Gorges Dam" Area of the Yangtze River

Пострадавший от эксплуатации водохранилища «Три ущелья» на реке Янцзы в Китае, уезд Кайсянь, находящийся под юрисдикцией Чунцина, одного из четырех крупных муниципалитетов, непосредственно подчиняющихся Центральному правительству Китая, имеет площадь затопления 58 км2, включающую 11 поселков и население около 120 000 человек. Это один из округов с наибольшей площадью и концентрированным распределением в районе водохранилища

Обследование было выбрано для проведения в зимний сезон в начале ноября 2022 года, когда водохранилище снова начало накапливать воду при высоком уровне воды (на момент обследования уровень воды составлял 173 м). В это время года, пережив цикл взлетов и падений в водохранилище, растения завершают годовой жизненный цикл и могут выжить, чтобы сформировать более стабильное сообщество. В этом исследовании вместо традиционных методов использовались упрощенные важные значения. Во время обследования были зарегистрированы покров и высота растения, а важные значения растения были рассчитаны по объему, занимаемому растением. Исследование, проведенное Хэ Синьдуном и другими, подтвердило, что по сравнению с традиционным методом вычисления важных значений, упрощение важных значений не только отражает первоначальную природу важных значений, но и снижает рабочую нагрузку на местах

Округ Кайсянь расположен на северо-востоке города Чунцин, в 330 км от главного городского района Чунцина. Уезд расположен в среднем течении притоков Сяоцзян в районе водохранилища «Три ущелья» реки Янцзы. Он расположен во внутренних районах района водохранилища. Он занимает площадь 3959 км2 и имеет сложный рельеф. Обычно это «шесть гор, три холма и одна плоская плотина». Трехмерные различия в температуре, вызванные высотой в округе, очень очевидны: пологие холмы долины Шанлихэ и Пинба принадлежат к субтропической влажной муссонной климатической зоне; горы выше 1000 м Большой Башанской ветви на севере принадлежат к теплой умеренной муссонной климатической зоне. Озеро Ханьфэн, изученное в этом исследовании, расположено на пересечении рек Донхэ и Наньхэ в Новом городе уезда Кайсянь. Его протяженность составляет 12,51 км с востока на запад и 5,86 км с севера на юг. Площадь водораздела составляет 3052 км2, что составляет 77,1% от общей площади озера. Территория, находящаяся под юрисдикцией округа. Аналогично режиму работы водохранилища «Три ущелья», уровень воды в озере Ханьфэн зимой достигает максимума в 175 м, емкость хранилища воды составляет 8x103 м3, средняя глубина воды составляет 4,12 м, а максимальная глубина воды составляет около 17 м.

В данном исследовании используется метод расчета параметров. Важное значение имеет практический всеобъемлющий индекс, используемый для измерения статуса и роли определенного вида в растительном сообществе

(1) Формула расчета упрощенного значения важности слоев кустарника и травы:

n – количество видов на определенной территории;

B – объем определенного вида растений I.

В данном исследовании вместо этого площадь покрытия умножается на высоту.

(2) Индекс видового разнообразия

R = S Richness (Богатство) R = S

Shannon-Wiener Индекс разнообразия (H)

Pielou Индекс однородности (J)

Simpson Индекс преимуществ（D）

Среди них Pi – это упрощенное важное значение вида i, а S – общее количество видов.

Используя программное обеспечение SPSS21.0, богатство, разнообразие, доминирование и однородность видов растений на градиенте расстояния от береговой линии озера были проанализированы и протестированы методом однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA).

В прибрежной зоне озера Ханьфэн, как правило, меньше видов растений, и их состав относительно однороден. Важные значения видов в выборке значительно изменились, и доминирующие виды и ассоциированные виды легко идентифицировать. Это в основном согласуется с результатами исследований других ученых в регионе

С увеличением расстояния от береговой линии озера видовое богатство сообщества в целом демонстрирует колеблющуюся тенденцию сначала к уменьшению, а затем к увеличению (рис. 4а). Видовое богатство наиболее велико на расстоянии 6 м от береговой линии озера и 2 м от уровня воды 175 м.

На градиенте расстояния от береговой линии озера характерные изменения в разнообразии и однородности сообщества основаны на 175 м в качестве разделительной линии. Участки выше 175 м, которые не пострадали от наводнения, имеют меньше помех и более подходящие места обитания, чем те, которые ниже 175 м. Следовательно, самые высокие значения – видовое богатство, разнообразие и однородность – все это представлено в этом разделе. Однако, когда он находится вблизи городских дорог или сельскохозяйственных угодий, он имеет тенденцию к уменьшению, что указывает на негативное воздействие урбанизации на растительные сообщества

Кроме того, значения индекса видового разнообразия и однородности в основном демонстрируют последовательную тенденцию изменения. Когда разнообразие видов в сообществе велико, распределение видов также более равномерное. Этот результат противоречит результатам исследования Sun Rong и др. при обследовании растений вокруг реки Пэнси в уезде Кайсянь. Индекс доминирования видов прямо противоположен тенденции изменения индекса разнообразия, демонстрируя изменение в форме буквы «V», самое низкое значение на отметке 175 метров.

После проведения однофакторного дисперсионного анализа градиента расстояния по индексу богатства, разнообразия, доминирования и однородности сообщества (таблица 2), результаты показывают, что различия в богатстве, разнообразии, доминировании и однородности растительных сообществ в зоне береговой линии озера Ханьфэн по градиенту расстояния от береговой линии озера достигают значительного уровня (0,01<Р<0,05) и проявляются как значимость разнообразия (0,016)> богатство (0,034)> доминирование (0,037)> однородность (0,048). Это показывает, что единственный фактор влажности может вызвать изменения в составе и структуре растительных сообществ в прибрежной зоне озера, что оказывает большее влияние на разнообразие, чем на однородность.

В выборке этого обзора насчитывается в общей сложности 41 вид сосудистых растений в 22 семействах, 39 родах и 41 разновидности, причем доминирующими семействами являются Asteraceae и Poaceae, большинство из которых являются травянистыми растениями 1 рода и 1 вида. Судя по географическому распределению родов растений, эта флора обладает очевидными субтропическими свойствами, при этом тропический географический состав составляет 47,5%, за которым следует умеренное распределение, достигающее 32,5%, что согласуется с географическим положением района исследований при переходе от теплого умеренного к тропическому

Однофакторный анализ различий между индексом видового богатства, индексом разнообразия Шеннона-Винера и индексом однородности Пиелу и расстоянием от береговой линии озера дополнительно подтверждает взаимосвязь между структурой растительного сообщества и влажностью береговой линии озера. С увеличением расстояния от водоема видовое богатство, разнообразие и однородность сначала увеличиваются, а затем уменьшаются, почти все из которых достигают своего пика после 175-метровой отметки. Возможная причина заключается в том, что содержание влаги в почве ниже уровня воды 175 м является достаточным. Однако из-за чередования сухого и влажного сезонов, колебаний уровня воды и воздействия озерных волн на прибрежную зону различные факторы вмешательства усложняются, среда обитания суровая, а разнообразие растений низкое; в центральной части выше линии 175 м почва имеет умеренную влажность содержание, подходящее для сосуществования видов с различными привычками, богатейшее разнообразие, а распределение относительно равномерное. Однако в дальней верхней части содержание влаги в почве снижается, что в сочетании с близостью городских дорог или сельскохозяйственных угодий создает серьезные антропогенные помехи, приводящие к очередному уменьшению видового разнообразия. Тенденции индекса Шеннона и индекса Пиелу в основном одинаковы, что указывает на то, что по мере увеличения разнообразия видов их распределение становится более равномерным

Отбор видов растений является ключевой частью проекта по восстановлению растительности. В настоящее время осуществляется выбор вариантов восстановления растительности в зоне вымирания водохранилища Три ущелья фокусируются на морфологии и физиологии растений, таких как поиск растений с подземными корневищами, которые осуществляют фотосинтез в условиях длительного повторяющегося затопления, игнорируя ценность применения однолетних трав. Однолетние травы, обнаруженные в ходе исследования, такие как Digitaria sanguinalis и Stellaria media, быстро растут и могут завершить свой жизненный цикл до накопления воды после отцветания, а также могут образовывать небольшие скопления или доминирующие популяции в краткосрочной перспективе, чтобы адаптироваться к суровым экологическим условиям местности. Восстановление растительности и реконструкция водно-болотного парка озера Ханьфэн в будущем. Для восстановления и реконструкции разнообразия растений в прибрежной зоне озера в зоне исчезновения следует учитывать принцип дифференциации ниш, то есть следует выбирать растения с соответствующими стратегиями жизненного цикла на разных высотах для создания сложной экосистемы видового разнообразия. Например, растительный пояс, в котором преобладают одна или две многолетние и водные влажнорастущие травы, создается на высоте 170-175 м на малых высотах; а растительный пояс со смешанными растениями из одной, двух и многолетних трав создается на высоте 175-178 м на средних и низких высотах; высотные районы выше 178 м можно соответствующим образом выбрать место вдали от затопленной зоны. Местные древесные растения, имеющие декоративную ценность, могут быть соответствующим образом выбраны для создания декоративной защитной лесной полосы.

Кроме того, в ходе расследования было обнаружено, что загрязнение поверхностных сельскохозяйственных источников на водоразделах вокруг водохранилища было серьезным, что привело к эвтрофикации водоемов и снижению качества воды в озерах, что усугубило разрушение экосистем водно-болотных угодий, в результате чего местные растительные сообщества были фрагментированы, а инвазивные виды были очевидны. Например, трава из семян Alternanthera philoxeroides вторглась на поверхность воды и была доминирующим видом в нескольких обследованных образцах. Поэтому управлению парка водно-болотных угодий озера Ханьфэн рекомендуется как можно скорее принять меры по восстановлению экологии, чтобы улучшить водную среду, обуздать деградацию водно-болотной растительности, защиты биоразнообразия и обеспечения экологической безопасности источника воды озера Ханьфэн. Исследование, представленное в этой статье, является первоначальным результатом исследования. Взаимосвязь пространственного распределения между структурой распределения растительных сообществ и колебаниями уровня воды и вмешательством городских инженерных сооружений будет дополнительно отслеживаться и изучаться в течение длительного времени.