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喀斯特石生苔藓植物功能性状与其生境的互作机制

花匠小妙招
2024-08-28 20:19

喀斯特石生苔藓植物功能性状与其生境的互作机制

【摘要】： 苔藓植物是初生演替的先锋植物,生境对植物的生长发育及适应能力至关重要,石生苔藓植物在喀斯特地区受强烈干旱的影响,但长期生长在喀斯特异质环境中已形成了一套适应特殊环境的功能性状。本研究将以典型喀斯特石生苔藓植物为对象,采用野外调查和室内外实验相结合的方法,对异质生境中的小气候特征及石生苔藓植物组成进行分析,并筛选适应该生境生长的石生苔藓植物优势种,以及在不同生境中出现的共同的石生苔藓植物优势种进行植物功能性状研究。关于石生苔藓植物功能性状方面主要包括植物的形态性状、茎叶性状、营养性状和保水功能在不同生境中的差异性,而对于生境方面主要是植物上方的气候变化及土壤养分的差异。通过相关性分析掌握典型喀斯特区石生苔藓植物功能性状与生境的互作机制,将有助于利用苔藓植物促进群落初级演替过程、促进植被恢复、生态系统完善,为喀斯特地区积累基础数据和提供科学的理论支撑。所得主要结论如下:(1)生境异质性导致典型喀斯特区不同类型小生境中的小气候和石生苔藓植物组成具有一定差异性。首先,不同小生境中小气候的空气温度、空气相对湿度、光照强度和岩石温度大部分具有一定的显著性差异。其次,此喀斯特区域共有石生苔藓植物14科28属63种,裸地和乔木林地中的石生苔藓植物种类较多,典型喀斯特区共有9种优势种,包括尖叶对齿藓原变种(Didymodon constrictus var.constrictus)、卷叶湿地藓(Hyophila acutifolia)、鳞叶藓(Taxiphyllum taxirameum)、美灰藓(Hypnum leptothallum)、真藓(Bryum argenteum.)、宽叶真藓(Bryum funkii)、小牛舌藓(Anomodon minor subsp integerrimus)、薄壁卷柏藓(Racopilum cuspidigerum)、白色同蒴藓(Homalothecium leucodonticaule.)。4种不同类型生境中共同的石生苔藓植物优势种包括4种,美灰藓(Hypnum leptothallum)、卷叶湿地藓(Hyophila acutifolia)、尖叶对齿藓原变种(Didymodon constrictus var.constrictus)和宽叶真藓(Bryum funkii)。(2)典型喀斯特区石生苔藓植物的功能性状中,其形态特征主要包括丛集型、交织型、垫状型和悬垂型4种类型的生活型。9种优势种的茎叶表皮细胞均有不同程度的增厚,表皮1～2层不等,以1层居多,较多种类具有向外突起伸长形成多细胞腺体。不同类型生境中的4种共同的石生苔藓植物优势种的营养性状中,乔木林地中的石生苔藓植物体内的大部分养分含量高,宽叶真藓(Bryum funkii)是大部分营养元素含量最高的石生苔藓植物,草地和乔木林地中的美灰藓(Hypnum leptothallum)的叶绿素含量较高。4种石生苔藓植物的吸水和保水能力都较强。(3)典型喀斯特区不同类型生境中的共同石生苔藓植物优势种周围主要的小气候中,雨季(7月)的小气候较优于旱季(4月),更有利于石生苔藓植物的生长,灌木林地和乔木林地中的小气候调节作用最优,而裸地和草地最差,美灰藓(Hypnum leptothallum)和尖叶对齿藓原变种(Didymodon constrictus var.constrictus)对微生境的改善最佳。对于土壤养分而言,各生境中的石生苔藓植物基部土壤的养分含量不同,卷叶湿地藓(Hyophila acutifolia)和宽叶真藓(Bryum funkii)基岩土壤养分含量较为丰富,对土壤的物理化学性质及土壤结构具有一定的改善作用,尤其是在灌木林地和乔木林地中发挥着重要作用。(4)岩石裸露率和空气相对湿度、水分是影响典型喀斯特区石生苔藓植物的分布和植物功能性状的主要环境因素。石生苔藓植物功能性状间存在协同作用,环境因子间及其与石生苔藓植物功能性状之间既存在协同作用,又存在拮抗作用,石生苔藓植物通过调整其功能性状以适应环境而生存,同时将利于自己的环境因素用于改善生存的小生境。

【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2020

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