宝天曼不同生长基质苔藓植物多样性及谱系结构
宝天曼不同生长基质苔藓植物多样性及谱系结构
【摘要】： 苔藓植物是森林生态系统的重要组成部分,不同生长基质苔藓群落结构不同,关于不同生长基质苔藓物种组成的研究很多,但不同生长基质苔藓群落构建成因尚不明确。本研究基于宝天曼暖温带—北亚热带落叶阔叶林1 hm~2样地,首先通过重要值、多样性指数和相似性指数以及生活型等指标对比样地内树干上树附生苔藓、土壤土生苔藓和和岩石上石生苔藓的多样性差异,其次运用苔藓DNA条形码基因trnL-F和rps4序列,采用贝叶斯推断法构建样地内苔藓群落系统发育树,运用约束性零模型和非约束性零模型通过净亲缘关系指数和净种间最近亲缘关系指数在5 m×5 m、10m×10 m和20 m×20 m三种尺度上对苔藓谱系结构进行分析,以揭示不同生长基质上苔藓群落构建机制。对样地内苔藓标本进行鉴定共发现苔藓植物29科57属98种,羊角藓为优势种;三种基质上的苔藓植物组成存在差异,石生苔藓物种数最多,共有77种,树附生苔藓62种,土生苔藓56种;石生苔藓、土生苔藓和树附生苔藓的多样性指数依次减小;岩石与土壤上的苔藓物种相似性系数最大,为0.722。样地内存在垫状、扇状,平铺,丛集和交织5种生活型,3种生长基质上的各生活型的苔藓均有分布,但不同生长基质的生活型组成不同。通过谱系结构分析不同基质苔藓的构建机制,获得以下研究结果:(1)对比约束型和非约束型零模型下各生长基质苔藓植物的NRI和NTI指数,发现零模型的选择对群落谱系结构影响较大,约束性模型能更好地检测生境过滤的群落结构。即采用非约束型零模型时各生长基质的苔藓植物在各研究尺度上NRI和NTI表现的谱系结构基本一致,大都表现为谱系聚集(除石生苔藓10m×20m尺度的NRI指数),而采用约束型零模型时各生长基质的NRI和NTI均表现为在5m×5m和10×10 m尺度上谱系发散,20m×20m尺度上谱系聚聚。各生长基质苔藓植物都显示随着研究尺度的增加各基质上的苔藓群落谱系结构趋于聚集,在大尺度上生境过滤是宝天曼苔藓群落构建主要的成因,竞争排斥作用不明显;(2)对比各生长基质在非约束零模型下的净亲缘关系指数NRI,表明各生长基质苔藓群落在各尺度上大都表现为谱系聚集,仅石生苔藓群落在10×10 m尺度上谱系发散,这可能是因为石生苔藓群落结构较稳定,演化相对成熟,在10m×10 m的尺度上的物种间竞争加剧,导致谱系发散,促进了物种的丰富度,导致石生苔藓最为丰富;在石生苔藓10m×10 m的最近种间亲缘关系指数NTI值则仍表现为聚集,两种亲缘关系的差异可能是由净亲缘关系指数NRI更体现整体的谱系结构,种间最近亲缘关系指数NTI则关注最近邻体间的谱系结构;(3)约束性模型下群落净亲缘关系指数NRI和种间最近亲缘关系指数NTI显示,10m×10 m尺度上的谱系发散程度强于5m×5m尺度的谱系发散,说明在10 m×10 m尺度上苔藓植物种间的竞争增强。
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
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