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贵阳市不同林分树附生苔藓植物多样性及其环境响应

摘要树附生苔藓植物群落能够通过促进水文循环等方式有效改善森林生态系统,是城市生态的重要组成部分。随着森林资源的开发和利用,树附生苔藓植物多样性分布及生态特征受到一定程度影响。为探究贵阳市树附生苔藓植物群落组成、植物多样性、分布特征及其和环境的响应关系,促进植物多样性保护和生态恢复,本文通过多样性分析和主成分分析等方法研究了喀斯特地区五种林分树附生苔藓植物多样性,以期揭示不同林分类型下植物组成与多样性之间的差异性及其可能影响因素,为亚热带森林生物多样性保护、林分结构调整与生态恢复方面提供参考依据,为园林绿化中苔藓植物景观营建方面提供一定理论与实践指导。主要研究结果如下<br>  (1)贵阳市树附生苔藓植物物种共有 45 种,分属于 15 科 23 属。其中,藓类植物 11 科 19 属 40 种,苔类植物 4 科 4 属 5 种。有 5 个优势科,分别为灰藓科(Hypnaceae)、锦藓科(Sematophyllaceae)、青藓科(Brachytheciaceae)、真藓科(Bryaceae)、羽藓科(Thuidiaceae);3 个优势属,分别为青藓属(Brachythecium)、绢藓属(Entodon)、灰藓属(Hypnum);3 个优势种,分别为细叶小羽藓(Haplocladium angustifolium)、卵叶青藓(Brachythecium ruTableulum)、狭叶小羽藓(Haplocladium angustifolium)。贵阳市树附生苔藓植物的区系成分共有 10 种,以东亚成分、泛热带、北温带三大区系成分为主,其主要生活型是交织型、丛集型、垫状型。不同林分多样性和物种丰富度表现为常绿乔木纯林和常绿落叶混交林苔藓植物群落种数多,而针叶树种为主的林分丰富度最低。5 种林型的 Pielou均匀度较多样性差异不显著,常绿桂花林均匀度指数最低,常绿落叶混交林均匀度较高,不同林分苔藓植物丰度有较大差异,常绿落叶混交林丰度最大,平均丰度达 14.22 ,桂花林丰度最低,仅 1.41。<br>  (2)研究表明树附生苔藓植物更倾向于在树干的北部(即背阴面)和基部定殖。不同方位高度苔藓植物丰度分布特征为北面>东面>南面>西面,垂直方向上表现为基部位置苔藓丰度最高,随高度上升丰度逐渐下降。不同方位苔藓植物物种数与之表现一致,北面平均物种数最高,达 14. 8种,西面最低为 11.2 种;不同高度物种数最高为 180 cm处,平均物种数为 12,最低为 150 cm处。树干不同方位苔藓植物多样性与丰富度差异较小,整体表现为东面最高,而南面最低。各个方位与高度的物种分布差异性不大,大多数可以不同高度生长,而对不同方位具有一定选择性,如小反纽藓、磷叶藓、美灰藓、小仙鹤藓、橙色锦藓、悬垂青藓、卵叶青藓、细叶小羽藓、狭叶小羽藓等在四个方位均有分布,而灰藓、弯叶毛锦藓、长帽绢藓、侧枝匐灯藓等仅在北面出现,真藓仅在南面出现,无仅在东面和西面出现的种类。<br>  (3)苔藓植物对附主环境具有一定偏好特征。多数附生苔藓植物表现出对香樟、华山松、刺槐、桂花、杜仲等的明显生长偏好,其附生苔藓植物种数均在 10 种以上。树附生苔藓植物种数为 5-9 种的树种有:银杏、广玉兰、朴树、茱萸。树附生苔藓植物种数在 4 种及以下的是构树、楝树、珙桐、乌桕。13.33%的苔藓植物在五种树种以上分布,如悬垂青藓、卵叶青藓、细叶小羽藓等在多数树种上均有分布,其中最多的是卵叶青藓分布在 11 种树上,说明其是本地区的广泛分布的苔藓物种。小反纽藓、细尖磷叶藓、锦叶绢藓、狭尖叉苔、皱叶耳叶苔和盗瓣耳叶苔等仅出现在单种树木上,仅出现在单一树种上的苔藓植物有 15 种,占比33.33%。DCA分析结果表明青藓科等苔藓植物对于刺槐、香樟、楝树的具有明显的生长偏好。此外,Po1对于刺槐、F2对于香樟、B3和Br2对于楝树、H5和S4对于朴树、E5对于杜仲、Me1、P1对于桂花等均表现出较为显著的生长定植偏好,说明这些树附生苔藓植物在对应树木上的分布较其他树木上更多。<br>  (4)在影响树附生苔藓植物多样性的环境中,发现其与空气湿度呈正相关,与温度和光照呈负相关。土壤湿度对于树附生苔藓植物具有高促进作用,相对碱性的土壤环境更利于树附生苔藓植物多样性提高。树附生苔藓植物多样性随郁闭度增加而呈显著增加。此外,树附生苔藓植物受人为干扰和边缘效应影响显著,随林缘距离增加多样性逐渐上升,随人为干扰增加多样性指数下降。附生树木特征对其多样性分布也具有显著影响,主要因素是树木密度和树高(P<0.01),其次是冠幅和胸径(P<0.05)。并且与树木生长密度呈极显著正相关关系(P<0.01),而与冠幅呈负相关关系(P<0.05)。<br>  (5)树附生苔藓植物与周边环境的PCA分析表明不同苔藓植物种类对于样地环境和附主环境的不同因素响应程度不同。影响附生苔藓植物种类分布的最主要因素是人为干扰和光照强度,且其受附主树木胸径、高度、树皮粗糙度等因素影响。灰白青藓、尖叶短月藓主要受海拔影响,细叶小羽藓、狭尖叉苔、饰边短月藓主要受郁闭度影响显著。绢藓、羽叶锦藓、弯叶毛锦藓、灰藓、细叶真藓等主要受附主胸径影响显著,大灰藓主要受附主冠幅和健康等级影响。综合研究结果可能表明灰藓科主要受附主粗糙度和枝下高影响;锦藓科、真藓科主要受附主胸径、冠幅、健康程度和混交程度影响,青藓科主要受样地环境影响更多而非附主树木特征。

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