摘要
附生地衣(epiphytic lichen)是森林生态系统生物多样性的重要组成部分之一,在森林结构复杂性的提高、森林生态系统物种多样性的维持及环境监测等方面发挥着重要作用。六盘山自然保护区位于我国黄土高原的中西部,森林是六盘山自然保护区生态系统的主体,林区附生植物丰富,其中附生地衣是林内附生植物最重要的类群之一。目前有关六盘山自然保护区内附生地衣的组成及分布等方面的研究尚未有报道,本项目以六盘山自然保护区天然林和人工林中附生地衣为研究对象,联合形态解剖、化学及分子数据对地衣标本进行鉴定,在此基础上,分析附生地衣的物种多样性特点及其与宿主因子之间的关系,并就华北落叶松林边缘效应对附生地衣的影响进行了探讨。取得的主要结论如下: 1.通过对六盘山自然保护区6个林场附生地衣的调查,共采集500余份地衣标本。发现附生地衣41种,隶属于11科20属。中国新记录种4个,中国大陆新记录种1个,宁夏新记录种25个。仅蜈蚣衣科(Physciaceae)一个大科(>20种),包括了51.2%的附生地衣物种,在保护区附生地衣中处于明显的优势地位。其余10个科包含的物种数均≤5种,其中单种科占总科数的54.5%。单种属也较多,占总属数的75%,但物种数仅占总物种数的35.6%。 附生地衣以绿藻型为主,占该地区附生地衣总种数的95%,生长型主要有叶状、壳状和枝状3种类型,叶状地衣占比最高,达到73%,壳状地衣为22%,枝状仅5%,繁殖方式为有性繁殖和营养繁殖两种,分别占总种数的44%和56%。 六盘山森林系统中附生地衣优势科与新疆森林系统中的相同,均为蜈蚣衣科(Physciaceae),但不同于云南、湖北、海南等地。 2.在不同林型中,人工林共记录到附生地衣15种,隶属于6科11属。天然林附生地衣共27种,隶属于8科12属。天然林比人工林物种组成丰富,特有种13种。在人工林中,华北落叶松林中附生地衣科、属、种数均最高;在天然林中,灌丛林和华山松林中附生地衣科、属、种数较丰富。六种林型中附生地衣排名前4的优势种组合存在明显的不同,其中华山松林共优种与其它林型差异最大。 生长型在不同林型中分布差异明显,叶状地衣在不同林型中均有分布,以灌丛林中分布最丰富。壳状地衣和枝状地衣在青海云杉林和油松林中没有分布。附生地衣采取的繁殖方式随林型有差异,以营养繁殖为主的附生地衣在灌丛林中的分布显著高于其他林型(P<0.05),以有性繁殖为主的附生地衣在华北落叶松林、华山松林和灌丛林中的分布却无明显差异(P>0.05)。 天然华山松林和灌丛林附生地衣多样性指数显著高于其他林型。人工林中,华北落叶松林丰富度指数(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson优势度指数(D)高于青海云杉林和油松林,华北落叶松林附生地衣物种组成与其它林型之间相似系数均在0.50以上。 3.六盘山自然保护区附生地衣多样性受到宿主理化性质的影响,随着树干径级的增大附生地衣物种丰富度呈现先上升后降低的趋势,但不同树种最大径级范围有一定差异;随着树皮粗糙度的增加,附生地衣物种丰富度呈现先上升后降低,最后趋于平稳的趋势。树皮pH和电导率对附生地衣不同物种的分布影响较大,华北落叶松附生地衣多样性指数受到树皮pH和持水力的影响,油松附生地衣多样性指数受到树皮pH、电导率和持水力的影响。 4.不同样带附生地衣物种对边缘效应的响应具有明显差异。反映在功能性状上,壳状地衣仅局限分布在5m林带,不同叶状地衣对边缘效应有不同的响应,大叶型地衣Melanelixiaglabra在林缘占据优势地位,而小叶型地衣Physcia tribacia随林带的深入逐渐占据优势地位,枝状地衣则在150m林带处居于较优势的地位。边缘地带的附生地衣以有性繁殖方式为主。附生地衣多样性指数随距林缘距离的增加呈现递减的趋势,5m处附生地衣多样性指数显著高于其它林带(P<0.05)。 本研究结果获得了六盘山自然保护区附生地衣的基础资料,丰富了六盘山地区生物多样性数据,为后期科学评价六盘山自然保护区森林生态系统的稳定性提供了科学依据。