中文摘要
北方泥炭地以气候冷湿、营养贫乏为主要环境特点,其中的藓类植物对环境变化极为敏感。这些植物以无性繁殖实现种群持续更新,但却保留有性繁殖习性和较高的遗传多样性,其原因和机理是繁殖生态学的重要理论问题。本项目在长白山哈泥泥炭地,以三种藓类植物为对象,针对显著影响有性繁殖与更新的温度和养分环境因子设计实验,研究种群有性繁殖数量特征、植株养分储藏与分配、孢子活力及定居对环境变化的响应等内容。希望在泥炭地藓类植物繁殖生态学方面有所突破:应用地层测年技术,确定孢子的存活年限,获得藓类植物具有长久孢子库的证据;通过模拟多因素环境变化控制实验,获得藓类植物有性更新即野外孢子定居的证据,揭示泥炭地藓类植物保持有性繁殖习性适应进化的意义。本项目研究在泥炭地藓类植物繁殖生态学方面具有重要的科学价值,同时对当前全球环境变化背景下受损泥炭地生态恢复有指导意义。
结题摘要
种群持续更新是种群长存的基础。迄今,人们对藓类植物有性繁殖的生态学意义以及环境变化如何其更新知之甚少。本项目以长白山3种泥炭藓为研究对象,以种群更新为核心内容,通过泥炭地地层孢子库以及模拟环境变化实验,尝试寻找泥炭地藓类植物有性更新的间接和直接证据,并深入探讨在不同植物邻体背景下,环境变化如何影响泥炭地藓类植物生长与更新。落叶松测年和孢子萌发实验结果表明,地层泥炭藓孢子的潜在寿命可达400年之久,藓类植物存在长久孢子库。模拟环境变化实验获得泥炭地藓类植物有性更新的直接证据,藓类植物孢子不经春化作用即可萌发,但萌发率低于10%。氮沉降促进了泥炭藓孢子萌发,但不影响孢子活力,表明环境变化可影响种群的更新格局。相互移植实验研究表明,生境影响4种藓类植物生物量生产、高度生长及更新,植物相互作用和水位的作用尤为突出。当前的环境变化氮沉降可抑制藓类植物生长与无性更新,磷输入的作用则相反,而增温无显著影响。植物相互作用与增温间以及与磷输入间存在交互作用,可抑制泥炭藓的生长与更新。
