中文摘要
垫状植物是分布于高山地区的一类代表性植物,通常具有一定面积致密的外表结构,因此可以改变其周围的局部微环境,从而促进其他植物的生存,被称为高山地区的'调节植物'或'保护植物'。青藏高原是垫状植物分布的一个中心,也是生存条件极为严酷的一个区域,除了低温的限制,还有水分条件的制约,因此垫状植物在该地区对其他植物生存的调节作用就显得更为重要。但其调节的效应究竟有多大,调节的途径是什么?这是一个值得关注的问题。本项目拟以分布在青藏高原海拔4700-5300m处的垫状点地梅群落为研究对象,通过调查垫状点地梅垫状体内外植物物种分布的差异,分析垫状植物在青藏高原高山地带对植物群落物种分布的影响;通过监测同一种植物在垫状体内外水分利用效率的差异,结合对垫状体内外土壤温度、湿度、养分等微环境的动态,以及这类差异随海拔梯度的变化,探讨垫状植物在青藏高原地区对其他植物分布和生存的调节效应及机理。
结题摘要
垫状植物是分布于高山区域的一类代表性植物,被称为高山上的生态系统工程师,但它是如何发挥自己的调节效应的?本研究以西藏当雄念青唐古拉山脉南坡4700-5200m广泛分布的垫状点地梅(Androsace tapete)为例,通过大量野外的实测和室内分析工作,探讨了点地梅对高山植物多样性的调节效应及其机理。结果表明,垫状植物首先可以通过自身特有的密致簇生垫状生长结构实现在寒旱条件下的生存,其单位垫状体叶面积指数均在2以上,这有利于点地梅充分利用短暂的生长季积累更多的干物质;而多年宿存的枯叶占垫状点地梅现有生物量的2/3以上,且可以存在几十年,这个特点使点地梅成为高山上的养分捕获器和累积库,在其周围形成了养分富集的土壤;另一方面,垫状植物由多年宿存的枯叶形成了一个硕大的垫状体,大部分的直径可以达到200cm2以上,它可以调控局部土壤的最高和最低温度,在10cm处形成"昼降夜升"的调节模式,从而缩小了植物根部土壤温度的波动范围;此外,垫状体具有较强的持水能力,增加了土壤的含水量。正是以上这些局部小环境的改变促进了其他植物在垫状植物周围边缘的生存,提高了群落的物种多样性。
