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丹霞梧桐(Firmiana dansiaensis Huse et H.S.Kiu)是我国二级重点保护野生植物,原记录分布于丹霞地貌,最新在石灰岩山区发现了其新种群,但仍属于广东特有。本研究以丹霞地貌上的2个主要分布地(南雄苍石寨和仁化丹霞山)的丹霞梧桐为研究对象,解剖了根茎叶的结构并探讨其生态适应性特征;测定了叶片光合速率等生理生态指标;分析了植物营养器官及其生境的土壤、岩石样品的部分元素含量及稳定碳氮同位素特征;预测了丹霞梧桐潜在适生区,为更好地保护丹霞梧桐提供理论依据。主要结论如下:(1)丹霞梧桐根和茎次生结构中具有较厚的周皮、密集的导管和分泌腔等,这有利于丹霞梧桐对抗干旱。发达的分泌腔分泌大量的黏液,稀释了细胞中盐的浓度,使得丹霞梧桐免受丹霞地貌强酸性土壤的毒害,同时加强了植物的抗旱保水能力。叶片上表皮细胞增厚保护了叶肉细胞免受夏季高温的灼伤,且叶片主脉还有一个副维管束,大大提高了植株水分运输效率。(2)叶片光合特性日变化特征比较结果表明:夏季测定日的气温、大气相对湿度、光合有效辐射、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、CO2浓度及叶片SPAD值等指标均高于秋季测定日的相应值,但水分利用效率、各因子之间的相关性则夏季低于秋季。可见,丹霞梧桐在夏季以高的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,表现出对丹霞地貌高温高湿环境的高度适应性。(3)在所测试的8种元素中,南雄苍石寨和仁化丹霞山的丹霞梧桐植物体中各对应元素间并无显著性差异,表明丹霞梧桐生长可能受所处的根际环境影响较小。4种元素的迁移和积累规律表明丹霞梧桐中元素的来源不存在明显的“岩石—土壤—植物”的迁移过程,其元素的吸收和积累规律相对复杂。Cd的迁移和积累规律提示南雄苍石寨和仁化丹霞山两地可能存在不同程度的Cd污染,其中仁化丹霞山的Cd污染程度较高。(4)南雄苍石寨和仁化丹霞山两地样品的δ13C值均无明显差异,而线性相关性研究表明植物体的δ13C与其根际环境之间并无相关性。对于δ15N值,两地环境之间差异较明显,表明仁化丹霞山的土壤条件要优于南雄苍石寨;仁化丹霞山丹霞梧桐根δ15N含量较高,且土壤与植物体的线性相关性并无显著相关。(5)根据实地调查和文献资料获取的丹霞梧桐分布点经纬度信息,在Maxent模型中预测丹霞梧桐的潜在适生区。发现其潜在适生区主要集中于中国南部,尤其是广东的中北部山区占到了高适生区的大部分范围。高适生区的范围主要以南岭山脉为界线,南岭山脉以南的山区是丹霞梧桐潜在适生区的高发地带。气候环境变量的贡献率表明,影响丹霞梧桐分布的主要环境因子为太阳辐射量和大气水蒸气压。