论文部分内容阅读
海南岛地处热带北缘,物种分化明显,保存有丰富的热带雨林物种,对我国乃至整个东南亚植物区系研究具有重要意义。热带森林具有丰富的物种和复杂的生态系统,而热带雨林沟谷是热带山地雨林中河流水系长期冲刷形成的一个自然生态系统,属于典型特殊生境区域,有着独特多样且非地带性植物区系,是组成该区植物区系的关键地带,成为研究植物物种分化和多样性形成机制最理想的区域。多年来人们对其系统内乔灌木系统比较关注,而忽视了系统中丰富的附生植物系统。鸟巢蕨Aspleniaceae (Bird’s nest fern)是热带雨林大型附生植物,具有重要的生态功能。随着市场对鸟巢蕨的药用价值、食用价值和观赏价值的认知与需求,人们对野生鸟巢蕨资源的采集已经严重威胁到鸟巢蕨的生存。因此,需要对鸟巢蕨及其相关的热带雨林加大保护与保育,为此必须加强相关的研究。本研究通过对霸王岭和黎母山两个自然保护区内的热带沟谷雨林设立样地,以鸟巢蕨为研究对象,拟探明鸟巢蕨在海南热带沟谷雨林中附生特性,包括生态环境特点、生态位及与宿主乔木的关系;在此基础上分析鸟巢蕨在雨林生态系统中的价值,并进一步探索人工栽培鸟巢蕨的基质适应性。研究结果不仅有助于较为全面了解鸟巢蕨在热带雨林群落中的生态功能、生长特点,而且可为鸟巢蕨资源的合理开发与保护提供科学基础资料。研究结果和结论如下:(1)霸王岭与黎母山附生鸟巢蕨样地地形、地貌、植被、物种等具有较高的相似性,包括鸟巢蕨等附生物种比较丰富的原因是由于特殊沟谷环境造成了特殊生境,存在比较独立的,不受人为干扰的光、热、水、温、湿、土等高异质生境条件相互作用于中低海拔这一区域共同形成的丰富多样的沟谷雨林生态系统。鸟巢蕨偏好在沟谷雨林中600-750m海拔区域的大树上附生。(2)以两个样地物种调查数据为基础,对霸王岭和黎母山两个附生鸟巢蕨较丰富的沟谷雨林物种进行了生态位重叠和生态位宽度计测,采用TWINSPAN和DCA对两个样地的物种进行分析,划分为14个类型。结果表明,鸟巢蕨具有较宽的生态位,其附生特性使其与宿主形成偏利共生并庇护其它生物的作用,有利于丰富与维护雨林生态系统的物种多样性。(3)以海南霸王岭和黎母山保护区热带山地森林为对象,采用样地调查方法,对两地森林附生鸟巢蕨的数量、分布与宿主种类、胸径及树皮特性进行调查研究。结果表明:霸王岭地区鸟巢蕨与宿主树之间关系稳定,生存条件一般,而黎母山鸟巢蕨受干扰较少,生存状态较好,处于扩张生长状态;鸟巢蕨规格随着着生点的增高以及宿主树胸径的增大而增加;鸟巢蕨的数量和宿主树的高度和冠幅都存在着显著的中度相关性;附生鸟巢蕨与宿主有一定的选择性,与宿主大小和树皮特性的相关性不显著。(4)霸王岭沟谷雨林附生鸟巢蕨高位土研究结果表明:其根部高位土壤及林下0-10cm、1-20cm地表不同深度和位于沟谷坡顶,斜坡和谷底的不同坡度的土壤差异显著。高位土有机质达66.84%,是林地地表土壤含有的有机质的17-22倍;高位土含水量高达305%,是林地土壤的8-21倍。高位土全N、速效P、速效K均高于地表土壤,尤其是速效P是地表土壤的17-22倍,速效K是地表土壤的9-15倍,且此差异随土层深度增加而明显加大。各部分土壤pH值均较低,呈酸性,依次是坡顶>斜坡>坡底>高位土,高位土pH值最低,差异极显著。脲酶、纤维素酶和过氧化氢酶的活性均高于林中地表腐殖质,表明高位土是一种具有较高生物活性的有机土。(5)海南地区常用的栽培基质对鸟巢蕨生长的适应性研究结果表明:鸟巢蕨适宜在泥炭、火山石、椰糠和河沙混合的基质中生长。本研究的结果表明,海南岛热带沟谷雨林高温、高湿、多雨、荫蔽的环境条件是阴性鸟巢蕨生态特点中的环境特点,在同一地理单元内,决定鸟巢蕨分布格局的最重要环境因子是水分或者湿度;鸟巢蕨对附生宿主树种没有专一性,但对附生树种的高度、粗度和冠幅有偏好,对树皮没有严格要求;鸟巢蕨具有较宽的生态位;其高位土无机、有机养分丰富,能为其它生物提供栖息庇护;鸟巢蕨适宜的人工栽培基质是椰糠、火山石、河沙和泥炭土适当搭配。偏利共生并庇护其它生物是附生鸟巢蕨在热带雨林群落中与其它种间的关系特征,附生鸟巢蕨离不开结构复杂的雨林生态系统,要保育和丰富雨林生物多样性,雨林生态系统也不能没有附生鸟巢蕨这一类型的林冠附生植物,因此必须保护好鸟巢蕨及其相关的热带雨林。本研究的结果丰富了林冠植物生态学与森林群落生态学、保育生物学理论,为合理保护海南的热带雨林、合理开发利用与保护鸟巢蕨资源提供了有益的意见与参考。