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苔藓植物是一类结构相对简单的绿色高等植物,是仅次于地衣最敏感的指示大气污染的植物。尤其是树附生苔藓植物,由于其特殊的着生基质,不受其他来源污染物的干扰,更是作为一种良好的大气污染的生物指示材料,被世界各国广泛应用。上海是一个国际化大都市,环境质量备受国内外人士的关注,20余年来上海市发展迅猛,环境质量变化较大。本文力图通过上海地区苔藓植物的生态学调查研究,分析上海市的环境变化趋势,寻找环境质量的指示种,为环境监测提供一种简便易行的生物学方法。
在野外调查和室内种的鉴定基础上,利用双向指示种法分析法(TWINSPAN)、除趋势对应分析(DCA)、典范对应分析(CCA)、生态位宽度、生态位重叠等数量生态学方法,定量研究了上海市树附生苔藓植物的多样性、分布格局,与附生树种、朝向、高度、湿度、郁闭度及人为干扰程度等环境因子的关系。主要结论如下:
1.整个上海市的环境变化趋势为由市中心向市郊、由东北部向西南部综合环境渐佳。从树附生苔藓植物与环境因子的关系,各样点树附生苔藓植物多样性指数及树附生苔藓植物分布格局三方面分析了树附生苔藓植物对上海市环境状况的响应,三种分析的总体趋势基本一致。
2.影响树附生苔藓分布的主要环境因子为干扰程度、湿度、郁闭度。三个环境因子对附生苔藓植物的分布都产生明显影响,且彼此相关,干扰程度与湿度、郁闭度呈负相关,湿度和郁闭度呈正相关。
3朝向因子与城市生态条件下树附生苔藓植物的分布关系不容忽视。朝向与树附生苔藓植物分布关系很密切。在城市内,环境因子较复杂,树附生苔藓在附生树干4个朝向上的分布不很平均,并且没有哪个朝向在4种多样性指数中占据绝对优势。因此,建议在城市等特殊立地环境中对树附生苔藓植物调查时应该调查所有4个朝向。
4.高度因子与树附生苔藓植物分布间的关系可以反映样点小的环境条件。市中心的繁华地带,空气湿度较低,地面常被水泥覆盖,大气环境不佳,附生苔藓植物种类单一且常生长在顶部,生长的常常是一些对环境要求不高的较耐旱藓类。市中心的公园中,空气质量较差,相对于行道树来讲湿度较大,尤其是根部,常附生一些土生常见种,基部附生苔藓盖度最大。郊区的公园样地综合条件较好,空气质量也比较好,湿度较大,树林的郁闭度小,附生苔藓分布较均匀。而佘山国家森林公园从地理条件看在上海地区比较特殊,是上海市仅有的一片山林地带,植被保存良好,种类丰富,树林的郁闭度较高,附生苔藓主要分布在上部。
5.在城市生态系统中,树附生苔藓植物与所附生树种的相关性较小。城市树种组成与山区差异很大,在城市中树种的组成人为性很强,基本为引种,样地内树种组成相对较单一,小生境对附生苔藓植物分布的影响程度可能会大于附生树种对它的影响。
6.基于数量生态学分析,提出7种树附生苔藓植物作为环境的指示植物,桧叶白发藓(Leucobryumjuniperoides)、阔叶棉藓(Plagiotheciumplatyphyllum)、弯叶灰藓(Hypnumhamulosum)、大灰藓(Hypnumplumaeforme)、芽孢齿萼苔(Lophocoleaminor)、钝叶走灯藓圆叶变种(Plagiotheciumrostratum)、疣灯藓(Trachycystismicrophylla)。
7.数量分析方法较适合于研究城市生态、环境的一些问题,但要注意原始数据的调查及分析方法的选择和分析结果的比较。