退耕还林(草)实施后,生物结皮在黄土丘陵区广为发育,对该区的生态恢复与重建有重要作用,藓结皮作为生物结皮发育演替的最高阶段,对生物结皮层的稳定、水分维持和养分积累等起着关键性作用。生态适应性是生物对生态环境的适应能力,是生物与环境因子相互作用下调节有机体获得对该物种有益的结果,研究藓结皮优势种的生态适应性差异,以及人工培养对耐干藓生态适应性的影响,明确不同藓种生长发育适宜的生态环境以及胁迫条件下植物的生存能力,对生物结皮人工修复和应用具有重要的科学意义。本文以黄土丘陵区藓结皮优势种为研究对象,通过野外调查观测不同立地条件下生物结皮藓类多样性、分布特征,分析自然条件下生物结皮空间分布特征,对比研究藓结皮的四个优势种,土生对齿藓(Didymodon vinealis(Brid.)Zand.)、短叶对齿藓(Didymodon tectorum(C.Mull.)Saito)、扭口藓(Barbula unguiculata Hedw.)及银叶真藓(Bryum argenteum Hedw.)形态学差异,分析环境条件与藓类植物的表型可塑性(适应性)。在此基础上,选取土生对齿藓为研究对象,通过对培养配子体与野生配子体进行胁迫处理,探索了人工培养对耐干藓生态适应性的影响。主要结论如下:(1)不同藓种生态适应性不同,生物结皮的空间分布具有明显的异质性。研究区半阳坡生物结皮景观破碎度范围为0.22~0.34,藓结皮总盖度较阴坡低20%,植物斑块密度指数大于阴坡,半阳坡藓结皮发育程度较阴坡低,生物结皮破碎化程度高;阴坡下坡位有利于藓结皮的分布发育,生物结皮盖度高、破碎化程度低;植被冠层覆盖对空间小生境影响显著,西北方向水温光条件更适宜藓结皮的发育。土生对齿藓和短叶对齿藓为半阳坡藓结皮的优势种,扭口藓为阴坡藓结皮的优势种。(2)研究区土生对齿藓、短叶对齿藓、扭口藓及银叶真藓四种优势耐干藓的形态学特征和解剖结构特征差异显著。土生对齿藓株高为6.1 mm、茎直径298.6μm、中肋宽65.5μm、叶宽590.9μm及叶片厚度14.8μm,茎叶结构粗壮,生态适应能力强,适宜黄土丘陵区阴坡且水分变异性大的生境;短叶对齿藓较土生对齿藓无显著优势;扭口藓叶片长度(3.2 mm)和叶片下部细胞面积(191.2μm2)大并含有大量叶绿体,中肋深陷呈“v”型,适宜水分充足环境,集水能力强但耐干性弱;银叶真藓茎皮部细胞面积987.8μm2,单个皮部细胞面积占茎横切面积的3.1%,茎保水和输水能力强,毛尖长度达274μm且叶片上部细胞与毛尖呈透明状,忍耐干燥并抵御强光辐射,生态适应性强。(3)人工培养显著降低耐干藓生态适应性,耐干藓培养配子体较野生配子体在干湿交替过程中的抗旱能力减弱,对高温和高光的适应性降低,光合色素含量降低,渗透势失衡,膜系统的自我保护与修复能力弱,完整性和稳定性遭到破坏。随干燥程度增加,培养配子体干燥处理末期叶绿素总含量降幅为36%,丙二醛(MDA)含量增加量为108.62%,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性增加量为72%和78%,复水后相对电导率和可溶性糖含量为野生配子体的11倍和6.9倍,SOD和过氧化物酶(POD)活性为野生配子体的5倍;在高温胁迫5天叶绿素降幅为12.7%,相对电导率、MDA含量、可溶性糖含量增加量分别为26.9%、32.1%和18.2%,CAT和POD活性增加量分别为8h增加量的4.5倍和2.3倍。野生配子体随高温处理时间的延长,叶绿素含量、MDA含量和可溶性糖含量均维持在稳定水平;高光胁迫下相对电导率、MDA含量和可溶性糖含量分别为对照的1.9倍、2.4倍和2.5倍,随光照强度的增加相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量和SOD活性分别为对照的1.8倍、2.1倍、2.3倍和1.7倍。(4)人工培育降低了耐干藓的生态适应性,在野外推广过程中应注重苗期锻炼,提高其生态适应性。