云南沾益中度退化天坑草地植物群落水平空间分布特征

规模最为宏大的地表负地形——喀斯特天坑不仅是世界罕见的地质奇观,圈闭化地形而形成的独特生境更是探索植物物种多样性及其空间分布特征最为理想的地域。以云南沾益天坑群中的中度退化天坑——"巴家陷塘"坑底草地植物群落为研究对象,通过α多样性指数与β相似性系数的应用,对"巴家陷塘"中度退化天坑坑底草地植物群落物种多样性的水平空间分布特征展开探讨,并对其近邻退化漏斗和"大毛寺"原生天坑坑外草地植物群落的相似性进行对比分析,研究结果发现:(1)中度退化天坑坑底草地植物群落物种丰富度和多样性从中心到边缘呈现出"中心高边缘低"的"逆洼地效应"特征;(2)相较于土壤资源,喀斯特天坑植物群落的生长与空间分布对光照资源的响应更为明显,且四周坑壁高度差异造成的坑内光照资源的空间异质性,也使坑底草地植物物种多样性存在一定的"圈层效应";(3)喀斯特天坑独特的圈闭化地形对植物群落的"隔离"、庇护作用即使在退化天坑中也有明显体现,且对喜阴、耐湿的物种更具庇护性。因而在全球气候变化下,即使是退化天坑,也应成为区域小尺度生态避难所的重要保护对象。     

退化天坑倒石坡林下优势物种生态位特征

以典型的中度退化天坑——巴家陷塘天坑为例,对其倒石坡生态交错带森林群落优势种种群进行生态位特征分析,以期为喀斯特天坑的生物多样性保护及天坑地表区域植被的生态修复提供科学参考.结果表明:土壤养分铵态氮、速效钾、有效磷相较于土壤水分和温度对天坑物种分布影响最显著,解释量分别为37.4%、32.8%、29.3%.随着天坑倒石坡坡位(坑口-上坡位-中坡位-下坡位-坑底)的变化,其林下植物生活型由常绿旱生向常绿湿中生变化,草本种群生态位重叠程度较灌木种群更大.灌木植物密花荚蒾、小雀花和草本植物一把伞南星、荩草有较宽的生态幅和抗逆性,占据天坑林下灌草层的上层.随着土壤碱性不断加强,灌木植物长圆叶梾木和草本植物尼泊尔老鹳草、黄龙尾失去竞争力.巴家陷塘林下优势种的生态位特征与针阔混交林的冠层结构、林下灌草的生态策略、天坑独特的生境、优势物种的重要值等密切相关.     

紫茎泽兰入侵下喀斯特退化天坑的土壤微生物群落特征

紫茎泽兰入侵到宏大地表负地形的喀斯特退化天坑后,会通过改变其立地环境的土壤微生物群落来影响退化天坑的植物多样性、群落演替与自然生态恢复.以云南沾益天坑群的典型退化天坑巴家陷塘为研究区,选择不同生境的紫茎泽兰根系土壤,采用Biolog微平板法探究紫茎泽兰根系土壤微生物群落特征.结果表明: 受退化天坑内生境异质性影响,紫茎泽兰的入侵程度表现为坑坡灌草地>坑底草地>坑坡林地>坑口灌草地,并且不同生境的紫茎泽兰性状特征存在差异;紫茎泽兰根系土壤微生物代谢活性、优势度指数、丰富度指数、均匀度指数与其入侵程度具有一致的变化趋势,且坑内外差异显著;糖类和氨基酸类为土壤微生物利用的主要碳源;不同生境的草本层植物α多样性与土壤微生物群落多样性存在相关性.紫茎泽兰根系土壤微生物群落多样性会随入侵程度的增加而显著提高,形成有利于入侵定植的微环境.未来退化天坑经过植物群落演替和自然生态恢复,最终形成地下森林顶极群落,可能使紫茎泽兰在退化天坑中消失.