基于落叶松测年的长白山泥炭地苔藓植物孢子存活力研究

论文摘要

泥炭藓（Sphagnum）通常是北方泥炭地苔藓地被层的优势植物,也是泥炭地中的主要造炭植物。泥炭藓孢子具有重要的繁殖生态学意义,但很长时间以来一直未受到学术界的重视。在全球环境发生变化的今天,开展泥炭地泥炭藓孢子活力及孢子库研究,可以为泥炭地苔藓植物生殖生态研究做出贡献,也可以为退化泥炭地的生态恢复提供新的思路。本研究以黄花落叶松（Larix olgensis）为材料,应用落叶松测年法,确定长白山哈泥泥炭地表层泥炭剖面的时间标尺。通过过筛分选法、孢子萌发法对泥炭剖面样品中的尖叶泥炭藓（S. capillifolium）孢子提取并培养,从而确定泥炭地中泥炭藓孢子的存活力,尝试回答泥炭藓是否有能力形成持久孢子库的问题。本研究的主要结果及结论如下:（1）泥炭藓藓丘上的黄花落叶松种群比丘间种群更适合进行测年分析,利用藓丘黄花落叶松测年,可以确定哈泥泥炭地表层泥炭的时间标尺。（2）在泥炭地中,泥炭藓属植物散布出来的孢子,可以萌发出原丝体,形成新的植株。本实验中,泥炭藓孢子萌发后多停留在绿丝体阶段,很少有孢子会发育到叶状原丝体阶段,并且缺少芽体阶段,这很可能是泥炭藓在各个发育阶段所需要的养分条件不同所致。（3）本研究中,泥炭剖面中的尖叶泥炭藓孢子萌发速率较慢,一般需要20-30天才可以萌发,并且底层中的孢子比表层萌发快。可能由于干燥所致,表层第1、第2层中的泥炭藓孢子不萌发。（4）在泥炭地中,随着泥炭深度的增加,尖叶泥炭藓孢子的数量递减,孢子的活力也呈现递减规律。（5）研究结果清晰地表明泥炭藓有能力形成持久孢子库。本研究中地层中很多尖叶泥炭藓孢子的寿命都超过5年,表明泥炭藓能够形成持久孢子库。（6）本实验中尖叶泥炭藓孢子的最大存活力为396.4年。孢子的存活能力预测表明,泥炭藓孢子库的半寿命（half-life）为6.9年。（7）研究表明泥炭藓孢子生产具有重要的繁殖生态意义,泥炭地地层中的泥炭藓孢子因具有萌发更新的潜力,可以在发生较大自然或人为干扰状况下,发挥延续种群的重要作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 国内外研究进展
• 1.1.1 泥炭地苔藓植物生殖生态学研究
• 1.1.2 泥炭地泥炭藓孢子库的研究
• 1.1.3 泥炭地表层泥炭时间标尺研究
• 1.2 选题依据及研究意义
• 1.2.1 理论价值
• 1.2.2 现实意义
• 1.3 技术路线
• 2 研究地区与研究方法
• 2.1 研究地概况
• 2.1.1 自然地理状况
• 2.1.2 植被状况
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 材料
• 2.2.2 方法
• 3 结果与分析
• 3.1 黄花落叶松测年
• 3.1.1 泥炭积累厚度与黄花落叶松年龄的关系
• 3.1.2 泥炭剖面各泥炭层年代确定
• 3.2 地层泥炭藓孢子数量及发育过程
• 3.2.1 地层中泥炭藓孢子数量
• 3.2.2 地层泥炭藓孢子发育过程
• 3.3 地层泥炭藓孢子存活力
• 3.3.1 各泥炭层泥炭藓孢子活力
• 3.3.2 地层中泥炭藓孢子存活年限
• 3.3.3 地层中泥炭藓孢子最长寿命及半寿命
• 4. 讨论与结论
• 4.1 表层泥炭时间标尺的确定
• 4.1.1 两种生境落叶松测年的比较
• 4.1.2 泥炭剖面的时间标尺
• 4.2 泥炭层中泥炭藓孢子的萌发过程
• 4.3 泥炭层中泥炭藓孢子存活力
• 4.3.1 各泥炭层中泥炭藓孢子活力
• 4.3.2 泥炭层中泥炭藓孢子库
• 4.3.3 地层中泥炭藓孢子寿命及半寿命
• 4.4 泥炭藓孢子在延续种群中的作用
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间公开发表论文及著作情况