高山生态系统苔藓植物对全球气候变化的响应与指示研究——以贡嘎山为例

苔藓是森林生态系统的重要组分，也是一种对环境变化非常敏感的指示植物，因而在全球气候变化研究中比普通高等植物更具有优势。但目前关于气候变化对苔藓的影响研究还很少，尤其是高山生态系统苔藓植物对全球变化的响应研究还几乎处于空白。本项目拟以高山生态系统苔藓植物为研究对象，采用"空间代替时间"的自然梯度研究和人工控制试验相结合的方法，研究气候变化对高山生态系统苔藓生理生态的影响，揭示苔藓植物对气候变化的响应特征和机理，阐明气候变化对山地生态系统的带谱效应，进一步明确生态系统结构和功能，揭示高山生态系统对全球气候变化的响应规律，从而丰富对山地生态系统演变过程的认识并进一步推动苔藓植物生态学的深入研究。

苔藓是森林生态系统的重要组分，也是一种对环境变化非常敏感的指示植物，因而在全球气候变化研究中比普通高等植物更具有优势。但目前关于气候变化对苔藓的影响研究还很少，尤其是高山生态系统苔藓植物对全球变化的响应研究还几乎处于空白。本项目以野外生态调查和人工控制试验相结合的方法，研究了高山生态系统苔藓植物对气候变化的响应特征和机理，并对传统气候变化模拟研究中常用的增温方法（开顶式人工气候箱，OTC）进行了改进。野外调查表明，高山生态系统苔藓植物非常丰富，苔藓物种多样性对森林生态系统物种多样性具有重要的贡献作用。空气温度、空气湿度、土壤湿度及凋落物厚度是影响高山生态系统苔藓植物的分布和多样性的主要因素。气候模拟试验研究表明：升温和降水减少及二者交互作用下，高山灌丛和暗针叶林群落总盖度增幅均小于对照，说明升温和降水减少对苔藓群落的发展不利。无论是暗针叶林还是高山灌丛，升温及其和降水减少的交互作用对苔藓群落的影响大于单一降水减少的影响，说明贡嘎山高山生态系统苔藓群落对升温更为敏感。群落物种数调查结果也表明，降水减少时苔藓物种数增幅大于对照，说明新物种的进入是导致降水减少情况下群落总盖度的增幅与对照的差异较小的重要原因。从物种盖度水平上看，高山灌丛优势苔藓物种（东亚砂藓）盖度增幅均小于对照，东亚砂藓对升温的敏感性大于对降水减少的敏感性；而暗针叶林的两个优势苔藓物种（赤茎藓和毛灯藓对气候因子的敏感性仍然存在差异。具体表现为赤茎藓对降水减少的敏感性大于对升温的敏感性，毛灯藓对升温的敏感性大于对降水减少的敏感性，这一结果可能与苔藓的形态和水分利用特征有关。升温和降水减少复合处理的作用小于单一处理之和，说明升温和降水减少对苔藓群落及其几种优势苔藓物种的影响均不具有协同作用。