草原矿区苔藓植物多样性及其与土壤理化性质的关系

doi:10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.010

摘要/Abstract

摘要：

以内蒙古半干旱区草原的代表煤矿—胜利煤矿及周边的贝子庙、植物园、南山水库为研究区, 通过对苔藓植物群落特征和土壤理化性质的相关性研究, 分析了复垦过程中土壤对苔藓植物分布的影响. 结果表明, 胜利矿区苔藓植物有4科6属7种, 各生境苔藓总盖度排序为贝子庙 > 植物园 > 矿区南排土场 > 水库 > 人工林 > 矿区北排土场. 多样性指数分析结果表明, 南排土场苔藓群落物种复杂程度高. 对苔藓植物群落盖度与土壤理化性质的相关性分析表明, 土壤pH值、粉粒含量、沙粒含量和石砾含量对苔藓植物的分布都有显著影响. 通过对苔藓植物群落结构与土壤理化性质的多元分析, 发现不同研究区苔藓植物群落结构的差异性与环境因子的综合影响有关.

关键词: 半干旱区, 煤矿区, 苔藓植物, 多样性, 土壤理化性质

Abstract:

In this study, the Shengli Coal Mine—a representative coal mine in the semi-arid grassland of Inner Mongolia—and the adjacent Beizi Temple, Botanical Garden, and Nanshan Reservoir were selected as the study areas. By studying the correlation between the characteristics of the bryophyte community and the physical and chemical properties of the soil, the influence of soil on the distribution of bryophytes was analyzed during the reclamation process. The results showed that there were 4 families, 6 genera, and 7 species of bryophytes in the Shengli mining area. The total coverage of bryophytes in each habitat could be ranked according to the following order: Beizi Temple > Botanical Garden > south dump of the mining area > Nanshan Reservoir > plantation in the mining area > north dump of the mining area. An analysis of the diversity index, moreover, showed that the Shannon-Wiener index at the south dump was the highest, indicating that the species complexity of the moss community at the south dump was relatively high. An analysis of the correlation between the coverage of the bryophyte community and the physical and chemical properties of the soil showed that the soil pH value, silt content, sand content, and gravel content all had significant effects on the distribution of bryophytes. Multivariate analysis of the bryophyte community structure and soil physical and chemical properties showed that the differences in bryophyte community structure between different study areas was related to the cumulative influence of environmental factors.

Key words: semi-arid area, coal mining area, bryophytes, diversity, soil physical and chemical nature

中图分类号:

Q948

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图/表 7

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表2

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表3

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科名	属名	种名
牛毛藓科 Ditrichaceae	角齿藓属 Ceratodon	角齿藓 Ceratodon purpureus (Hedw.) Brid.
真藓科 Bryaceae	真藓属 Bryum	真藓 Bryum argenteum Hedw.
真藓科 Bryaceae		垂蒴真藓 Bryum uliginosum (Brid) Bruch & Schimp
葫芦藓科 Funariaceae	葫芦藓属 Funaria	葫芦藓 Funaria hygrometrica Hedw.
丛藓科 Pottiaceae	对齿藓属 Didymodon	土生对齿藓 Didymodon vinealis (Brid.) Zand.
	盐土藓属 Pterygoneueum	盐土藓 Pterygoneurum subsessile (Brid.) Jur.
	扭口藓属 Barbula	扭口藓 Barbula unguiculata Hedw.

干扰强度	样地	苔藓总盖度/%	重要值
干扰强度	样地	苔藓总盖度/%	真藓	垂蒴真藓	土生对齿藓	角齿藓	盐土藓	葫芦藓	扭口藓
重度干扰	矿区南排	27.65	0.232	0.108	0.113	0.294	0.153	0.092	0.008
重度干扰	矿区北排	0	0	0	0	0	0	0	0
中度干扰	人工林	17.70	0.480	0.124	0	0.121	0.111	0.165	0
轻度干扰	植物园	62.00	0	0	1.000	0	0	0	0
	贝子庙	65.00	0	0	1.000	0	0	0	0
	水库	20.00	0	0	1.000	0	0	0	0

环境因子	pH	SWC	OP/(mg·kg^–1)	石砾/%	沙粒/%	粉粒/%	黏粒/%
矿区南排	7.584 ± 0.081b	0.032 ± 0.009a	0.013 ± 0.001c	1.294 ± 1.253a	76.374 ± 2.970b	22.217 ± 3.818b	0.017 ± 0.009b
矿区北排	7.703 ± 0.044a	0.023 ± 0.014b	0.013 ± 0.001c	1.905 ± 0.508a	81.158 ± 3.182a	16.674 ± 3.047c	0.013 ± 0.005b
人工林	7.674 ± 0.067ab	0.017 ± 0.002b	0.022 ± 0.002a	0.813 ± 0.785a	68.657 ± 2.013c	30.490 ± 2.742a	0.037 ± 0.006a
其余地区	7.644 ± 0.104ab	0.016 ± 0.007b	0.015 ± 0.002b	0.587 ± 0.849a	74.733 ± 7.410b	24.653 ± 8.223ab	0.017 ± 0.007b

	pH	OP	SWC	黏粒	粉粒	沙粒	石砾	苔藓盖度
pH	1
OP	0.109	1
SWC	–0.209	–0.283	1
黏粒	–0.097	0.550**	–0.201	1
粉粒	–0.252	0.543**	–0.212	0.574^**	1
沙粒	0.225	–0.577**	0.224	–0.596^**	–0.975^**	1
石砾	0.229	–0.204	0.164	–0.264	–0.686^**	0.531^**	1
苔藓盖度	–0.335*	0.021	0.092	0.265	0.440^**	–0.379^*	–0.455^**	1

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