微生境对耐旱石生毛尖紫萼藓水分保持与散失特性的影响

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2021.02.005

植物研究 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (2): 180-190.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2021.02.005

微生境对耐旱石生毛尖紫萼藓水分保持与散失特性的影响

邱东¹, 张静¹, 吴楠¹^,², 陶冶¹()

^1.中国科学院新疆生态与地理研究所，干旱区生物地理与生物资源重点实验室，乌鲁木齐 830011
^2.鲁东大学资源与环境工程学院，烟台 264025

收稿日期:2020-02-28 出版日期:2021-03-20 发布日期:2021-01-05
通讯作者: 陶冶 E-mail:xishanyeren@163.com
作者简介:邱东(1986—)，女，硕士，助研，主要从事苔藓植物生物学研究。
基金资助:
安徽省自然科学基金项目(1708085MC77);国家自然科学基金项目(41771299);安徽省高校自然科学研究项目(KJ2019A0561)

Effects of Micro-habitats on Water Retention and Loss of a Drought-tolerant Saxicolous Moss Grimmia pilifera

Dong QIU¹, Jing ZHANG¹, Nan WU¹^,², Ye TAO¹()

^1.CAS Key Laboratory of Biogeography and Bioresource in Arid Land，Xinjiang Institute of Ecology and Geography，Chinese Academy of Sciences，Urumqi 830011
^2.College of Resources and Environmental Engineering，Ludong University，Yantai 264025

Received:2020-02-28 Online:2021-03-20 Published:2021-01-05
Contact: Ye TAO E-mail:xishanyeren@163.com
About author:QIU Dong(1986—),femal,master,lecturer,engaged in bryophyte biology.
Supported by:
Natural Science Foundation of Anhui Province(1708085MC77);National Natural Science Foundation of China(41771299);Science Foundation of the Anhui Higher Education Institutions of China(KJ2019A0561)

摘要/Abstract

摘要：

毛尖紫萼藓（Grimmia pilifera）是典型石生耐旱藓类，水分是其生存繁衍的关键影响因素。为探究微生境对毛尖紫萼藓水分生理的影响，在安徽省大龙山国家森林公园低山丘陵区选择3种典型微生境（竹林遮蔽S-1，向阳裸岩E，薜荔灌丛遮蔽S-2），对比研究毛尖紫萼藓个体大小、饱和含水量及脱水过程中的含水量指标在不同微生境间的差异性，综合判断微生境对苔藓水分胁迫耐受性的影响及其权衡特征。结果表明：3种微生境毛尖紫萼藓个体大小及饱和含水量差异显著，其中竹林遮蔽生境毛尖紫萼藓具有较小的个体但拥有较高的内、外含水量。向阳裸岩和薜荔灌丛遮蔽生境植株大小及外吸水量接近，但前者内含水量更高。两荫蔽生境苔藓外吸水量是内吸水量的7倍，显著高于向阳裸岩生境的5.8倍。脱水过程中相同时间点向阳裸岩生境苔藓各含水量指标均高于两遮蔽生境，且达到相同含水量的时间差也随脱水进程持续而逐渐增大，这为向阳裸岩生境苔藓的有效光合作用（即相对含水量不低于35%时）及脱水后期的生理和结构调整赢得更多时间。综合而言，向阳裸岩生境毛尖紫萼藓比荫蔽生境具有更强的脱水耐受性，但后者可以通过增加外部吸水量来弥补失水过快的缺陷，这可能是不同微生境毛尖紫萼藓对水分吸收和保持的权衡策略。

关键词: 毛尖紫萼藓, 石生藓类, 耐旱藓类, 脱水时间, 水分胁迫, 胁迫耐受性

Abstract:

The Grimmia pilifera is a typical drought-tolerant saxicolous moss species， and the water is the key factor influencing its survival and reproduction. To explore the effects of micro-habitats to water physiology of G.pilifera， three typical micro-habitats（habitat S-1 is the bare rock shaded by bamboo individuals； habitat E is the exposed rock； habitat S-2 is the bare rock shaded by shrub Ficus pumila） were chosen in the Dalongshan National Forest Park in Anhui Province， then the differences in individual plant size， saturated water content and water content indices of G.pilifera during dehydration in different micro-habitats， and finally the impact of micro-habitats on moss water stress tolerance and trade-off characteristics were comprehensively assessed. It was found that the plant size and saturated water content indices varied significantly among three micro-habitats； there into， the moss plant size in habitat S-1 was low but the internal and external water contents were relatively high； the plant sizes and external water contents in habitat E and habitat S-2 were similar but the external water content was much more higher of the former. The external water contents of moss plants in the two shaded habitats S-1 and S-2 were seven times the internal water contents， and their ratios were notably higher than that in habitat E. The water content indices of G.pilifera in habitat E the same time during dehydration were higher than that in the two shaded habitats， and the time differences reaching the same water content gradually expanded as the dehydration proceeded； thus it won more time for moss plants in habitat E to carry out effective photosynthesis（here the relative water content is not less than 35%） and physiological and structural adjustment during the later dehydration. In total， G.pilifera plants in exposed rocks represented much stronger water stress tolerance than that in shaded rocks， but the later was able to increase the external water to make up the deficiency of rapid water loss. This might be the trade-off strategy of water absorption and retention for G.pilifera lived in different micro-habitats.

Key words: Grimmia pilifera, saxicolous moss, drought-tolerant moss, dehydration time, water stress, stress tolerance

中图分类号:

Q914.84

邱东, 张静, 吴楠, 陶冶. 微生境对耐旱石生毛尖紫萼藓水分保持与散失特性的影响[J]. 植物研究, 2021, 41(2): 180-190.

Dong QIU, Jing ZHANG, Nan WU, Ye TAO. Effects of Micro-habitats on Water Retention and Loss of a Drought-tolerant Saxicolous Moss Grimmia pilifera[J]. Bulletin of Botanical Research, 2021, 41(2): 180-190.

图/表 5

图1

图2

图3

表2

图4

参考文献 33

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微生境 Micro-habitat	最优拟合方程 The best-fit equation	R²	达到指定含水量所需时间 Time reaching the designated RW(min)
微生境 Micro-habitat	最优拟合方程 The best-fit equation	R²	80%	65%	50%	35%	20%
S-1	y=0.0041x²-1.2201x+97.959	0.998	15.53	30.05	46.61	66.43	92.89
E	y=0.0027x²-0.9886x+99.372	0.999	20.77	38.9	59.66	84.71	118.89
S-2	y=0.004x²-1.22x+98.527	0.999	16.03	30.54	47.03	66.63	92.30

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微生境对耐旱石生毛尖紫萼藓水分保持与散失特性的影响

Effects of Micro-habitats on Water Retention and Loss of a Drought-tolerant Saxicolous Moss Grimmia pilifera

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