西湖邊苔蘚適應(yīng)性環(huán)境

陳瑛，丁水龍，蔣濤，周詩(shī)吟

(杭州西湖風(fēng)景名勝區(qū) 湖濱管理處 310002)

苔蘚植物是高等植物中最原始的類群，生物多樣性極其豐富，全世界約23 000余種，我國(guó)大約有3 450種，數(shù)量?jī)H次于被子植物，是陸生綠色植物中的第二大類群[1]。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的不斷進(jìn)化發(fā)展，苔蘚植物已成功適應(yīng)了陸生環(huán)境，許多類群在不斷的進(jìn)化過(guò)程中還形成了適應(yīng)極端環(huán)境的耐寒、耐旱和耐貧瘠等特性，在園林綠化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用[2]。

在園林中，苔蘚植物具有較高的觀賞價(jià)值，可用于山石、盆景的裝飾、點(diǎn)綴，乃至獨(dú)立造景、單獨(dú)成園[3-4]，其對(duì)山石、盆景的養(yǎng)護(hù)和改良作用是無(wú)可替代的。苔蘚還可作為花卉生產(chǎn)的肥料和運(yùn)輸中的包裝材料[3-4]，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前，國(guó)外對(duì)苔蘚植物在園林上的應(yīng)用開發(fā)較多，起步較早。美國(guó)和西歐20世紀(jì)80年代起就聯(lián)合開發(fā)生產(chǎn)泥炭蘚用于高效園藝，日本建有苔蘚專類園，而中國(guó)僅在臺(tái)灣中山植物園進(jìn)行了一些嘗試[3]。國(guó)內(nèi)有苔蘚植物在園林建設(shè)中應(yīng)用的綜述[3-5]，但缺少對(duì)苔蘚品種生境的研究。本文對(duì)西湖邊原生苔蘚(尖葉匍燈蘚、細(xì)葉小羽蘚)生境數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析不同品種苔蘚的最佳生長(zhǎng)范圍，為大尺度應(yīng)用苔蘚地被提供選擇依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

研究地為浙江省杭州市西湖風(fēng)景名勝區(qū)，地理位置為30°10′43.68″～30°15′54.72″N，120°04′40.8″～120°09′51.84″E，總面積為59.4 km2。景區(qū)以低山丘陵為主，地形復(fù)雜。總體上西南高、東北低，西部低山區(qū)山勢(shì)陡峭，東北部毗鄰杭州灣，地勢(shì)低平。屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖濕潤(rùn)，四季分明，夏季炎熱多雨，冬季溫暖濕潤(rùn)，年相對(duì)平均濕度在80%左右，年降雨量1 399 mm。年平均氣溫16.2 ℃，無(wú)霜期246 d，植被類型為亞熱帶常綠闊葉林。土壤以紅壤為主，較高丘陵頂部則分布著黃壤，西湖內(nèi)石灰?guī)r丘陵區(qū)則分布石灰?guī)r紅色土[5]。

1.2 樣地設(shè)置

2014年11月在西湖風(fēng)景名勝區(qū)學(xué)士公園設(shè)立了苔蘚樣方。以學(xué)士公園沿湖已有自然形成的苔蘚地被區(qū)塊為研究區(qū)域，建立了3個(gè)樣板點(diǎn)(常綠闊葉林下、落葉闊葉林和水溪邊)，共21個(gè)樣方塊，樣方大小為60 cm×60 cm。研究品種為尖葉匍燈蘚(提燈蘚科)和細(xì)葉小羽蘚(羽蘚科)，對(duì)樣方進(jìn)行人為養(yǎng)護(hù)，包括清理雜草、夏秋季抗旱澆水、春季施肥等。以不進(jìn)行任何人工干預(yù)的相應(yīng)苔蘚地被區(qū)塊作為空白對(duì)照。分別記錄苔蘚生長(zhǎng)環(huán)境的溫度、濕度、光照度等。

1.3 調(diào)查方法

光照度即太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。光照度測(cè)量：采用CEM華盛昌光度數(shù)據(jù)記錄器照度計(jì)光度計(jì)DT-8809A，分辨率為0.1 lx。對(duì)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察值處理，驗(yàn)證觀察記錄的114次數(shù)據(jù)均為有效記錄，沒有缺失，數(shù)據(jù)可以100%應(yīng)用于計(jì)算分析。

溫度、相對(duì)濕度：測(cè)量地表2 cm的土壤溫濕度。測(cè)量?jī)x器采用的是路格雙路L99-TWS-2土壤溫濕度水分記錄儀，儀器測(cè)量范圍：溫度-40～100 ℃，水分0～100%；儀器測(cè)量精度：溫度為±0.2～0.5 ℃，水分為2%～3%；儀器測(cè)量分辨率：溫度為0.1 ℃，水分為0.1%。對(duì)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察值處理，驗(yàn)證觀察記錄的114次數(shù)據(jù)均為有效記錄，沒有缺失，數(shù)據(jù)可以100%應(yīng)用于計(jì)算分析。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS中的探索性分析進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)境光照度

分別對(duì)尖葉匍燈蘚、細(xì)葉小羽蘚生長(zhǎng)環(huán)境的114次光照度數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析。尖葉匍燈蘚的光照強(qiáng)度平均值為26.346 lx，5%截尾平均值為24.811 lx，平均值的95%置信區(qū)間為(23.480 lx，29.212 lx)。細(xì)葉小羽蘚的光照度平均值為47.482 lx，5%截尾平均值為43.556 lx，平均值的95%置信區(qū)間為(40.658 lx，54.306 lx)。對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用M估計(jì)量驗(yàn)證，Huber M估計(jì)量、Tukey雙權(quán)估計(jì)量、Hampel M估計(jì)量和安德魯波估計(jì)量的區(qū)別在于使用的權(quán)重不同。從表1可以看出，尖葉匍燈蘚、細(xì)葉小羽蘚的4個(gè)估量值均與中位數(shù)較接近，跟平均數(shù)較遠(yuǎn)，說(shuō)明數(shù)據(jù)中有異常值存在。通過(guò)梳理測(cè)量尖葉匍燈蘚的環(huán)境光照度數(shù)據(jù)得知，極值最高為80.4 lx，最低為1.8 lx，細(xì)葉小羽蘚的環(huán)境光照度極值最高為226.0 lx，最低為5.8 lx，相差較大。表明細(xì)葉小羽蘚對(duì)光照度的適應(yīng)范圍大于尖葉匍燈蘚。

表1 光照度M估計(jì)量 單位：lx

2.2 環(huán)境溫度

對(duì)尖葉匍燈蘚、細(xì)葉小羽蘚的環(huán)境溫度記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析(表2)，得出尖葉匍燈蘚的環(huán)境氣溫平均值為20.289 ℃，5%截尾平均值為20.348 ℃，平均值的95%置信區(qū)間為(19.060 ℃，21.519 ℃)。細(xì)葉小羽蘚的氣溫平均值為20.272 ℃，5%截尾平均值為20.328 ℃，平均值的95%置信區(qū)間為(19.072 ℃，21.472 ℃)。

表2 環(huán)境溫度M估計(jì)量 單位：℃

2.3 環(huán)境相對(duì)濕度

水是有機(jī)體生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，苔蘚植物對(duì)水分含量有一定的要求，大多數(shù)苔蘚植物生活在溫濕的環(huán)境中。通過(guò)SPSS探索性分析可以確定適宜尖葉匍燈蘚、細(xì)葉小羽蘚生長(zhǎng)的濕度環(huán)境。從描述性統(tǒng)計(jì)得出：尖葉匍燈蘚的環(huán)境相對(duì)濕度平均值為85.144%，5%截尾平均值為85.216%，平均值的95%置信區(qū)間為(83.620%，86.668%)；細(xì)葉小羽蘚的環(huán)境相對(duì)濕度平均值為85.398%，5%截尾平均值為85.402%，平均值的95%置信區(qū)間為(83.923%,86.874%)。

尖葉匍燈蘚、細(xì)葉小羽蘚環(huán)境相對(duì)濕度的4個(gè)數(shù)據(jù)估量值(表3)均接近平均值，距中位數(shù)較遠(yuǎn)，說(shuō)明數(shù)據(jù)中沒有異常值存在。尖葉匍燈蘚的環(huán)境相對(duì)濕度極值最高為100%，最低為54%。細(xì)葉小羽蘚的環(huán)境相對(duì)濕度極值最高為100%，最低為65%。此次測(cè)量得到的濕度數(shù)據(jù)出現(xiàn)頻度最高的主要集中在80%～90%，總體來(lái)說(shuō)研究地空氣較為濕潤(rùn)，水分充足。

表3 相對(duì)濕度M估計(jì)量 單位：%

3 小結(jié)

本研究中，尖葉匍燈蘚生境的適宜光照度為23.480～29.212 lx，適宜溫度為19.060～21.519 ℃，適宜的相對(duì)濕度為83.620%～86.668%。細(xì)葉小羽蘚生境的適宜光照度為40.658～54.306 lx，適宜溫度為19.072～21.472 ℃，適宜相對(duì)濕度為83.923%～86.874%。從數(shù)值范圍可以看出，細(xì)葉小羽蘚對(duì)光照的普適性明顯大于尖葉匍燈蘚。觀察樣方可知，尖葉匍燈蘚在陰濕環(huán)境下生長(zhǎng)快速，樣方覆蓋率已達(dá)到90%以上；細(xì)葉小羽蘚的生長(zhǎng)速率較為緩慢，但對(duì)光照適應(yīng)性較強(qiáng)。本研究可為尖葉匍燈蘚和細(xì)葉小羽蘚的生境選擇和利用提供依據(jù)。