喀斯特地区植物钙含量特征与高钙适应方式分析

喀斯特地区土壤的高钙含量是影响该地区植物生理特征的最重要环境因素之一。高钙影响植物的光合作用、生长速率及磷代谢,从而限制了许多物种在该地区的分布。选取贵州4个石漠化程度不同的地区,测定采集地内45种优势种或常见种的地上部分和地下部分的全钙含量以及土壤的交换性钙含量。通过分析喀斯特地区植物与土壤钙含量的特征发现:喀斯特地区植物具有较高的钙含量平均值;土壤交换性钙含量对植物地上部分钙含量的影响总体上不显著,对植物地下部分钙含量的影响显著;不同类别植物的钙含量存在显著差异,蕨类植物地上部分钙含量平均值明显低于被子植物;不同类别植物钙的分布部位也存在显著差异,在蕨类植物和单子叶植物中地上部分和地下部分的钙含量相近,而双子叶植物的地上部分钙含量明显高于地下部分。分析了喀斯特地区14种优势灌木和草本植物地上部分与地下部分钙含量的差异性以及与土壤交换性钙含量的相关关系,以此为根据将14种优势植物对土壤高钙的适应方式分为3种类型:随遇型、高钙型和低钙型。随遇型植物的钙含量主要受土壤交换性钙含量影响,其地上部分和地下部分的钙含量均与土壤交换性钙含量成显著正相关关系;高钙型植物具有较强的钙富集能力,其地上部分即使在低钙含量的土壤中也可维持较高的钙含量;低钙型植物的地上部分即使在高钙含量的土壤中亦可维持较低的钙含量。对植物适应钙的不同方式的研究可用于筛选退化生态系统恢复所需的植物资源。

茂兰喀斯特地区常见蕨类植物的钙含量特征及高钙适应方式分析

为了探讨喀斯特地区常见蕨类植物种对石灰土高钙环境的适应方式,以茂兰国家级自然保护区及其附近区域的11种常见蕨类植物为研究对象,通过对比其根际土及植株钙素的含量特征,分析了这11种植物对土壤钙素的吸收情况,以及钙素在植株各器官间的运转和分配情况。研究显示,在酸性土区,肾蕨(Nephrolepis auriculata)根际土的钙有效度显著高于其他10种蕨类植物;受酸性土钙含量低的影响,厌钙植物种的植株钙含量显著低于专性钙生植物种;除肾蕨和金星蕨(Parathe-lypteris glanduligera)外,酸性土区各植物种的植株各器官中钙含量为成熟叶>根>幼叶,石灰土区植株各器官的钙含量为根>成熟叶>幼叶,广布种凤尾蕨(Pteris cretica var.nervosa)的植株器官钙含量特征在石灰土和酸性土间存在差异;各专性钙生植物种的植株钙含量有显著的种间差异。以上结果表明,(1)肾蕨可通过富集、活化根际土钙素的方式来满足自身的需求;(2)土壤供钙条件会影响植株钙含量,且在不同土壤钙环境下,植株各器官钙含量特征的差异与其对土壤钙含量变化的适应行为有关;(3)5种专性钙生植物种对钙素的需求有差异,且其面对高钙环境起主导作用的适应方式也有所不同,柳叶蕨(Cyrtogonellum fraxinellum)、贯众(Cyrtomium fortune)、蜈蚣草(Pteris vittata)具有嗜钙或喜钙的特性,而铁线蕨(Adiantum capillus-veneris)属于低钙植物种。