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黄果树地区生态考察 精选

已有 4878 次阅读 2017-5-7 10:31 |个人分类:生活点滴|系统分类:科普集锦|关键词:贵州游学| 贵州游学

前面的话:虽说是带中学生,但是也要讲究严谨,文中有的表述不一定准确,欢迎各种批评指正!


2017年4月8日至12日,我们随青岛实验高中高一年级(2016级)全体同学一起前往贵州省贵阳、安顺地区游学,并重点在黄果树瀑布景区进行植物生态学考察。如果说黄果树大瀑布是大气磅礴、气吞山河,那天星桥的水上石林则是玲珑秀美,在这里植物、石头、水流完美结合,宛若天然的水墨丹青。天星桥、水帘洞和落水潭是黄果树瀑布水流输送过程的三个代表性阶段(白占国等,1998),本次考察主要涉及天星桥、水帘洞的植物群落调查。


1黄果树天星桥地区植物群落调查

贵州中部地区是岩溶作用发育的喀斯特区域,水帘洞是典型的瀑布倾泻、天星桥是下游6公里处的急流输送,水帘洞分布着苔藓类植物、而天星桥景区具有典型的水上石林地貌,是由水体长时间沉积形成的碳酸盐岩(灰岩和白云岩),经构造和风化剥蚀和溶蚀作用后,可以形成石林地貌(王尚彦等,2003)。在2.4亿年前的三叠纪时期,黄果树地区是一片不超过200米的浅海(王尚彦等,2003),生物大量繁育,方解石类的矿物和生物的遗体逐年沉积于海地,随着沉积物的增加,下部物质被压实水分被挤出形成灰岩,呈厚层块状(见图1-1)。

图1-1 随着沉积物的增加,下部物质被压实水分被挤出形成灰岩,地壳抬升暴露于地表又进一步受到风蚀和流水的侵蚀和溶蚀。


晚三叠世海水退去,地壳抬升,出现褶皱和断层。受到差异风化等因素的影响,使得天星桥地区的土壤母质具有丰富的异质性,许多不同的植物物种得以生存(见图1-2)

图1-2 由于风、流水等因素的作用,使得天星桥地区的土壤母质具有丰富的异质性,许多不同的植物物种得以生存。


与此同时,由于地表河流的存在,使得天星桥的景观发生了改变,大的陆地斑块被割裂成“岛屿斑块”(见图1-3),得以形成相对独立的优势种群而不会受到其他被子植物的竞争,这在某种程度上增加了该地区的物种多样性,保护了许多珍贵的、竞争力处于相对弱势地位的本地物种,通过野外考察,可以很明显看出这种短距离的隔离明显增大了植物物种多样性,而早在上世纪50年代,美国生态学家Elton就提出,群落物种多样性的增高会提高其稳定性,降低其可入侵Elton1958)。因此,该区域环境异质性的增大可能有助于群落稳定性和多样性的维持,甚至对于可入侵性的降低也是有贡献的。

图1-3 大的陆地斑块被割裂成“岛屿斑块”,使得物种多样性增大,肾蕨(Nephrolepis auriculata(L. )Trimen)得以形成相对独立的优势种群而不会受到其他被子植物的竞争。


除此之外,值得注意的是石上仙人掌的群落景观,仙人掌多见于热带荒漠等气候类型,在这里出现在亚热带的石林上,是非常独特的植物景观(见图1-4)。灰岩上生长的仙人掌,显然具有明显的生长和竞争优势,对于这种现象的成因和生态学过程的研究是非常重要的。

图1-4 灰岩上生长的仙人掌,显然具有明显的生长和竞争优势。

与此同时,植物的根系与岩石之间发生了相互作用,以“美女榕”为例,其根系与灰岩相互作用,既互相支撑又相互影响,形成“生境统一体”,灰岩为榕树提供机械支撑,榕树固定了灰岩,部分遮挡了岩石,减缓了灰岩的风化过程,但根部可能分泌酸性物质进一步侵蚀灰岩,为根系的伸长扩展空间,进一步改变了灰岩上的微生态,使得跟适合于植物群落的定居。

图1-5 “美女榕”的根系与灰岩相互作用,既互相支撑又相互影响,形成“生境统一体”。

2黄果树水帘洞植物群落调查

水帘洞是典型的瀑布倾泻,其洞穴内部分布有大量苔藓,是相对隔离的生境。研究水帘洞的苔藓植物群落对探讨洞穴生物的适应机理、分析洞穴环境、洞穴苔藓植物喀斯特作用等方面都具有重要的理论意义(张朝晖等,1996)。

水帘洞口具有大量的蕨类植物,仍然处于群落演替的早期,洞口的岩石附着生长着大量苔藓(见图2-1);水帘洞内的苔藓类型以平铺型为主,偶生交织型和高丛集型,指示了水帘洞常年潮湿、弱光的生境特征。采用平铺型的生长策略可以最大限度的利用光能(见图2-2)。



图2-1水帘洞口具有大量的蕨类植物,仍然处于群落演替的早期,洞口的岩石附着生长着大量苔藓。


图2-2水帘洞内的苔藓类型以平铺型为主,偶生交织型和高丛集型,指示了水帘洞常年潮湿、弱光的生境特征。


此外,洞内则是钟乳石的溶洞景观,完全无植物分布(见图2-2)。走出洞口回望洞外阳面,被子植物又占据了优势,成为了优势种(见图2-3)。

总结

通过本次对天星桥、水帘洞的植物群落调查,可以看出由于特殊的地质活动和气候条件使得天星桥呈现异质性的生境格局,这对于物种多样性的维持和可入侵性的降低是有正面作用的;而水帘洞的苔藓类型多以平铺型为主,暗示了其常年弱光、潮湿的生境特点,完全无光的洞穴内部未发现植物分布,说明光照仍然是洞穴生境的限制性资源。

图2-3洞内则是钟乳石的溶洞景观,完全无植物分布。


图2-4走出洞口回望洞外阳面,被子植物又占据了优势,成为了优势种。

参考文献

白占国、万国江(1998)喀斯特区域的水化学不稳定性 水科学进展 9(4):325-332

王尚彦等(2003)旅游地质新发现-黄果树石林 贵州地质 74(20):2-4

张朝晖等(1996)黄果树喀斯特洞穴群苔藓植物群落 贵州科学 14(1):37-49

Elton CS (1958) The ecology ofinvasions by animals and plants. Kluwer Academic Publishers, Chicago




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