陳慧芳,郭英英,李素清
(山西大學(xué)黃土高原研究所,太原 030006)
植物區(qū)系(flora)是一個(gè)特定自然區(qū)域或國家、地區(qū)所有植物種類的總稱,它的形成是植物在一定的自然地理?xiàng)l件下,特別是歷史條件等條件的綜合作用下與自然界長期發(fā)展、演化的結(jié)果[1-2]。通過對(duì)區(qū)域植物進(jìn)行區(qū)系成分分類與相關(guān)研究,可在掌握區(qū)域植被組成的同時(shí),了解其區(qū)系起源與發(fā)展演化歷史,不僅有助于了解區(qū)域環(huán)境特點(diǎn),因地制宜開發(fā)地區(qū)植物資源,也可為該地區(qū)植物多樣性保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)[3-4]。
苔蘚植物素有自然界的“拓荒者”之譽(yù),其分布范圍廣泛,能在各種自然環(huán)境,特別是一些極端生境如火山熔巖[5]、沙漠[6]地貌中生長。苔蘚植物形體雖微小,但在水土保持、改良土壤、植被重建與生態(tài)恢復(fù)等方面[7-9]發(fā)揮著極其重要的作用。苔蘚植物作為植被恢復(fù)過程不可或缺的一個(gè)組成部分,在其植被功能中發(fā)揮關(guān)鍵作用。然而,關(guān)于苔蘚植物的恢復(fù)及其在恢復(fù)過程中促進(jìn)植被建立的能力仍然缺乏研究[10],特別是在干旱、半干旱礦區(qū)復(fù)墾地。苔蘚植物區(qū)系組成受地區(qū)氣候、地勢地貌等多種因素的影響,加之苔蘚植物本身對(duì)環(huán)境比較敏感,因此對(duì)一些地區(qū),尤其是對(duì)生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)的苔蘚植物區(qū)系成分進(jìn)行研究,有助于了解該地區(qū)苔蘚植物分布特征及其與所在植被類型的關(guān)系。
國外對(duì)苔蘚植物的研究起步較早,多集中在對(duì)苔蘚植物區(qū)系與多樣性研究方面[11-12]。中國地域廣闊,苔蘚植物種類豐富,但對(duì)苔蘚植物區(qū)系研究起步較晚,目前的研究主要集中在自然保護(hù)區(qū)、山地、天然林等苔蘚植物多樣性和區(qū)系成分分布[13-16]方面,對(duì)礦區(qū)復(fù)墾地苔蘚植物區(qū)系[17-18]的研究較少。
平朔安太堡露天煤礦是國內(nèi)大型露天煤礦之一,在采煤的同時(shí)進(jìn)行了礦區(qū)土地復(fù)墾與植被恢復(fù)[19]。針對(duì)安太堡礦區(qū)復(fù)墾地的研究多集中于土壤理化性質(zhì)的變化、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、不同植被恢復(fù)模式的群落生態(tài)特征等方面[20-22],對(duì)該礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系特征研究較少[23]。
本研究在對(duì)安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物進(jìn)行樣方調(diào)查、標(biāo)本采集和種類鑒定的基礎(chǔ)上,采用物種豐富度指數(shù)、相似性系數(shù)、植物區(qū)系譜比率、主成分分析與系統(tǒng)聚類分析的方法,對(duì)該礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系成分與特征進(jìn)行研究,揭示其不同植被下苔蘚植物區(qū)系成分特征、與所在植被類型的關(guān)系及與鄰近地區(qū)苔蘚植物區(qū)系的相似性,旨在為安太堡礦區(qū)復(fù)墾地苔蘚植物生物多樣性保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
平朔安太堡露天煤礦(ATB)位于山西省朔州市區(qū)與平魯區(qū)交界處,總面積達(dá)376 km2,地理坐標(biāo)介于112°10′—113°30′E、39°23′—39°37′N[19]。該礦區(qū)屬于溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,春季干旱多風(fēng),夏季溫暖且雨水集中,秋季少風(fēng)溫涼,冬季寒冷干燥且少雪。年均氣溫在6.8℃之間,年均降水量450 mm,無霜期約130 d。該礦區(qū)地處黃土丘陵區(qū),屬典型的生態(tài)脆弱區(qū)。地帶性土壤為栗鈣土,土壤物理風(fēng)化較為強(qiáng)烈且土體干旱,土壤有機(jī)質(zhì)含量和肥力較低[24-25]。在長期高強(qiáng)度的煤炭開采過程中,礦區(qū)生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,地表天然植被稀疏,以耐旱的灌草植物為主。
安太堡礦區(qū)自1987年開礦以來,為治理嚴(yán)重的土地?fù)p毀和生態(tài)環(huán)境破壞,采取了邊開墾邊治理的模式,在南排土場、西排土場、西排擴(kuò)大區(qū)、內(nèi)排土場等地,先后種植了油松(Pinus tabuliformis)、新疆楊(Populus alba)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、旱榆(Ulmus glaucescens)、檸 條 (Caragana korshinskii)、沙 棘(Hippophae rhamnoides)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、無芒雀麥(Bromus inermis)、冰草(Agropyron cristatum)、沙生冰草(Agropyron desertorum)等植物種類,形成了類型多樣的人工植被群落。截至2019 年,包括林草地、耕地等的復(fù)墾土地面積已達(dá)3400 hm2,生態(tài)恢復(fù)的成效顯著[26]。
2019 年8 月,在安太堡礦區(qū)南排土場、西排土場、西排擴(kuò)大區(qū)、內(nèi)排土場等復(fù)墾地,17 個(gè)不同人工植被下進(jìn)行苔蘚植物群落樣方調(diào)查與標(biāo)本采集,依據(jù)群落最小面積法原則,在每個(gè)樣地中隨機(jī)設(shè)置10 cm×10 cm樣方,對(duì)苔蘚植物取樣,記錄蓋度,同時(shí)記錄各樣方的經(jīng)緯度、海拔、坡度等環(huán)境因子,共計(jì)75 個(gè)苔蘚樣方,采集苔蘚植物75盒。
在實(shí)驗(yàn)室對(duì)所采集的75 盒苔蘚植物進(jìn)行標(biāo)本制作后,采用Nikon SMZ745T體視顯微鏡觀察苔蘚植物干燥和濕潤時(shí)的形態(tài)特征及孢子形狀。采用Lecia DM2500 光學(xué)顯微鏡觀察苔蘚植物的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并參考《中國苔蘚圖鑒》[27]、《中國苔蘚志》[28-30]、《賀蘭山苔蘚植物彩圖志》[31]等進(jìn)行苔蘚植物種類鑒定。
依據(jù)吳征鎰《中國種子植物區(qū)系地理》[32]對(duì)種子植物屬的分布類型的界定方法,對(duì)安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系成分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
為進(jìn)一步揭示該礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系的特點(diǎn),在計(jì)算地區(qū)物種豐富度指數(shù)與屬相似性系數(shù)的基礎(chǔ)上,采用馬克平等[33]提出的植物區(qū)系譜比率(floristic element ratio,F(xiàn)ER),選擇與安太堡礦區(qū)復(fù)墾地鄰近的內(nèi)蒙古自治區(qū)白云鄂博稀土礦區(qū)[34]、桌子山[35]、狼山[35]、蘇木山森林公園[36]、烏拉山森林公園[37]、七老圖山[38],山西省龐泉溝自然保護(hù)區(qū)[39]、北京市東靈山[40]、新疆維吾爾自治區(qū)天山西部山地[41]、甘肅省子午嶺[42]、寧夏回族自治區(qū)賀蘭山[43]等11 個(gè)地區(qū)進(jìn)行對(duì)比。其中白云鄂博稀土礦區(qū)是受人為干擾最為嚴(yán)重的礦區(qū),桌子山、狼山是草原化荒漠的代表山地,烏拉山地處荒漠化草原的代表山地,七老圖山地處森林與草原的過渡地帶,蘇木山、龐泉溝、東靈山、西部天山、子午嶺與賀蘭山為植被生長較好的山地。通過對(duì)安太堡礦區(qū)復(fù)墾地與這11 個(gè)鄰近地區(qū)苔蘚植物區(qū)譜系(floristic spectrum,F(xiàn)S)進(jìn)行比較(表1),分析不同生境條件下苔蘚植物的相似度,以評(píng)估安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物及其生境的恢復(fù)狀況。
表1 安太堡礦區(qū)復(fù)墾地與11個(gè)鄰近地區(qū)的地理位置
物種豐富度指數(shù)(Si)的計(jì)算如式(1)~(2)。
式中,Si為物種豐富度指數(shù),Xik為n個(gè)地區(qū)中第i個(gè)地區(qū)m個(gè)分類單位中第k個(gè)分類單位的數(shù)目,為n個(gè)地區(qū)中m個(gè)分類單位的第k個(gè)分類單位的平均值。
屬、種的相似系數(shù)是通過2 個(gè)地區(qū)共有的苔蘚植物的屬、種來比較其植物區(qū)系關(guān)系,如式(3)。式中,SS為AB地區(qū)苔蘚植物屬、種的相似性系數(shù),c為AB兩地區(qū)共有的苔蘚植物的屬數(shù)或種數(shù),a為A區(qū)苔蘚植物的總屬數(shù)或總種數(shù),b為B區(qū)苔蘚植物的總屬數(shù)或總種數(shù)。
植物區(qū)系譜比率[33]計(jì)算如式(4)~(5)。
式中,F(xiàn)Ei為區(qū)系中第i個(gè)(i=1,2,…,n)區(qū)系成分的分類群數(shù)(屬或種),T為區(qū)系中各區(qū)系成分的分類群總數(shù),進(jìn)行計(jì)算時(shí),F(xiàn)Ei與T內(nèi)均不包含世界分布類型。
采用IBM SPSS Statistics 20.0 軟件進(jìn)行主成分分析(PCA)和系統(tǒng)聚類分析[44],采用Origin 2021 軟件進(jìn)行繪圖,以揭示安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系成分與其他11個(gè)鄰近地區(qū)的相似性。
從表2可知,安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下75個(gè)樣方的苔蘚植物群落共鑒定出41種蘚類植物,隨恢復(fù)年限的增長,與自然恢復(fù)的未復(fù)墾地比,人工植被下苔蘚植物種類較多,且油松混交林下的生境最有利于苔蘚植物的生長。
表2 安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物優(yōu)勢種及其區(qū)系成分
由表3 可知,安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物群落41種蘚類植物隸屬7科17屬,未發(fā)現(xiàn)苔類植物。其中優(yōu)勢科叢蘚科(Bryaceae,10 屬)和真蘚科(Pottiaceae,2 屬)分別占總種數(shù)的60.98%和26.83%,兩者的優(yōu)勢屬分別為對(duì)齒蘚屬和真蘚屬,其余5 科為一科一屬。
表3 安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物科、屬、種統(tǒng)計(jì)
從圖1 可知,安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物的優(yōu)勢科組成較為明顯,耐旱的叢蘚科和世界廣布的真蘚科2科含10種以上的共12屬36種,涵蓋了其苔蘚植物70.58%的屬和87.82%的種,是該礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系的主要類群。優(yōu)勢屬(含5種以上)為對(duì)齒蘚屬(Didymodon)和真蘚屬(Bryum),兩者占該礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物總屬數(shù)的11.76%,包含的種數(shù)占總種數(shù)的58.54%,說明這2 個(gè)屬的苔蘚植物在安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下分布較多。其余5 科苔蘚植物,即鳳尾蘚科(Fissidentaceae)、灰蘚科(Hypnaceae)、青蘚科(Brachytheciaceae)、牛毛蘚科(Ditrichaceae)和壺蘚科(Splachnaceae)均為1屬1種,這些單種科苔蘚植物所包含的屬、種比例相對(duì)較低,因此其物種多樣性相對(duì)較低。
圖1 安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物優(yōu)勢科、優(yōu)勢屬統(tǒng)計(jì)
苔蘚植物屬于高等植物,其區(qū)系成分類型參照吳征鎰對(duì)種子植物屬的分布區(qū)類型的劃分觀點(diǎn)[32]做出劃分,將安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下41種苔蘚植物劃分為6 個(gè)分布區(qū)類型(表4)。該礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系成分比較單調(diào),主要區(qū)系成分類型為溫帶分布與世界分布類型,東亞成分次之且目前暫未發(fā)現(xiàn)熱帶成分,其中北溫帶分布類型苔蘚植物19 種、世界分布類型12種,兩者分別占復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物總種數(shù)的46.34%和29.27%,在區(qū)系成分中占絕對(duì)優(yōu)勢。
表4 安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物種的區(qū)系成分組成
世界分布類型苔蘚植物在安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下分布有12種,包括鳳尾蘚(Fissidens bryoides)、扭口蘚(Barbula unguiculata)、角齒蘚(Ceratodon purpureus)等。北溫帶分布類型苔蘚植物在礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下分布有19 種,包括細(xì)肋對(duì)齒蘚(Didymodon icmadophilus)、硬葉對(duì)齒蘚(D. rigidulus)、北地對(duì)齒蘚(D.fallax)等。東亞—北美間斷分布類型苔蘚植物在礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下分布有3 種,包括短葉對(duì)齒蘚(D. tectoru)、長尖對(duì)齒蘚(D. ditrichoides)、黑對(duì)齒蘚(D.nigrescens)。舊世界溫帶分布類型在礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物中僅鑒定出1種,為反紐蘚(Timmiella anomala)。東亞分布類型苔蘚植物在礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下分布有4種,包括尖葉對(duì)齒蘚(D.constrictus)、尖葉對(duì)齒蘚芒尖變種(D. constrictusvar.flexicuspis)、卷葉叢本蘚(Anoectangium thomsonii)等。中國特有分布類型苔蘚植物在礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下分布有2 種,為云南墻蘚(Tortula yunnanensis)與劍葉對(duì)齒蘚(D.rufidulus)。
物種豐富度指數(shù)越大,物種多樣性越高[42]。從安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物物種豐富度指數(shù)、屬、種相似性系數(shù)與11個(gè)鄰近地區(qū)的比較(表5)可知,從物種豐富度指數(shù)看,安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物物種豐富度指數(shù)最低(-2.093),狼山、桌子山、子午嶺與白云鄂博稀土礦區(qū)比該礦區(qū)復(fù)墾地苔蘚植物物種豐富度指數(shù)略高(-1.836~-0.930),而西部天山的物種豐富度指數(shù)最高(2.292)。從屬相似性系數(shù)看,桌子山苔蘚植物的屬相似性系數(shù)最高(0.476),白云鄂博稀土礦區(qū)的相似性系數(shù)次之(0.386),兩者與安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物的屬相似度較高;而東靈山苔蘚植物的屬相似性系數(shù)最低(0.173),與該礦區(qū)復(fù)墾地的屬相似度差異最大。從種相似性系數(shù)看,白云鄂博稀土礦區(qū)苔蘚植物的種相似性系數(shù)最高(0.377),桌子山的相似性系數(shù)次之(0.364),表明這2個(gè)地區(qū)與安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下的共有種比例最大;東靈山苔蘚植物的種相似性系數(shù)最低(0.026),與安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下的種相似度差異最大。
表5 安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物物種豐富度指數(shù)及屬、種相似性系數(shù)與11個(gè)鄰近地區(qū)的比較
以安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物與11個(gè)鄰近地區(qū)的苔蘚植物區(qū)系譜比率(FER)為變量因子(表6),進(jìn)行主成分分析(PCA),并采用前2個(gè)主成分繪制PCA 排序圖(圖2),反映安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物與11 個(gè)鄰近地區(qū)的區(qū)系成分相似度的高低。由圖2 可知,安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系成分與白云鄂博礦區(qū)、桌子山、七老圖山、烏拉山、龐泉溝與賀蘭山的苔蘚植物區(qū)系的相似度較高,與子午嶺、西部天山的苔蘚植物區(qū)系成分相似度次之,與狼山、蘇木山與東靈山的苔蘚植物區(qū)系成分的差別逐漸變大。其中,安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系成分與白云鄂博稀土礦區(qū)的苔蘚植物區(qū)系成分的相似度最高,與東靈山的苔蘚植物區(qū)系成分的相似度最低。
圖2 安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)與11個(gè)鄰近地區(qū)的系譜比率PCA排序
表6 安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)與11個(gè)鄰近地區(qū)的系譜比率(FER)比較
安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下75 個(gè)樣方的苔蘚植物群落共鑒定出7科17屬41種蘚類植物,但未發(fā)現(xiàn)苔類植物。其中優(yōu)勢科分別為耐旱的叢蘚科、世界廣布的真蘚科,優(yōu)勢屬為對(duì)齒蘚屬和真蘚屬,其余5科均為一屬一種,該優(yōu)勢科、屬均屬于干旱生境的典型代表科屬,說明安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物的生境整體仍較干旱,這與安太堡礦區(qū)半干旱的氣候特征相吻合;而大量單種科、屬的存在可能與該礦區(qū)受人為采礦擾動(dòng)較強(qiáng)、不同植被下苔蘚植物的生境條件差異較大有關(guān)。
隨恢復(fù)年限的增長,與自然恢復(fù)的未復(fù)墾地相比,人工植被下苔蘚植物種類較多,且油松混交林下生境最有利于苔蘚植物的生長。說明苔蘚植物物種組成、區(qū)系特征與所在植被類型的關(guān)系密切,這也驗(yàn)證了Karin Perhans等[45]的研究結(jié)論。
安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物6種類型的區(qū)系成分中,北溫帶分布、世界分布分別占比46.34%、29.27%,未發(fā)現(xiàn)熱帶成分,說明該礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系具有明顯的北溫帶特性,并兼有東亞色彩。這與安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系成分所處的北溫帶的黃土高原的地理位置相符,也與山西苔蘚植物區(qū)系[46]和種子植物區(qū)系成分[47]基本吻合。
與吳征鎰中國種子植物屬的15 個(gè)分布區(qū)類型[32]相比,安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物僅有6種區(qū)系成分類型,其中世界分布類型占比較高,表明該礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物的區(qū)系成分比較單調(diào),反映出其整體生境仍較干旱,由于不同植被下生境的差異較大,形成了較多的單種科、屬,這與楊立群[34]的研究結(jié)論一致。
從安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物與11個(gè)鄰近地區(qū)的苔蘚植物區(qū)系譜比率(FER)系統(tǒng)聚類樹狀圖(圖3)比較可知,在歐氏距離為5 時(shí),可將其劃分為5 組,組Ⅰ包括安太堡礦區(qū)復(fù)墾地、白云鄂博礦區(qū)、桌子山、七老圖山、烏拉山、龐泉溝與賀蘭山7個(gè)地區(qū),組Ⅱ包括西部天山、子午嶺2 個(gè)地區(qū),組Ⅲ~組Ⅴ分別為狼山、蘇木山和東靈山。與圖2比對(duì)可知,安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系成分的相似度與白云鄂博礦區(qū)、桌子山、七老圖山、烏拉山、龐泉溝與賀蘭山的苔蘚植物區(qū)系相似度高,這是由于這7 個(gè)地區(qū)的苔蘚植物區(qū)系成分均以北溫帶分布和世界廣布類型為主,東亞成分次之;加之這7 個(gè)地區(qū)均位于干旱、半干旱區(qū),其中桌子山地處草原化荒漠區(qū),七老圖山地處森林與草原的過渡地帶,烏拉山、龐泉溝與賀蘭山為自然山地,這些地區(qū)的整體生境較為干旱、脆弱,苔蘚植物多樣性較低。七老圖山近年來植被破壞較嚴(yán)重,因此其苔蘚植物多樣性較低[38];而烏拉山受其地勢影響,不同位置苔蘚植物種類差異較大。
圖3 安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)與11個(gè)鄰近地區(qū)的系譜比率系統(tǒng)聚類樹狀圖
在組Ⅰ的7 個(gè)地區(qū)中,安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物與白云鄂博礦區(qū)苔蘚植物區(qū)系的相似度最高,這與白云鄂博稀土礦區(qū)所處的地理環(huán)境和氣候特性與安太堡礦區(qū)復(fù)墾地相似,兩者均屬于黃土高原脆弱區(qū)、生境惡劣有關(guān),較低的苔蘚植物物種豐富度指數(shù)反映出這2 個(gè)地區(qū)的苔蘚植物物種多樣性低,加之兩者受長期采礦擾動(dòng)影響,苔蘚植物區(qū)系成分的相似度是11個(gè)鄰近地區(qū)中親緣關(guān)系最高的,這與兩者較高的種相似度契合,也與PCA排序圖和系統(tǒng)聚類樹狀圖中兩者的位置近相符。
組Ⅱ的西部天山與子午嶺,從區(qū)系成分上看,兩者的苔蘚植物分布具有典型的北溫帶分布的特性,單種科、單種屬較多,這一點(diǎn)同復(fù)墾地的情況相似;但與組Ⅰ相比,其環(huán)境與水分條件較好,自然植被良好,因此其苔蘚植物區(qū)系成分相似度低于組Ⅰ的7個(gè)地區(qū)。
組Ⅲ~組Ⅴ的狼山、蘇木山和東靈山,其地理位置距離安太堡礦區(qū)復(fù)墾地較遠(yuǎn)。其中,組Ⅲ的狼山與桌子山地理位置相近,兩者同處于草原化荒漠區(qū),但狼山屬石質(zhì)化山地,其苔蘚種類比較單一,物種豐富度指數(shù)低,與其他地區(qū)差異較大[35],因此狼山與安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物物區(qū)系成分的相似度較低。組Ⅵ的蘇木山位于華北區(qū)、蒙新區(qū)與東北區(qū)的過渡地區(qū),其苔蘚植物區(qū)系成分兼有三區(qū)的過渡特征,物種豐富度指數(shù)高于安太堡礦區(qū)復(fù)墾地,物種多樣性程度較高,其屬相似性系數(shù)遠(yuǎn)低于該礦區(qū)復(fù)墾地。組Ⅴ的東靈山地處溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū),其苔蘚植物屬、種相似度在12 個(gè)地區(qū)中都是最低的,它的水熱條件是11個(gè)鄰近地區(qū)中最好的,這一點(diǎn)在其區(qū)系成分[40]中也有所體現(xiàn)。東靈山北溫帶分布類型對(duì)其苔蘚區(qū)系成分的貢獻(xiàn)是11個(gè)鄰近地區(qū)中最低的,而其熱帶分布類型則是11個(gè)鄰近地區(qū)中最多的。因此狼山、蘇木山和東靈山的苔蘚植物區(qū)系譜比率在PCA排序圖(圖2)和系統(tǒng)聚類樹狀圖(圖3)上的位置與安太堡礦區(qū)復(fù)墾地的位置均較遠(yuǎn),尤其是東靈山的距離最遠(yuǎn)。
此外,在安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下采集苔蘚植物時(shí),樣方選取與標(biāo)本采集具有一定的隨機(jī)性,因此鑒定出的苔蘚植物可能存在遺漏,不能完全代表該復(fù)墾地苔蘚植物物種多樣性全貌。加之山西礦區(qū)苔蘚植物研究匱乏,因此在未來研究中需要進(jìn)一步加強(qiáng)復(fù)墾地苔蘚植物種類的查漏補(bǔ)缺,以充實(shí)安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物物種多樣性研究。
(1)安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物共鑒定出7 科17 屬41 種,優(yōu)勢科為叢蘚科與真蘚科,優(yōu)勢屬為對(duì)齒蘚屬與真蘚屬。不同植被下苔蘚植物物種組成、區(qū)系特征與所在植被類型的關(guān)系密切。
(2)安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系成分以北溫帶分布類型為主(占比46.34%),東亞分布與東亞—北美間斷分布次之(兩者占比分別為9.76%與7.32%),其植物區(qū)系具有明顯的北溫帶性質(zhì)兼有東亞色彩,這與其地處黃土高原東北部、溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候的地理區(qū)位特征一致,也與山西苔蘚植物區(qū)系特征研究結(jié)果吻合。
(3)安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物區(qū)系成分的相似度與白云鄂博稀土礦區(qū)最高,與水熱條件較好的自然山地東靈山的相似度最低。
(4)隨著恢復(fù)年限的增長,安太堡礦區(qū)復(fù)墾地不同植被下苔蘚植物所處生境已明顯改善,但整體生境仍較干旱,未來應(yīng)加強(qiáng)其苔蘚植物生物多樣性保護(hù)。