015年神农架野外实习小论文江熹霖、许浩铭、李皓 神农架地区树木表面地衣分布影响因素探究 江熹霖*,许浩铭*,李皓* (复旦大学生命科学学院,上海200433) 摘要:地衣对环境中的硫、氮等污染物非常敏感,因此常被作为环境指 示生物。本次野外实习进行的神农架地区环境条件复杂,地衣分布多样 适合进行地衣生长分布情况的研究。我们通过对不同地区的树皮地衣进 行取样统计,分析影响地衣生长分布的主要因素。我们发现海拔对于地 衣分布的影响较少,而光照、树木所处位置、树种对地衣生长有较大影 响。各种因素相互关联,较为复杂,将来需要设计更为细致的实验进行 研究,以确定各种实际因素对于地衣生长的影响。 关键词:神农架,地衣分布,树木表面,影响因素 a research into the influencing factors of lichen distribution on trunks in shennongjia Xilin Jiang*, Haoming Xu**, Hao Li*** School oflife Science, Fudan University, Shanghai 200433 Abstract: Lichen is al ways considered to be indicator organism, because it is ulnerable to nitrogen and sulfur. Shennongjia, which is the destination of our research program, has a complicated landform and varieties of lichens which facilitate our research for lichens. In our experiments, we count lichens on trunks in different areas and try to figure out the main factor affecting the lichens. Our result shows that altitude has little impact on lichens, while light, position and the tree type's influences are profound The lichens growth is controlled by different factors, the correlation of which remains to be detected by future experiments Key words: Shennongjia, lichen distribution, trunk surface, acting factor 1.前言 地衣作为一类对环境条件特别敏感的生物类群,被认为可作为环境指示生物 国外已有多项关于地衣分布与环境变化关系的研究,国内在这方面的研究也已有 定进展。地衣对于环境污染的指示作用主要表现在,它的分布除了受到其所处 *****共同第一作者Authorforcorrespondence.E-ma:13307110225@fudanedu.cn
2015 年神农架野外实习小论文 江熹霖、许浩铭、李皓 1 神农架地区树木表面地衣分布影响因素探究 江熹霖*，许浩铭**，李皓*** （复旦大学生命科学学院，上海 200433） 摘要：地衣对环境中的硫、氮等污染物非常敏感，因此常被作为环境指 示生物。本次野外实习进行的神农架地区环境条件复杂，地衣分布多样， 适合进行地衣生长分布情况的研究。我们通过对不同地区的树皮地衣进 行取样统计，分析影响地衣生长分布的主要因素。我们发现海拔对于地 衣分布的影响较少，而光照、树木所处位置、树种对地衣生长有较大影 响。各种因素相互关联，较为复杂，将来需要设计更为细致的实验进行 研究，以确定各种实际因素对于地衣生长的影响。 关键词：神农架，地衣分布，树木表面，影响因素 A research into the influencing factors of lichen distribution on trunks in Shennongjia Xilin Jiang*, Haoming Xu**, Hao Li*** School of Life Science, Fudan University, Shanghai 200433 Abstract: Lichen is always considered to be indicator organism, because it is vulnerable to nitrogen and sulfur. Shennongjia, which is the destination of our research program, has a complicated landform and varieties of lichens which facilitate our research for lichens. In our experiments, we count lichens on trunks in different areas and try to figure out the main factor affecting the lichens. Our result shows that altitude has little impact on lichens, while light, position and the tree type’s influences are profound. The lichens’ growth is controlled by different factors, the correlation of which remains to be detected by future experiments. Key words: Shennongjia, lichen distribution, trunk surface, acting factor 1.前言 地衣作为一类对环境条件特别敏感的生物类群，被认为可作为环境指示生物， 国外已有多项关于地衣分布与环境变化关系的研究，国内在这方面的研究也已有 一定进展。地衣对于环境污染的指示作用主要表现在，它的分布除了受到其所处 *,**,*** 共同第一作者 Author for correspondence. E-mail:13307110225@fudan.edu.cn
2015年神农架野外实习小论文江熹霖、许浩铭、李皓 生态系统中最基本的生态位的影响外,还决定于氮、硫沉积的影响。有研究表明 地衣对于大气中二氧化硫含量的变化十分敏感,因此利用地衣可进行大气污染物 的生物监测,这有助于利用生物检测环境污染工作的开展。 此次野外实习地位于华中自然环境相对保存完好的神农架地区,沿途可见多 处岩壁和大部分树木表面分布有多少不一的地衣类群。同时,实习驻地位于神农 架的旅游中心木鱼镇,这里被开发的程度十分高,而实习中的地点通常都位于旅 游景点,各地也都有一定程度的开发,因此,自然环境的干扰和破坏在神农架地 区也有较为明显的显现。另外,神农架的海拔垂直变化十分明显,海拔因素对于 生物的分布有着很大影响。综合以上原因,我们逐渐将焦点放到神农架地区地衣 分布的影响因素上,在实习过程中收集相关的材料,以期获得一些启示。 2.材料与方法 2.1研究区域概况 神农架林区地处鄂西北,地理坐标为110°0305-110°3350″E,31°2120″- 31°3620″N,是中国西部高山和中部丘陵的过渡地带,属于大巴山脉的延伸部分, 山峰多在1500m以上,300m以上的山峰有6座。神农架气候受亚热带季风气 候的强烈影响,降水丰沛,气温适中,年均降水量约1200mm,气温表现出明显 的垂直分布,海拔每升高10m气温下降约0.5℃。神农架土壤属黄棕壤带,pH 值在7左右。本次野外实习以木鱼镇为中心,调查地点包括实习住宿地后山、镇 上居民区、香溪源、官门山、燕子垭、漳宝河谷、小龙潭和神农顶等地 2.2研究对象介绍 地衣是真菌和藻类的共生体,具多种颜色、生长型和内部构造。绝大多数地 衣生长极为缓慢,每年仅长几毫米,干旱时地衣可进入休眠状态,待环境适合时 可很快恢复生长。根据形态可将地衣分为三种类型,分别是壳状、叶状和枝状地 衣(图1-3)。 图1壳状地衣 图2叶状地衣 图3枝状地衣
2015 年神农架野外实习小论文 江熹霖、许浩铭、李皓 2 生态系统中最基本的生态位的影响外，还决定于氮、硫沉积的影响。有研究表明， 地衣对于大气中二氧化硫含量的变化十分敏感，因此利用地衣可进行大气污染物 的生物监测，这有助于利用生物检测环境污染工作的开展。 此次野外实习地位于华中自然环境相对保存完好的神农架地区，沿途可见多 处岩壁和大部分树木表面分布有多少不一的地衣类群。同时，实习驻地位于神农 架的旅游中心木鱼镇，这里被开发的程度十分高，而实习中的地点通常都位于旅 游景点，各地也都有一定程度的开发，因此，自然环境的干扰和破坏在神农架地 区也有较为明显的显现。另外，神农架的海拔垂直变化十分明显，海拔因素对于 生物的分布有着很大影响。综合以上原因，我们逐渐将焦点放到神农架地区地衣 分布的影响因素上，在实习过程中收集相关的材料，以期获得一些启示。 2.材料与方法 2.1 研究区域概况 神农架林区地处鄂西北，地理坐标为 110°03′05″-110°33′50″ E，31°21′20″- 31°36′20″ N，是中国西部高山和中部丘陵的过渡地带，属于大巴山脉的延伸部分， 山峰多在 1500m 以上，3000m 以上的山峰有 6 座。神农架气候受亚热带季风气 候的强烈影响，降水丰沛，气温适中，年均降水量约 1200mm，气温表现出明显 的垂直分布，海拔每升高 100m 气温下降约 0.5℃。神农架土壤属黄棕壤带，pH 值在 7 左右。本次野外实习以木鱼镇为中心，调查地点包括实习住宿地后山、镇 上居民区、香溪源、官门山、燕子垭、漳宝河谷、小龙潭和神农顶等地。 2.2 研究对象介绍 地衣是真菌和藻类的共生体，具多种颜色、生长型和内部构造。绝大多数地 衣生长极为缓慢，每年仅长几毫米，干旱时地衣可进入休眠状态，待环境适合时 可很快恢复生长。根据形态可将地衣分为三种类型，分别是壳状、叶状和枝状地 衣（图 1-3）。 图 1 壳状地衣 图 2 叶状地衣 图 3 枝状地衣
2015年神农架野外实习小论文江熹霖、许浩铭、李皓 2.3采样与调查 2.3.1概述 我们选择胸径在20-50cm的乔木进行地衣的观察,分别观察树木50cm和 120cm高处地衣的分布情况,并区分树木的向路面和背路面。对各调查点的环境 (海拔、地形等)进行记录和描述,选取有代表性的地衣进行拍照和取样。 2.3.2取样 选取高大乔木进行地衣分布情况的观察、记录及地衣取样,选取的树木为松 科植物。我们在每棵树的50cm和120cm高处分别观察地衣分布的有无,考虑到 向路面和背路面的环境有差异,所以我们还区分了向路面和背路面分别进行记录。 2.3.3调查地点(表1) 表1各调查地点海拔、地理坐标及简要信息介绍 海拔 地理坐标 备注 漳宝河谷 ~1200m ~110°25E,31°27N 僻静,有人居住 香溪源附近公路 l10°1723”E,31°2644"N 公路两旁,较繁忙 香溪源附近斜坡 l10°2259”E,31°2822"N 路旁斜坡,背靠山体 木鱼镇居民区 l10°2321"E,31°2812”N 居民区绿化带 驻地后山 ~1250m ~110°25E,31°28′N 植被茂密,僻静 燕子垭G209线沿路 ~2100m 110°2714"E,31°4248"N 国道两旁 小龙潭 2100m ~110°18E31°26′N 景点,湿度大,僻静 神农顶 ~3100m l10°1830°E,31°2626"N 神农架最高峰,景点 3.结果 31地衣在各取样地点的分布和频度(表2、表3) 表2各调查点树木表面地衣分布情况统计 地点 向路面50cm向路面120cm背路面50cm背路面120cm样本数 漳宝河谷 2/20 15/20 12/20 香溪源附近公路 4/10 000 香溪源附近斜坡 6/10 3/10 4 木鱼镇居民区 l/ 驻地后山 燕子垭G209线沿 23/30 小龙潭 8/10 l0/10 l0/10 000 神农顶 4/10 总计 3l/10 33/61 101
2015 年神农架野外实习小论文 江熹霖、许浩铭、李皓 3 2.3 采样与调查 2.3.1 概述 我们选择胸径在 20-50cm 的乔木进行地衣的观察，分别观察树木 50cm 和 120cm 高处地衣的分布情况，并区分树木的向路面和背路面。对各调查点的环境 （海拔、地形等）进行记录和描述，选取有代表性的地衣进行拍照和取样。 2.3.2 取样 选取高大乔木进行地衣分布情况的观察、记录及地衣取样，选取的树木为松 科植物。我们在每棵树的 50cm 和 120cm 高处分别观察地衣分布的有无，考虑到 向路面和背路面的环境有差异，所以我们还区分了向路面和背路面分别进行记录。 2.3.3 调查地点（表 1） 表 1 各调查地点海拔、地理坐标及简要信息介绍 地点 海拔 地理坐标 备注 漳宝河谷 ~1200m ~110°25′E, 31°27′N 僻静，有人居住 香溪源附近公路 ~1250m 110°17′23″ E, 31°26′44″ N 公路两旁，较繁忙 香溪源附近斜坡 ~1250m 110°22′59″ E, 31°28′22″ N 路旁斜坡，背靠山体 木鱼镇居民区 ~1250m 110°23′21″ E, 31°28′12″ N 居民区绿化带 驻地后山 ~1250m ~110°25′ E, 31°28′ N 植被茂密，僻静 燕子垭 G209 线沿路 ~2100m 110°27′04″ E, 31°42′48″ N 国道两旁 小龙潭 ~2100m ~110°18′E, 31°26′ N 景点，湿度大，僻静 神农顶 ~3100m 110°18′30″ E, 31°26′26″ N 神农架最高峰，景点 3. 结果 3.1 地衣在各取样地点的分布和频度（表 2、表 3） 表 2 各调查点树木表面地衣分布情况统计 地点 向路面 50cm 向路面 120cm 背路面 50cm 背路面 120cm 样本数 漳宝河谷 2/20 2/20 15/20 12/20 20 香溪源附近公路 1/10 3/10 4/10 9/10 10 香溪源附近斜坡 6/10 6/10 3/10 4/10 10 木鱼镇居民区 0/5 0/5 0/5 1/5 5 驻地后山 1/6 2/6 1/6 3/6 6 燕子垭 G209 线沿路* 9/30 23/30 —— —— 30 小龙潭* 8/10 8/10 10/10 10/10 10 神农顶 4/10 2/10 —— —— 10 总计 31/101 46/101 33/61 39/61 101
015年神农架野外实习小论文江熹霖、许浩铭、李皓 表3各调查点树木表面地衣分布频度统计 地点 向路面50cm 向路面120cm 路面50cm 背路面120cm 漳宝河谷 1000% 香溪源附近公路 香溪源附近斜坡 木鱼镇居民区 0.00 0.00% 0.00% 驻地后山 1667% 33.33 16.67% 燕子垭G209线沿路 76.67% 小龙潭 100.00% 10000% 神农顶 总计 30.69% 45.54% 54.10% 63.93% 3.2各调查点地衣分布频度对照图(图4) 120.00% 80.00% 60.00% 0.00% 向路面50cm■向路面120cm■背路面50cm■背路面120cm 图4各调查点树木表面地衣分布频度对照图 4.分析与讨论 4.1海拔对地衣分布的影响 从我们的调查数据中看不出海拔对树木表面地衣分布具有明显的影响。我们 的调查地点海拔包括1000m、2000m、3000m三个区段,但不同海拔地区的地衣 分布情况并没有规律表现出来;同时,在海拔髙度接近的漳宝河谷、香溪源附近
2015 年神农架野外实习小论文 江熹霖、许浩铭、李皓 4 表 3 各调查点树木表面地衣分布频度统计 3.2 各调查点地衣分布频度对照图（图 4） 4. 分析与讨论 4.1 海拔对地衣分布的影响 从我们的调查数据中看不出海拔对树木表面地衣分布具有明显的影响。我们 的调查地点海拔包括 1000m、2000m、3000m 三个区段，但不同海拔地区的地衣 分布情况并没有规律表现出来；同时，在海拔高度接近的漳宝河谷、香溪源附近 地点 向路面 50cm 向路面 120cm 背路面 50cm 背路面 120cm 漳宝河谷 10.00% 10.00% 75.00% 60.00% 香溪源附近公路 10.00% 30.00% 40.00% 90.00% 香溪源附近斜坡 60.00% 60.00% 30.00% 40.00% 木鱼镇居民区 0.00% 0.00% 0.00% 20.00% 驻地后山 16.67% 33.33% 16.67% 50.00% 燕子垭 G209 线沿路 30.00% 76.67% —— —— 小龙潭 80.00% 80.00% 100.00% 100.00% 神农顶 40.00% 20.00% —— —— 总计 30.69% 45.54% 54.10% 63.93% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 120.00% 频度 向路面50cm 向路面120cm 背路面50cm 背路面120cm 图 4 各调查点树木表面地衣分布频度对照图
2015年神农架野外实习小论文江熹霖、许浩铭、李皓 背路 向路面 图5示观察取样点 图6(甲、乙)不同树种表面的地衣分布情况 和木鱼镇地区的调査结果中,却发现存在一定差异。海拔因素的影响没有显现出 来,这与我们的预期不符。 4.2光照对地衣分布的影响 我们的调查中区分了树木向路面和背路面的表面的地衣分布情况,从调查的 情况来看,向路面和背路面的差别明显。其中,漳宝河谷和香溪源附近公路旁两 处的结果显示出向路面和背路面的树木表面地衣分布情况差异明显,背路面地衣 分布频度明显髙于向路面。由于向路面和背路面的环境差异主要表现在接受光照 情况的不同,因此我们认为这是光照因素对于地衣分布影响的体现。木鱼镇居民 区、驻地后山和神农顶的数据较少,不能够提供有效的信息;香溪源附近斜坡则 表现相反,向路面地衣分布频度高于背路面,这应当与斜坡所处大环境有关,斜 坡的植被茂密,整体的光照情况并没有明显差异,而其他的原因可能造成向路面 和背路面地衣分布差异的形成;小龙潭的地衣分布广泛,反映出小龙潭的生态环 境对地衣的生长十分有利,这也造成了地衣分布上的差异不明显。 43树木高度对地衣分布的影响 我们考虑到同一棵树的不同高度的表面地衣分布情况可能不同,所以在调查 的时候分别观察记录了不同高度处(50cm和120cm)地衣的分布情况,但调查 结果并没有表现出差异性和规律。因此,我们的调查并未显示出树木不同高度处 地衣的分布情况有差异。 4.4发现的其他问题 4.4.1树木生长环境对树木表面地衣分布的影响 调査中发现,香溪源附近的公路两旁处于水泥地面生长(行道树)和土壤中 生长的树木表面的地衣生长状况有着明显差异,土壤地面的树木表面的地衣分布 明显多于水泥地面,分析这种差异的产生是由于人为干扰引起的。水泥地面的树
2015 年神农架野外实习小论文 江熹霖、许浩铭、李皓 5 和木鱼镇地区的调查结果中，却发现存在一定差异。海拔因素的影响没有显现出 来，这与我们的预期不符。 4.2 光照对地衣分布的影响 我们的调查中区分了树木向路面和背路面的表面的地衣分布情况，从调查的 情况来看，向路面和背路面的差别明显。其中，漳宝河谷和香溪源附近公路旁两 处的结果显示出向路面和背路面的树木表面地衣分布情况差异明显，背路面地衣 分布频度明显高于向路面。由于向路面和背路面的环境差异主要表现在接受光照 情况的不同，因此我们认为这是光照因素对于地衣分布影响的体现。木鱼镇居民 区、驻地后山和神农顶的数据较少，不能够提供有效的信息；香溪源附近斜坡则 表现相反，向路面地衣分布频度高于背路面，这应当与斜坡所处大环境有关，斜 坡的植被茂密，整体的光照情况并没有明显差异，而其他的原因可能造成向路面 和背路面地衣分布差异的形成；小龙潭的地衣分布广泛，反映出小龙潭的生态环 境对地衣的生长十分有利，这也造成了地衣分布上的差异不明显。 4.3 树木高度对地衣分布的影响 我们考虑到同一棵树的不同高度的表面地衣分布情况可能不同，所以在调查 的时候分别观察记录了不同高度处（50cm 和 120cm）地衣的分布情况，但调查 结果并没有表现出差异性和规律。因此，我们的调查并未显示出树木不同高度处 地衣的分布情况有差异。 4.4 发现的其他问题 4.4.1 树木生长环境对树木表面地衣分布的影响 调查中发现，香溪源附近的公路两旁处于水泥地面生长（行道树）和土壤中 生长的树木表面的地衣生长状况有着明显差异，土壤地面的树木表面的地衣分布 明显多于水泥地面，分析这种差异的产生是由于人为干扰引起的。水泥地面的树 甲 图 5 示观察取样点 图 6（甲、乙） 不同树种表面的地衣分布情况 甲 乙