氮污染加剧威胁山地森林附生苔藓植物群落

在亚洲的一些国家和地区，经济的快速发展导致了氮素使用量和排放量的增加，并有进一步增加的趋势。这一人为活动驱动的过程可能在全球生态系统尺度上导致严重的后果。事实上，由于长时间的累积效应，人为活动导致的氮沉降增加已经对陆地生态系统造成了不良影响。对于森林生态系统而言，过量的氮输入可能影响树木的生长以及森林群落的结构、功能和动态等。作为山地森林生态系统中的重要组分，附生苔藓植物无根系，没有表皮细胞分化，具有较高的叶面积指数，从大气中直接吸收其生命活动所需的全部水分和养分，因此，它们对空气污染非常敏感。近年来，关于大气氮沉降增加对低等植物如苔藓和地衣的影响逐渐引起有关学者们的关注。但目前有关附生植物对氮沉降增加的响应研究鲜见报道。中科院西双版纳热带植物园恢复生态学研究组的博士研究生宋亮在导师刘文耀研究员的指导下，在哀牢山山顶苔藓矮林中进行了模拟氮沉降实验。采用重复测量一般线性模型等分析方法，从群落到生理水平评估了模拟氮沉降增加对附生苔藓植物的潜在影响及其可能机制，并进一步探讨了氮沉降停止后，附生苔藓群落的恢复情况。研究发现：氮沉降增加显著降低了哀牢山山顶苔藓矮林中附生苔藓植物群落的物种丰富度和盖度。高氮输入不利于所研究附生苔藓植物的生长和健康状况，并导致一些物种组织内叶绿素的降解。对于部分附生苔藓物种而言，高氮沉降的不利影响可以归因于其光合色素的破坏。研究还发现喜马拉雅鞭苔（Bazzania himalayana）、小叶鞭苔（Bazzania ovistipula）和树平藓（Homaliodendron flabellatum）对大气氮沉降具有高度的敏感性，具有指示大气氮污染水平的潜力。哀牢山山顶苔藓矮林中附生苔藓植物对大气氮沉降的增加非常敏感，并且一旦破坏在短期内难以恢复。因此，附生植物可作为检测氮沉降增加对陆生树木甚至整个陆地森林生态系统影响的指示生物。在中国西部地区，氮污染的加剧可能对非维管附生植物产生较大的影响，甚至造成大面积死亡，进而导致生物多样性的丧失，应引起有关部门的高度重视。相关研究结果以Response of epiphytic bryophytes to simulated N deposition in a subtropical montane cloud forest in southwestern China为题，在线发表于国际生态学期刊Oecologia上（DOI: 10.1007/s00442-012-2341-9）。（来源：中科院西双版纳热带植物园）