广西天坑植物群落与植物区系建成研究

STUDY ON TIANKENG COMMUNITY AND FLORA FORMATION IN GUANGXI.Tiankeng is a marvellous scenic discovery in the Karst area deeped underground in Guangxi recently, and becomes the hot news on media. Companying settling down, adaption, competition, plants lived where since a Tiankeng devolpment, and built a stable community and flora given long time evolution. The progamm researches the origin and development of the Tiankeng plant community/flora lived in this special habitat, similar to the "islands" effection in floralistics. The studies will reveal the mechanism of plant entrence, succession and flora formation. We will discuss the dynamics of Tiankeng devolopment which promoted by the plant system. Now, the studies about plant commiunity and flora have started no morethan one decade. By the means of taxonomy and field ecology and computer technique, we will investigation the vary evolutioning Tiankeng, building the plant species data system, modelling the community and the flora successioon. The results will help the ecotourism, exploration in the Karst area, and benefit to the drought region in Southwest China where undergrundwater is richness. The achievement will guild to the sustainable devolopment in laggard karst area in SW China.

天坑是近年广西喀斯特地貌发现的一类深陷地表的负地形地质奇观，一度成为社会媒体关注热点。天坑从发育开始就有植物侵入，随着天坑成长壮大和衰老，植物经历定居、适应、竞争到形成稳定群落，进而长期演化为天坑植物区系。开展该项目研究有利于探索天坑这种特殊亚岛屿生境中植物群落与区系起源与发展的规律，揭示天坑发育过程与植物定居、群落演替与区系建成机制；探索植物促进天坑发育的动力学过程。目前国内外关于天坑植物群落和区系研究尚处于起步阶段。采用传统分类学和野外生态学方法，结合现代信息与计算机技术，对广西不同发育年龄天坑植物群落与区系进行调查，收集建立天坑植物数据，建立天坑植物群落与区系建成动态模型，揭示伴随天坑发育过程中植物群落与区系演化建成过程。为开发利用天坑探险旅游、利用天坑地下水资源解决西南干旱地区居民生活和生产用水安全、恢复和重建岩溶生态环境、促进西南石漠化地区少数民族社会和谐稳定提供科学依据。

本项目自获准国家基金（NCSF）资助以来,组织人员,严格按照申请书拟定的研究计划和基金经费使用管理条例,开展了大石围天坑群发育形态与其生态因子观测、天坑植物物种采集鉴定、植物区系性质与演化、天坑样地测量与群落特征研究、植物适应天坑环境机制及繁殖系统响应等内容的研究。经分析整理，研究结果表明:①不同形态和发育时期天坑内部拥有相近生境类型组合,倒漏斗型天坑生境组合相近似,温湿度相对稳定，坑底和坑腰无法区分生境类型，竖井型、漏斗型天坑生境组合差异大,坑底到坑口温湿度变化最大；②经采集鉴定天坑中共有高等植物1176种,隶属200科380属,发现植物新种1个、新分布属3个、新分布种14个，区系和群落优势科为樟科,种群水平优势现象不显著；③天坑植物区系特征属于中国-喜马拉雅(SH)和中国日本(SJ)植物区系过渡性质并受前者烙印较深,随着天坑发育,植物区系起源与演化经历了前期起源-建立、中期避难所和后期稳定-融入地表区系三个阶段；④天坑植物群落性质主要为常绿阔叶林、常绿落叶混叶交林, 典型中期天坑（如流星天坑）群落冠层物种科属多样性丰富、大树数量比例高、古老隔离和原生性强，林下植物以灌木种最多，资源生态位丰富，随着天坑发育和生境的改变,植物群落按如下序列演替：先锋草本(含孢子植物)种群落→阴生种定居群落→灌木种竞争群落→中生与阳性种建群→常绿+落叶阔叶林顶级群落；⑤双向指示种分析表明天坑林下植物对生境响应敏感，特别是耐阴的荨麻科（楼梯草属等）、苦苣苔科等植物的分布和形态适应，显现了对光照、温湿度的强烈适应响应及繁殖系统适应现象。本项目研究实施已取得一系列软硬件成果，并为天坑生态系统维持与保护及区域社会经济可持续发展提供了有效支撑。

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