Page 59 - 《广西植物》2021年第10期

ϟԡ 期 蒲 高 忠 等 ᧥ 中国喀斯特天坑演化及植被生态系统研究进展 ϟ ᤃ ሕ ँ
类干扰活动的加剧ᖔ喀斯特地区的许多物种已经 方面可能存在类似的形成机理ᖔ尤其是作为天坑生
退化或消失ྉ۪ࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᎮɯᖔ喀斯特天坑生态系 态系统主导者的植被生态系统的演化ᖔ而要探索这
统也难免受环境变化的影响ᖔ导致天坑作为ᥥ 避难 些形成机理ᖔ需要进行不同区域尺度天坑系统研
所ɼ的价值逐渐下降ᤥ 孔祥胜和祁士华ྉ԰ԡϟሕɯ 对 究ᤥ 此外ᖔ开展包括大气圈ܦ岩石圈ܦ生物圈和水
大石围天坑中多环芳烃的环境存在特征的研究发 圈ᖔ甚至包括人类圈的物质与能量流动的规律多学
现ᖔ在天坑土壤ܦ地下河和空气中均存在不同程度 科研究ᖔ将有利于推动天坑研究的宏观与微观研究
多环芳烃污染ᖔ并认为大气干湿沉降物是岩溶地 相结合ܦ单因素研究与多因素研究相结合以及自然
区土壤和地下河中多环芳烃的主要来源ᖔ天坑明 过程与人文过程研究相结合ᤥ
显地表现出持久性有机污染物ᥥ 冷陷阱ɼ 效应ྉ 孔 ጢ঎԰঎԰ 天坑内生物资源对坑外荒漠化地区生态修
祥胜等ᖔ԰ԡϟ԰ɯᤥ 对大石围天坑群有机氯农药的大 复作用及其机制জ 由于喀斯特生态系统比较脆
气干湿沉降研究结果显示ᖔ有机氯农药ྉ 主要为 弱ᖔ受环境变化和人类活动的影响ᖔ脆弱的喀斯特
᧕᧕ఋ༁ܦ̀ऊ̀༁ܦ硫丹ܦ顺式ͱ氯丹ܦ六氯苯等ɯ 沉降通 生境逐渐退化ᖔ因而导致生物多样性下降ᤥ 由于
量的空间分布为东垭口ᢦ南垭口ᢦ北哑口ᢦ西峰ᖔ与 喀斯特天坑可能保存了很久以前较为完整的生态
风的进出口密切相关ᖔ不同季节的沉降通量存在 系统ᖔ因此具有比天坑外更为丰富的生物资源ᖔ可
显著差异ྉ 孔祥胜等ᖔ԰ԡϟሕɯᤥ ᓂᔽ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ ྉ԰ԡ԰ԡᤦɯ 对 能会为喀斯特石漠化修复提供新的方向ᤥ 可见ᖔ
农业耕种干扰后的号龙天坑研究发现ᖔ从农业区 对天坑生态系统展开系统和深入的研究ᖔ包括微
到草地ᖔ随着深度的增加ᖔ苔藓植物物种多样性表 生物资源ᖔ碳ܦ氮ܦ磷转化以及土壤ͱ微生物ͱ植物
现为农业区ጐ森林区ጐ草地区分布特征ᖔ这种分布 相互关系ᖔ将有可能为我们解决喀斯特石漠化修
格局受环境因子ܦ重金属和砷的影响较为显著ᤥ 复这一重大挑战提供新的方向ᤥ
这些研究表明ᖔ虽然天坑远离人类活动剧烈区域ᖔ ጢ঎԰঎ሕ 天坑土壤微生物分布规律及其与植物互作
但其脆弱的生态环境仍然会受环境变化的强烈 机制জ 前期对天坑生态系统方面的研究主要集中
影响ᤥ 在该生态系统地上部分的研究ᖔ而对天坑内地下
部分生态学过程并不清楚ᖔ尤其是涉及能量和物
ጢজ 存在问题与展望 质转化与循环等重要的生态学过程的参与者ͱ土
壤微生物的多样性ܦ生物地理分布格局及其驱动
ጇॹϓ 存在的问题 机制和土壤微生物的代谢功能等特征ᖔ从而限制
虽然ᖔ喀斯特天坑的发现和研究已近 ԰ԡ 年ᖔ 了我们对天坑生物多样性的产生ܦ生态系统功能
但是ᖔ前期研究在地质学方面主要以宏观定性ܦ经 演变方向的预测ܦ碳氮循环和维持机制等的深入
验判断ܦ假说推论ܦ描述归纳为主ᖔ而基于科学实 认识ᤥ 开展土壤微生物群落的结构和代谢功能的
验所采集的数据来开展相关研究的工作很少ଫ在 研究ᖔ对我们深入挖掘土壤中的未知生物资源ᖔ深
生态学方面主要以个别天坑或地区为研究对象ᖔ 刻理解土壤中微生物多样性的产生ܦ陆地生态系
并以植被多样性及其演化和种间关系的研究为 统功能演变方向的预测和碳氮循环和维持机制等
主ᖔ而对天坑内地下部分生态学过程并不清楚ᖔ尤 具有重要意义ᤥ
其是涉及能量和物质转化与循环等重要的生态学 ጢ঎԰঎࿗ 环境变化对喀斯特天坑生态系统的影响效
过程的研究很少ଫ在环境变化对天坑生态系统影 应জ 前期针对环境变化对天坑生态系统方面的研
响方面报道也很少ᖔ而天坑作为较脆弱的生态系 究主要集中于农业耕种和少数有机物ྉ 如多环芳
统ᖔ一旦破坏很难再恢复ᤥ 可见ᖔ前期这些研究内 烃和农药ɯ在喀斯特天坑生态系统中的分布特征ᖔ
容分散ܦ零碎ܦ系统性差ܦ尺度小ᖔ各个学科之间缺 而对于增温ܦ氮沉降和化学污染物等对天坑生态
乏联系和融合ᤥ 系统的影响我们并不清楚ᤥ 因此ᖔ开展不同环境
ጇॹԣ 展望 变化条件下ྉ 如酸雨ܦ重金属污染和新型污染物ɯ
ጢ঎԰঎ϟ 系统性ܓ大尺度和多学科联合探究天坑成因 天坑生态系统响应机制及其变化ᖔ对全面提升天
及其植被生态系统演化规律জ 喀斯特天坑作为一 坑生态效应基础研究与生态风险管理水平等方面
种独特的负地形ᖔ具有独特的水热条件ᖔ千万年来ᖔ 具有重要意义ᤥ
喀斯特天坑内部形成了一种绝无仅有的原始小气 ጢ঎԰঎ጢ 旅游开发对天坑植被生态系统的 影 响 评
候ᖔ是一种独特的生态系统ᤥ 虽然天坑的形态多种 估জ 天坑植被生态系统作为天坑生态系统中最主
多样ᖔ但其在形成和发育以及天坑生态系统的演化 要的一环ᖔ对天坑旅游景观和生态环境具有不可