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荒漠地表生物结皮是由细菌、真菌、藻类、地衣和苔藓植物等孢子植物类群与土壤颗粒形成的有机复合体,广泛分布于干旱、半干旱区。在荒漠生境中,在生物结皮的不同演替阶段直至到种子植物的植入,每一阶段的状态及其物种的正常生长都与前一阶段有着密切的种间关系。本文选择古尔班通古特沙漠的几种草本(灌木)植物以及生物结皮为研究对象,通过野外调查、室内培养和显微观察,调查研究了四种植物对藻类分布的影响,采用物种多样性指数,t-检验分析了植物植丛内外的藻类物种多样性、种类组成和群落结构的变化;采用常规分析方法测定植丛内外不同微环境下的土壤理化特性;通过室内萌发试验,研究生物结皮中藻类分泌的胞外多糖和苔藓结皮对植物种子萌发的影响。综合以上研究结果,探讨生物结皮中藻类、苔藓和短命植物之间的相互作用与关系。本文主要研究结果如下:研究选择蛇麻黄、沙蒿、猪毛菜、角果藜四种植物,探讨生物结皮中维管植物与藻类植物的关系。蛇麻黄植丛内藻类物种数及多样性指数显著低于植丛外(P<0.05),而沙蒿植丛内的藻类物种数显著高于植丛外,多样性指数差异不显著(P>0.05)。草本植物猪毛菜藻类物种数和多样性的变化规律与沙蒿类似,但明显高于角果藜植株下的藻类多样性。藻类种类组成主要表现在优势物种和优势度的变化。在群落结构中,在蛇麻黄和沙蒿植丛内外,藻类的群落结构组成无明显差异,在猪毛菜和角果藜植株下优势藻类是色球藻目和颤藻目,而其它类群优势度很低。在三种植物形成的微环境下,藻类不同类群优势度的变化主要由一些关键物种引起,微环境的差异是藻类优势物种、不同类群及其优势度变化的主要原因。藻类分泌的胞外多糖对植物种子萌发产生不同的作用。具鞘微鞘藻、眼点伪枝藻的胞外多糖对粗枝猪毛菜的种子萌发表现为低浓度抑制高浓度促进的作用,地木耳的胞外多糖仅在高浓度时对粗枝猪毛菜的种子萌发具有促进作用(P<0.05);具鞘微鞘藻胞外多糖对小花荆芥种子萌发无明显的影响作用,但眼点伪枝藻和地木耳对小花荆芥种子萌发具有抑制作用。具鞘微鞘藻、眼点伪枝藻和地木耳胞外多糖对琉苞菊种子萌发具有明显的抑制作用。藻种胞外多糖组分的差异和不同种子的生物学特性差异可能是造成不同藻种胞外多糖对种子萌发产生不同影响的主要原因。另外,藻类能够通过光合作用和固氮作用,增加土壤中的有机碳和氮素,这些养分向土壤中的输入可能更多地影响维管植物的生长发育,而且可能会通过细菌的分解和真菌菌丝对营养的传输来发挥作用。通过对齿肋赤藓占优势类群的藓类结皮对几种荒漠草本植物种子萌发的影响研究表明,苔藓结皮显著抑制角果藜、粗枝猪毛菜、小花荆芥、琉苞菊四种植物种子的萌发率和萌发速率,苔藓对维管植物的种子的物理阻隔作用和很强的吸水力是种子难以在苔藓结皮上萌发的主要原因。生物结皮中的藻类、苔藓植物与种子植物之间存在着一定的种间关系,在生物结皮的不同演替阶段其孢子植物种类组成不同,它们能够向土壤中分泌化感物质,这些成分对植物的生长发育和代谢过程产生一定的化感作用,但代谢产物中的具体成分以及如何在种间关系中发挥作用目前还不清楚,有待于进一步深入研究。