轮藻钙化、空间分布格局与水体碱度的关联研究

轮藻植物的钙化是自然界中的普遍现象，其钙化机制在国际上一直广受关注。中国轮藻是世界轮藻的重要组成部分，特有种比例极高，研究其空间分布格局意义重大。本研究以轮藻植物体的钙化和空间分布格局为切入点，运用野外生态学和实验生态学的研究手段，以三种代表性轮藻为研究对象，试图从群落、个体和生理三个水平上来探讨碱度对轮藻钙化和分布的影响。这为解释中国轮藻的特有空间分布格局提供了一种新的思路。该研究试图从多个层面来探讨轮藻这一具有特殊地位和重要意义但被忽略的大型水生植物类群的分布格局与水体特征环境因子碱度的关联，了解小环境因子对物种空间分布格局的影响；该研究首次把轮藻区系地理学与生理生态学相结合，其研究结果必将丰富水生植物地理学的成果，同时为深入理解轮藻在中国的空间分布格局提供基础资料

本研究以轮藻植物的钙化和空间分布格局为切入点，调查了山西、四川、湖北、和云南等中国轮藻属几个主要分布区的轮藻植物分布、轮藻钙化特征和水体特征；同时通过实验生态学和生理生态学实验研究轮藻钙化与水体碱度的关联。野外调查表明，钙化轮藻分布于碱度更高的水体。室内实验方面，通过光照培养箱，构建了一个开放的实验系统，并通过该系统验证了轮藻钙化/光合作用（C/P）对于水体pH的依赖以及轮藻钙化与水体HCO3-利用的线性关联，这能部分解释野外水体中钙化轮藻为何分布于高碱度水体中。通过该开放系统，我们发现轮藻通过钙化降低水体pH的升高，这能缓解水体氨氮升高对钙化轮藻的胁迫，这可能是中富营养水体钙化植物占优势的机制之一。钙化轮藻对水体碱度的依赖这一特征为解释中国轮藻的空间分布格局提供了一种新的思路。