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地衣是生命周期长、生长缓慢和地理分布广泛的共生生物,其可吸附和累积超过自身需求的元素量,是监测大气沉降物最具优势的类群之一,已被广泛应用。但对受沙尘影响较大的荒漠化草原区域,缺乏此类的研究。 本文对位于内蒙古锡林浩特市东南部的荒漠化草原400 km2内16个样点,进行了地衣采集和生态调查。基于142份标本的传统分类学鉴定结果,发现本研究区域内11科21属46种地衣,优势种属共9属24种,隶属于蜈蚣衣科( Physciaceae)和梅衣科(Parmeliaceae)。生态学研究结果表明,研究区域内:1)地衣生长基物多样,包括树生(16种)、石生(14)、土生(13)、石上土生(11)和藓土生(2);2)地衣生长型以叶状为主(38种),壳状为辅(8种);3)11属19种地衣分布较广(至少3个样点),为常见地衣,适合纳入元素含量特征分析中,即:旱黄梅衣(XPC)、红脐鳞(RZC)、中国树花(RS)、丽石黄衣(XE)、白腹黑蜈蚣衣(PHD)、斑面蜈蚣衣(PA)、矮座石蕊(CH)、三苔色酸褐衣(MT)、橄榄黑尔衣(MO)、粉芽盾衣(PET)、皮毛黑蜈蚣衣(PHHe)、白刺毛黑蜈蚣衣(PHHu)、糙蜈蚣衣(PT)、变色大孢蜈蚣衣(PCD)、颗粒大孢蜈蚣衣(PCG)、垫脐鳞(RZM)、暗腹黄梅衣(XPT)、拟石黄衣(XF)、中国石黄衣(XM)。其中前6种地衣分布最广(至少6个样点)。 用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS),对土壤和19种常见地衣,进行30种化学元素(Al、Ba、Ca、Cd、Ce、Cr、Cs、Cu、Fe、K、La、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、P、Pb、Rb、S、Sb、Sc、Sm、Sr、Tb、Th、Ti、Tl、V和Zn)的含量测定。利用多元统计分析方法、富集系数(EF)和土壤颗粒物沾染程度(Fe/Ti)等参数,分析地衣体内元素含量来源,比较物种对元素累积能力的异同性和影响因素;并与国内外同类研究比较了元素含量大小。 研究结果表明:1)地衣的元素含量水平测定能够反映环境格局:本区域大气沉降特征为沙尘输入量大,是大气元素沉降的主要来源(主要因素),公路交通是主要的人类活动污染;2)地衣对元素的累积在地衣物种之间具有差异性和相同性,生态学和形态学特征是其影响因素之一。依据物种土壤源元素和Ca元素的累积差异,将地衣分为四组:富土集Ca(CH、XPT、PCD和MO)、富土贫Ca(PHHu、PT、XE、PET和XM)、贫土集Ca(RZM、RZC、MT、RS、PCG和XPC)和贫土贫Ca(PA、XF、PHD和PHHe);3)有7种地衣(XPT、RZC、RZM、PET、MT、XPC和RS)可反映人类活动来源的污染元素,其中树生叶状的中国树花(RS)、石生壳状的红脐鳞衣(RZC)和土生叶状的旱黄梅衣(XPC),分布广泛且土壤元素含量低,可区分人类活动源和地壳源元素,是本区域大气污染监测的最佳地衣。 综上所述,本研究区内地衣物种资源丰富,荒漠化环境对地衣元素组成的影响明显,人类活动影响较小。中国树花(Ramalina sinesis)、红脐鳞衣(Rhizoplaca chrysoleuca)和旱黄梅衣(Xanthoparmelia camtschadalis)是本区域内最佳监测大气污染沉降的地衣物种。