福建武平蕨類植物區(qū)系分析

丁力 陳巧賢 陳艷麗

摘要 為了掌握福建省武平縣蕨類植物資源的種類和數(shù)量，對該縣進行調(diào)查并分析其區(qū)系特征，可為科學、合理地保護和利用蕨類植物資源提供理論依據(jù)，對生態(tài)文明建設也有重要意義。采用生態(tài)學調(diào)查技術手段，依照野生植物調(diào)查技術規(guī)程中的線路法，以蕨類植物區(qū)系的物種組成、科屬分布區(qū)類型為指標，并與其他地區(qū)進行比較開展福建武平蕨類植物區(qū)系的研究。結果表明武平縣共有蕨類植物38科、71屬、160種，其中新紀錄種有71種，有3種屬于國家重點保護植物。優(yōu)勢科為水龍骨科、金星蕨科、鱗毛蕨科、鳳尾蕨科;鱗毛蕨屬、鳳尾蕨屬、鐵角蕨屬、卷柏屬、鳳丫蕨屬、毛蕨屬為優(yōu)勢屬?？频姆植紖^(qū)類型有8個，其中熱帶分布科比例55.26%;屬的分布區(qū)類型有11個，超過50%屬均為熱帶分布，說明該區(qū)系具有明顯的熱帶親緣特征。通過與其他地區(qū)的比較，發(fā)現(xiàn)在中亞熱帶地區(qū)隨著緯度的升高，蕨類植物的熱帶成分減少，溫帶成分增加。

關鍵詞 蕨類植物;植物區(qū)系分析;分布區(qū)類型;武平縣;福建省

Abstract In order to master the species and quantity of pteridophytes resources in Wuping County， Fujian Province， the investigation and analysis may provide theoretical basis for scientific protection and utilization of pteridophytes resources reasonably， which had great significance for the construction of ecological civilization. By the means of ecological investigation technology， according to the line method in the technical specification of wild plant investigation， the species composition， family and genus distribution of the pteridophytes flora， and comparison with other areas were taken as analysis indicators， the pteridophyte flora was studied in Wuping， Fujian Province. There were 38 families， 71 genera and 160 species of pteridophytes in Wuping County. Among them， 71 species were new records， there were 3 species belonging to national keyprotected plant. The dominant families were Polypodiaceae， Thelypteridaceae， Dryopteridaceae， Pteridaceae， and the dominant genera were Dryopteris， Pteris， Asplenium， Selaginella， Coniogramme， Cyclosorus. There were 8 arealtypes of family， the proportion of tropical families was 55.26%， and there were 11 arealtypes of genus， more than half of the genera were tropical distribution， those showed that the tropicalgenetic characteristics of pteridophytes flora were obvious. Compared with other regions， it was found that with the increase of latitude， the tropical component of pteridophytes decreased and the temperate component increased.

Key words Pteridophyte;Floristic analysis;Type of distribution area;Wuping County;Fujian Province

植物區(qū)系是某一時空區(qū)域范圍內(nèi)所有植物的總稱，它可直接反映植物區(qū)系的發(fā)展歷程與古地理或現(xiàn)代自然條件之間的關系。植物區(qū)系分析在判斷一個地區(qū)的地質(zhì)變遷歷史，調(diào)查處理科級等分類單位發(fā)生的問題等方面具有重要意義[1]。蕨類植物屬于較古老的一類維管植物，它在演化上的地位處于演化地位較低的苔蘚植物、藻類植物和較高級的種子植物之間。蕨類植物區(qū)系的研究可以揭示其起源、演化進程的變化以及與自然條件之間的關系，可供蕨類植物資源保護和利用作參考等[2]。近年來，我國有關蕨類植物區(qū)系的報道主要集中在保護區(qū)、國家森林公園和一些地區(qū)，如陳鋒等[3]、駱強等[4]、鄧坦[5]研究了四川花萼山、草海和巖下自然保護區(qū)的蕨類植物區(qū)系特征;李國權等[6]、駱強等[7]、陳水木[8]研究了河北云霧山、畢節(jié)陽山、三明仙人谷等國家森林公園的蕨類植物區(qū)系特點;黃升等[9]、孫林等[10]、吳菲等[11]研究了湖北恩施、江西武功山、華北等地區(qū)的蕨類植物區(qū)系，他們的研究都為當?shù)厣锒鄻有员Ｗo和植物資源的開發(fā)利用提供了理論依據(jù)。在福建省，蕨類植物區(qū)系的研究也備受關注，孔祥海[12]首先對紫金山蕨類植物區(qū)系進行了研究，康木水[13]、黃曉冬等[14]、李肇鋒[15]、林汝強等[16]、陳水木[17-18]分別對茫蕩山、牛姆林、九阜山、武夷山、君子峰自然保護區(qū)和三明仙人谷森林公園的蕨類植物區(qū)系開展研究，然而，鮮有對福建省武平縣蕨類植物區(qū)系的報道。

武夷山脈是全球具有重要意義的生物多樣性和生態(tài)過程的陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)區(qū)，也是我國陸地優(yōu)先保護生態(tài)系統(tǒng)的重點區(qū)域[19-20]，武平縣位于武夷山脈南端，是南嶺山脈和武夷山脈兩大山脈的交匯處，開展蕨類植物區(qū)系的研究對于揭示南嶺山脈和武夷山脈植物區(qū)系的起源和演化具有重要意義。該研究采用野生植物資源調(diào)查技術規(guī)程和全國中藥資源普查技術規(guī)范中的線路法來調(diào)查武平縣蕨類植物，統(tǒng)計和分析武平縣蕨類植物區(qū)系的物種組成和區(qū)系的特點，以期為今后深入研究該縣植物區(qū)系提供重要資料，并為蕨類植物資源的合理開發(fā)利用和有效保護提供科學依據(jù)。

1 研究地與研究方法

1.1 研究地概況

武平縣位于福建省龍巖市西南部，閩贛粵三省交界處，處于武夷山脈最南端，地理坐標為115°51′～116°23′E，24°47′～25°49′N，總面積2 635.2 km2。該縣為低山丘陵地區(qū)，地勢由西北向東南傾斜;最高山峰為梁野山，海拔1 538 m。氣候為亞熱帶海洋性季風氣候，一年四季明顯變化，平均氣溫17.0～19.6 ℃，降雨量1 450～2 200 mm;由于地形復雜，海拔相差較大，所以區(qū)域氣候差別較大，各地四季的開始與持續(xù)時間長短也有差異。土壤分布最多的為紅壤，其次為黃壤、紫色土、草甸土等，山地的土層深厚，土壤較肥沃，養(yǎng)分含量高。溪流分布眾多，呈放射形向東西南北流出縣境，分屬汀江、梅江、贛江三個水系，水力資源豐富。武平縣的自然環(huán)境條件優(yōu)越，境內(nèi)擁有1個國家級自然保護區(qū)，蘊含著豐富的植物資源，形成多種植被類型，導致植物區(qū)系也較復雜[21]，為此次研究提供了良好的條件。

1.2 研究方法

1.2.1 調(diào)查地點的選擇。

此次調(diào)查技術主要依據(jù)全國中藥資源普查技術規(guī)范和國家林業(yè)局制定的野生植物資源調(diào)查技術規(guī)程（LY/T 1820—2009），根據(jù)武平縣的地形及植被分布特點，設置調(diào)查地點在象洞鎮(zhèn)、下壩鄉(xiāng)、中堡鎮(zhèn)、東留鎮(zhèn)、永平鎮(zhèn)、大禾鄉(xiāng)、武東鎮(zhèn)、萬安鎮(zhèn)、桃溪鎮(zhèn)、城廂鎮(zhèn)、湘店鎮(zhèn)11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，涉及鄉(xiāng)鎮(zhèn)調(diào)查面積為1 858.95 km2，占武平縣總面積70.55%。

1.2.2 調(diào)查路線的設計。

通過查閱文獻資料和實地踏查情況，并且根據(jù)地形和植被類型、野生植物資源較為豐富的原則來確定調(diào)查路線，通過綜合分析設置30條樣線（圖1），分別為章豐村—觀獅山、新湖村—石坑壩、田坑村—大頃、大蘭園—新華、亭頭村—大坑、堯祿村—竹子背、赤崗—云礤、下三角鋪—金嶺排、霞寨繞—長坑頭、賢溪—白蓮塘、新中村—苧凹背、大山里—油心地、南坊村—南洞、大田村—老屋場、美溪村—園豐村、黃竹塘—下龍牙塘、袁下村—袁上村、東興村—美和村、五里逕—雷公井、塔里村—粟坑、孔下村—谷夫、朝陽村—亭頭溪、七里村—三和村、崗子下—湘湖村、店下村—長豐下、上梧村—下湖、上湖村—賢坑村、山頭村—潘屋 、瓦窯前—石屋、芹礤村—荷林村。每條樣線長度3～6 km，樣線總長103.3 km。

1.2.3 調(diào)查方法。

1.2.3.1 前期準備工作。

準備單反數(shù)碼照相機、GPS軌跡記錄儀、手機地圖、枝剪、自制鉤刀、小鋤頭、野外記錄簽、標簽、鉛筆、橡皮、標本夾（含繩子）、吸水紙、采集袋、針、棉線、鑒定簽、臺紙、標本粘貼袋、防腐防蟲藥劑（丸）、筆記本電腦等，并閱讀相關書籍、文獻。

1.2.3.2 標本的采集與制作。

按設定好的調(diào)查路線，徒步采集蕨類植物標本。首先用單反數(shù)碼相機拍攝其生境、植株、特寫等4～5張照片作為其原生態(tài)記錄;其次，采集時選擇具有完整性和代表性的無病蟲害的植株或部分，用枝剪、自制鉤刀或者小鋤頭進行采挖，并根據(jù)GPS軌跡記錄儀記錄的信息填寫本種蕨類植物的野外記錄簽、標簽;最后將標本放入采集袋中或者直接壓制在標本夾中。經(jīng)過壓制—消毒—上臺紙—鑒定4個步驟制作臘葉標本，最后裝入自粘袋，封口后按照分類順序進行排列保存。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理。

將拍攝的照片導入筆記本電腦中，按照日期創(chuàng)建各個文件夾。參考《福建植物志》[22];FRPS《中國植物志》全文電子版網(wǎng)站（http：∥frps.iplant.cn/）;FOC，F(xiàn)lora of China《中國植物志》（http：∥foc.iplant.cn/）;PPBC《中國植物圖像庫》（http：∥ppbc.iplant.cn/）;中國自然標本館（http：∥www.cfh.ac.cn/）等對標本進行鑒定、分類，將照片文件命名為標本編號+物種名。按照秦仁昌系統(tǒng)[23]進行排序和統(tǒng)計，整理成武平縣蕨類植物名錄。蕨類植物科級分布區(qū)類型參照臧得奎[24]和陸樹剛[25]對中國蕨類植物科的地理成分進行分析，對照《中國植物志》（第一卷）[26]蕨類植物區(qū)系的屬級分布區(qū)類型進行分析。

2 結果與分析

2.1 武平縣蕨類植物的物種組成

將武平縣蕨類植物按照秦仁昌對蕨類植物的分科順序進行排列（表1），從表1可看出，武平縣蕨類植物分別占《福建植物志》中記載蕨類植物科、屬、種的84.44%、67.62%、43.96%;相應的占《中國植物志》中記載蕨類植物的60.32%、30.74%、6.15%，說明武平縣蕨類植物較為豐富。

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)武平縣160種蕨類植物中有3種在國家重點保護野生植物名錄（第1 批）[27]中，它們分別是粗齒桫欏（Alsophila denticulata）、桫欏（Alsophila spinulosa）、金毛狗（Cibotium barometz），應加強保護。此外，通過對比福建梁野山自然保護區(qū)綜合科學考察報告[28]，共發(fā)現(xiàn)有71種新紀錄種，如華南馬尾杉（Phlegmariurus austrosinicus）、華南紫萁（Osmunda vachellii）、曲軸海金沙（Lygodium flexuosum）、華東膜蕨（Hymenophyllum barbatum）、稀子蕨（Monachosorum henryi）等，其中包括一種新擬定種梁野山里白。

2.2 武平縣優(yōu)勢科屬分析

2.2.1 科的組成及優(yōu)勢科分析。

統(tǒng)計各科內(nèi)含有的種數(shù)，從圖2可以看出，含2～4種和含1種的科各有14科，占總科數(shù)的73.68%，說明這些科是該區(qū)系科級的主要成分，同時也說明科內(nèi)的結構簡單、分化不顯著。

將含10種以上的大科按科內(nèi)含有的種數(shù)由高至低進行排列，可確定水龍骨科、鱗毛蕨科、金星蕨科和鳳尾蕨科為優(yōu)勢科（圖3）。

2.2.2 屬的組成及優(yōu)勢屬分析。

統(tǒng)計71屬內(nèi)分別含有的種數(shù)，從圖4可看出，含2～4種的屬和含1種的屬超過50%，說明屬內(nèi)的結構簡單，屬內(nèi)分化程度不高;若以屬內(nèi)含有種數(shù)的多少來確定優(yōu)勢屬，則將其定為含有5種以上的屬，具體屬見圖5。

2.3 武平縣蕨類植物分布區(qū)類型分析

2.3.1 科的分布區(qū)類型分析。

將武平縣分布的38科蕨類植物，按“1.2.4”中的方法進行統(tǒng)計。從表2可看出，科分布區(qū)類型有8個;熱帶分布型（表中2～7）的科所占比例為55.26%，位居第一;42.11%的科數(shù)為世界分布，居其次;溫帶分布（表中8～11）科最少，僅1科，表明武平縣蕨類植物區(qū)系科具有熱帶性質(zhì)。

2.3.2 屬的分布區(qū)類型分析。

依照“1.2.4”的方法，整理武平縣蕨類植物屬的分布區(qū)類型見表2。從表2可以看出，71個蕨類植物屬可劃入11個分布區(qū)類型。熱帶性質(zhì)分布的屬比例高達63.38%;其次是世界分布的屬，占23.94%;僅有12.68%屬為溫帶分布。這些數(shù)據(jù)說明武平縣蕨類植物區(qū)系屬以熱帶成分為主，熱帶性質(zhì)較明顯，但也存在一定比例的溫帶成分。

2.4 3個地區(qū)蕨類植物區(qū)系屬的分布區(qū)類型比較

為進一步闡明蕨類植物區(qū)系的特征，選擇福建武夷山[29]和江西贛江源[30]2個國家級自然保護區(qū)與武平縣進行比較（表3）。從表3可以看出，3個地區(qū)均以熱帶分布屬為最多。熱帶性質(zhì)可以用各自的熱溫比R/T（熱帶屬數(shù)與溫帶屬數(shù)的比值）來反映，比值與熱帶性質(zhì)成正比[31]。計算出武平縣、贛江源自然保護區(qū)、武夷山自然保護區(qū)三地的R/T分別為5.0、4.0、2.6，說明武平縣蕨類植物區(qū)系具有更強的熱帶性質(zhì)，且較接近于贛江源自然保護區(qū)，這與它們之間所處的緯度比較接近相關，即它們之間的地理位置更為接近。

統(tǒng)計武平縣、贛江源自然保護區(qū)、武夷山自然保護區(qū)3地熱帶分布屬和溫帶分布屬占總屬數(shù)（世界分布屬除外）的百分比。

從圖6可以看出，在中亞熱帶地區(qū)，隨著緯度的增加，熱帶成分呈現(xiàn)下降趨勢，而溫帶成分則上升。

3 結論

調(diào)查表明，武平縣蕨類植物種類資源豐富，共有38科71屬160種;含少種和單種的科，屬較多，占比分別達73.68%和91.55%，科屬結構簡單，分化程度低;優(yōu)勢科、屬分別為水龍骨科、金星蕨科、鱗毛蕨科、鳳尾蕨科和鱗毛蕨屬、鳳尾蕨屬、鐵角蕨屬、卷柏屬、鳳丫蕨屬、毛蕨屬;科、屬的分布區(qū)類型均以熱帶性質(zhì)分布為主、熱帶性質(zhì)較明顯，但也存在一定比例的溫帶成分;經(jīng)與其他地區(qū)比較，在中亞熱帶地區(qū)，隨著緯度的增加，熱帶成分減少，溫帶成分增加。

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