廣東紫金白溪省級(jí)自然保護(hù)區(qū)蕨類植物資源調(diào)查及區(qū)系分析

黃啟華

(紫金縣森林資源產(chǎn)權(quán)交易中心， 廣東 紫金 517400)

蕨類植物即“羊齒植物”，作為植物界不產(chǎn)生種子，孢子體和配子體都能獨(dú)立生活的維管植物，在植物區(qū)系組成中具重要的地位[1]。植物區(qū)系是植物在一定自然環(huán)境條件下，發(fā)展演化的結(jié)果[2]，對(duì)研究區(qū)域內(nèi)不同空間尺度的植物多樣性具重要意義。廣東紫金白溪省級(jí)自然保護(hù)區(qū)，地帶性植被結(jié)構(gòu)完整，群落類型繁多，本研究結(jié)合近幾年保護(hù)區(qū)內(nèi)動(dòng)植物樣性專項(xiàng)調(diào)查及綜合科學(xué)考察，在野外調(diào)查、白溪保護(hù)區(qū)蕨類相關(guān)文獻(xiàn)資料查閱、標(biāo)本采集、鑒定的基礎(chǔ)上，對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)蕨類植物的區(qū)系特征進(jìn)行了分析，初步摸清了廣東紫金白溪省級(jí)自然保護(hù)區(qū)蕨類植物多樣性及區(qū)系特征，以期為本區(qū)的生物多樣性研究、保護(hù)區(qū)蕨類植物的有效保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 調(diào)查區(qū)概況

廣東紫金白溪省級(jí)自然保護(hù)區(qū)地處廣東省河源市的紫金縣東北部，屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，氣候溫和、降水充沛，土壤有機(jī)質(zhì)含量豐富，呈酸性，具有赤紅壤、山地紅壤、山地黃壤、山地草甸土等多種土壤類型，垂直分布規(guī)律明顯，夏長(zhǎng)冬短，年平均氣溫 20 ℃，年均降水量1733mm，年均相對(duì)濕度 83%，小氣候環(huán)境獨(dú)特，植物全年均可生長(zhǎng)[3-6]。

2 調(diào)查方法

選擇涵蓋保護(hù)區(qū)不同的植被類型、海拔、坡向長(zhǎng)度2～3 km的調(diào)查樣線10條，進(jìn)行踏查，結(jié)合拍攝照片、標(biāo)本采集、資料查閱和中國(guó)科學(xué)院植物研究所標(biāo)本館(PE)的館藏標(biāo)本，專家鑒定，對(duì)區(qū)內(nèi)蕨類植物進(jìn)行系統(tǒng)考察，參考《中國(guó)植物志》[7]《廣東植物志》[8]。其中，蕨類植物科、屬、種的概念參照英文版Flora of China[9]整理保護(hù)區(qū)蕨類植物名錄，蕨類植物科、屬的分布區(qū)類型根據(jù)吳兆洪等[10-14]的方法進(jìn)行劃分，科、屬的等級(jí)劃分參照何增麗等[15]的方法。

3 結(jié)果與分析

3.1 保護(hù)區(qū)蕨類植物種類組成

根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果，結(jié)合文獻(xiàn)資料對(duì)該保護(hù)區(qū)的蕨類物種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，共記錄到蕨類植物33科59屬90種，占廣東蕨類植物(502種)總量的17.93%。其中，國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)蕨類植物有蚌殼蕨科的金毛狗(Cibotiumbarometz)、桫欏科的桫欏(Alsophilaspinulosa)、烏毛蕨科的蘇鐵蕨(Braineainsignis)；廣東省重點(diǎn)保護(hù)蕨類植物4科4屬4種，分別為：石杉科蛇足石杉(Huperziaserrata)、蚌殼蕨科的金毛狗(Cibotiumbarometz)、烏毛蕨科的蘇鐵蕨(Braineainsignis)、桫欏科的桫欏(Alsophilaspinulosa)。

3.2 科、屬區(qū)系組成

(1) 科的數(shù)量結(jié)構(gòu)。紫金白溪省級(jí)自然保護(hù)區(qū)分布的33科蕨類植物中，劃分為5個(gè)等級(jí)，其中有中等科(5～9種)6科，共含有24屬44種(表1)，占保護(hù)區(qū)蕨類植物總科數(shù)的18.18%，總種數(shù)的48.89%；單種科有15科15種，占區(qū)系總科數(shù)的45.45%，是構(gòu)成保護(hù)區(qū)蕨類的主體，說明區(qū)內(nèi)蕨類植物科屬結(jié)構(gòu)單一，分化水平不高。石松科(Huperziaceae)、木賊科(Equisetaceae)等一些較為原始的類群在保護(hù)區(qū)中較為常見，在一定程度上反映了該區(qū)系的古老性，有水龍骨科(Polypodiaceae)、鱗毛蕨科(Dryopteridaceae)系統(tǒng)發(fā)育上較為進(jìn)化的類群及處于原始蕨類類群與較為進(jìn)化類群兩者之間的鱗始蕨科(Lindsaeaceae)等，這表明研究區(qū)蕨類植物在系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化上有著較強(qiáng)的連貫性。

表1 廣東紫金白溪省級(jí)自然保護(hù)區(qū)蕨類植物科的組成統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistics of families of pteridophytaceae in Baixi Na-ture Reserve of Zijin County in Guangdong Province科名屬數(shù)種數(shù)木賊科 Equisetaceae11陰地蕨科 Botrychiaceae11瓶爾小草科Ophioglossace-ae11觀音座蓮科Angiopteridace-ae11瘤足蕨科 Plagiogyriaceae11膜蕨科 Hymenophyllaceae11蚌殼蕨科 Dicksoniaceae11碗蕨科 Dennstaedtiace-ae11蕨科 Pteridiaceae11鐵線蕨科 Adiantaceae11裸子蕨科 Hemionitidace-ae11書帶蕨科 Vittariaceae11腎蕨科 Nephrolepidaceae11條蕨科 Oleandraceae11劍蕨科 Loxogram-maceae11紫萁科 Osmundaceae12海金沙科 Lygodiaceae12桫欏科 Cyatheaceae12骨碎補(bǔ)科 Davalliaceae12石杉科 Huperziaceae22三叉蕨科 Aspidiaceae22卷柏科 Selaginellaceae13里白科 Gleicheniaceae23鱗始蕨科 Lindsaeaceae23石松科 Lycopodiaceae33中國(guó)蕨科 Sinopteridaceae33鐵角蕨科 Aspleniaceae14蹄蓋蕨科 Athyriaceae45烏毛蕨科 Blechnaceae46鳳尾蕨科 Pteridaceae27金星蕨科 Thelypteridace-ae48鱗毛蕨科 Dryopteridaceae49水龍骨科 Polypodiaceae69

(2)屬的數(shù)量結(jié)構(gòu)。保護(hù)區(qū)蕨類植物共59屬，其中，優(yōu)勢(shì)屬(≥15種) 有2屬 12種，分別為鳳尾蕨屬(Pteris)、鱗毛蕨屬(Dryopteris)，以單種屬和寡種屬占優(yōu)勢(shì)，共53屬64種，占區(qū)內(nèi)總屬數(shù)的89.83%(表2)。蕨類植物屬的組成在本區(qū)呈現(xiàn)較高的多樣性，組成成分較復(fù)雜，是該區(qū)蕨類物種多樣性的重要保存、分化中心。

3.3 區(qū)系特征

(1)蕨類植物科的分布區(qū)類型。中國(guó)蕨類植物區(qū)系地理成分類型與中國(guó)種子植物區(qū)系基本一致。根據(jù)秦仁昌[11]的方法，保護(hù)區(qū)蕨類植物區(qū)系的 33 科劃分為6個(gè)分布區(qū)類型。泛熱帶分布的科(共14科)占比例最大，為42.42%；北溫帶分布4科，占科總數(shù)的12.12%；熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布共2科占科總數(shù)的6.06%；優(yōu)勢(shì)科中泛熱帶分布的有8科，占科總數(shù)的24.24%(表3)。結(jié)果表明：蕨類植物科的成分表現(xiàn)出明顯的熱帶性質(zhì)，具有典型的亞熱帶植物區(qū)系的特點(diǎn)。

(2)蕨類植物屬的分布區(qū)類型。蕨類植物屬的分布區(qū)類型，能較準(zhǔn)確反映植物的進(jìn)化情況及區(qū)域特性。根據(jù)吳兆洪等[10]對(duì)中國(guó)蕨類植物的劃分方法，區(qū)內(nèi)59屬蕨類植物可劃分為10個(gè)分布區(qū)類型。整個(gè)區(qū)系以熱帶亞熱帶成分占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其中，泛熱帶分布屬19個(gè)，占屬總數(shù)的32.20%，北溫帶分布屬2個(gè)，占3.39 %；中國(guó)特有分布4屬，占6.78%。本區(qū)系與泛熱帶(32.20%)聯(lián)系最密切，與溫帶成分中北溫帶(3.39%)聯(lián)系較密切；與東亞分布的聯(lián)系最少(1.69%)(表4)。中國(guó)特有分布4屬，占中國(guó)特有屬260屬的1.5%，說明該區(qū)具特有現(xiàn)象，但不明顯。

表2 廣東紫金白溪省級(jí)自然保護(hù)區(qū)蕨類植物屬的組成統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Statistics of genus of pteridophytaceae in Baixi Nature Reserve of Zijin County in Guangdong Province屬名種數(shù)屬名種數(shù)石杉屬 Huperzia1復(fù)葉耳蕨屬Arachniodes1馬尾杉屬 Phlegmariurus1貫眾屬 Cyrtomium1藤石松屬 Lycopodiastrum1耳蕨屬 Polystichum1石松屬 Lycopodium1肋毛蕨屬 Ctenitis1燈籠草屬 Palhinhaea1三叉蕨屬 Tectaria1木賊屬 Equisetum1腎蕨屬 Nephrolepis1陰地蕨屬 Sceptridium1條蕨屬 Oleandra1瓶爾小草屬Ophioglos-sum1伏石蕨屬 Lemmaphyllum1觀音座蓮屬Angiopteris1瓦韋屬 Lepisorus1瘤足蕨屬 Plagiogyria1盾蕨屬 Neolepi-sorus1芒箕屬 Dicranop-teris1石韋屬 Pyrrosia1蕗蕨屬 Mecodium1劍蕨屬 Loxo-gramme1金毛狗屬 Cibotium1紫萁屬 Osmunda2鱗蓋蕨屬 Microlepia1里白屬 Diplopterygium2烏蕨屬 Sphenomer-is1海金沙屬 Lygodium2蕨屬 Pteridium1桫欏屬 Alsophila2栗蕨屬 Histiopteris1鱗始蕨屬 Lindsaea2粉背蕨屬 Aleuritop-teris1短腸蕨屬 Allantodia2碎米蕨屬 Cheilosoria1毛蕨屬 Cyclosorus2金粉蕨屬 Onychium1崇澍蕨屬 Chieniop-teris2鐵線蕨屬 Adiantum1狗脊屬 Woodwar-dia2鳳丫蕨屬 Conio-gramme1陰石蕨屬 Humata2書帶蕨屬 Vittaria1星蕨屬 Microsori-um2菜蕨屬 Callipteris1卷柏屬 Selaginella3雙蓋蕨屬 Diplazium1線蕨屬 Colysis3介蕨屬 Dryoathyri-um1新月蕨屬 Pronephri-um4圣蕨屬 Dictyocline1鐵角蕨屬 Asplenium4針毛蕨屬 Macrothelypteris1鳳尾蕨屬 Pteris6烏毛蕨屬 Blechnum1鱗毛蕨屬 Dryopteris6蘇鐵蕨屬 Brainea1

表3 紫金白溪省級(jí)自然保護(hù)區(qū)蕨類植物科的分布區(qū)類型Tab.3 Distribution type of families of pteridophytaceae in Baixi Nature Reserve of Zijin County in Guangdong Province分布區(qū)類型科數(shù)占科總數(shù)/%屬數(shù)占屬總數(shù)/%種數(shù)占總種數(shù)/%1. 世界分布1133.332135.593437.782.泛熱帶分布1442.422644.074246.67 3. 熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布26.0658.4744.444.舊世界熱帶分布13.0323.3922.22 8.北溫帶分布412.1246.7866.6714. 東亞分布13.0311.6922.22 總計(jì)33100.0059100.0090100.00

表4 紫金白溪省級(jí)自然保護(hù)區(qū)蕨類植物屬的分布區(qū)類型Tab.4 Distribution type of genus of pteridophytaceae in Baixi Nature Reserve of Zijin County in Guangdong Prov-ince分布區(qū)類型屬數(shù)占保護(hù)區(qū)屬總數(shù)/%種數(shù)占保護(hù)區(qū)總種數(shù)/%1.世界分布1627.123033.332.泛熱帶分布1932.202831.11 3.熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布23.3922.224.舊世界熱帶分布58.4766.67 5.熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布23.3922.22 6.熱帶亞洲至熱帶非洲分布35.0844.44 7.熱帶亞洲分布58.47910.00 8.北溫帶分布23.3933.3314.東亞分布11.6922.2215.中國(guó)特有分布46.7844.44 總計(jì)3359100.0090100.00

4 結(jié)論與討論

(1) 紫金白溪省級(jí)自然保護(hù)區(qū)共記錄到蕨類植物33科59屬90種，其中，國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)蕨類植物3科3屬3種，廣東省重點(diǎn)保護(hù)蕨類植物4科4屬4種，是廣東省蕨類植物的重要組成部分。

(2)依據(jù)水熱條件和人為干擾程度的不同，保護(hù)區(qū)的蕨類植物大致可以分為林緣干旱生境和林下陰濕生境兩種類型。在海拔較低、人為干擾較多、相對(duì)干旱生境的林緣、路旁等地，常見的蕨類植物主要以石松科(Lycopodiaceae)、海金沙科(Lygodiaceae)、鳳尾蕨科(Pteridaceae)等為主。在海拔較高、人為干擾少、相對(duì)陰濕的常綠闊葉林中，常見的蕨類植物主要有水龍骨科(Polypodiaceae)、金星蕨科(Thelypteridaceae)等。林下常見的種有江南短腸蕨(Allantodiametteniana)、深綠卷柏(Selaginelladoederleinii)等；附生樹干或石上的有伏石蕨(Lemmaphyllummicrophyllum)、江南星蕨(Microsorumfortunei)等。

(3)植物區(qū)系具有典型的泛熱帶性質(zhì)。保護(hù)區(qū)蕨類植物科級(jí)水平上劃分為6個(gè)分布區(qū)類型；屬級(jí)水平上，可劃分為10個(gè)分布區(qū)類型，在科、屬兩個(gè)層次上均表現(xiàn)出明顯的泛熱帶性質(zhì)，本區(qū)系與泛熱帶(32.20%)聯(lián)系最密切，與溫帶成分中北溫帶(3.39%)聯(lián)系較密切，與東亞分布的聯(lián)系最少(1.69%)。區(qū)內(nèi)鱗毛蕨科、水龍骨科為優(yōu)勢(shì)科，單種科和單屬科所占的比例最大，說明植物組成較分散；單型科是該科物種在區(qū)域內(nèi)的演化終極，單型科數(shù)量越大，物種多樣性的穩(wěn)定性越弱。

(4)植物區(qū)系具古老及復(fù)雜性。區(qū)內(nèi)分布有很多古老的類群種子，主要有石松科(Huperziaceae)、木賊科(Equisetaceae)等在保護(hù)區(qū)中較為常見的物種，中國(guó)特有分布4屬，占中國(guó)特有屬260屬的1.5%，表明該區(qū)植物區(qū)系的古老及復(fù)雜性，存在特有現(xiàn)象，但不明顯。廖文波等[16]、王伯蓀[17]探討了廣東與鄰近的海南、廣西等華南地區(qū)的蕨類植物區(qū)系的聯(lián)系，研究認(rèn)為華南蕨類區(qū)系具有整體性，均富含熱帶成分，與勞亞古陸華夏蕨類區(qū)系是近親的植物區(qū)系。在青云山、五指山的蕨類植物中，屬于熱帶性質(zhì)的物種所占的比例分別為84.7%、85.2%[18-19]，與該區(qū)蕨類植物區(qū)系具有相似顯著熱帶性質(zhì)。該區(qū)含單種的屬和寡種的屬占區(qū)內(nèi)總屬數(shù)的89.83%，即絕大多數(shù)屬含有的種類較少，這是植物區(qū)系比較古老的一個(gè)原因。在該區(qū)的植物區(qū)系中，含種類多的科、屬起到了極為重要的作用。