洮河保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物調(diào)查及區(qū)系分析

李改香

在查閱資料和標(biāo)本的基礎(chǔ)上，我們對(duì)洮河保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物資源進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，保護(hù)區(qū)自然分布的蕨類(lèi)植物有12 科19 屬40 種，占我國(guó)蕨類(lèi)植物總科數(shù)、總屬數(shù)和總種數(shù)的19.0%、8.5%、1.6%。通過(guò)查清保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物區(qū)系性質(zhì)、歸屬和起源，從科屬的區(qū)系分布特點(diǎn)進(jìn)行了分析，對(duì)蕨類(lèi)植物進(jìn)行了全面的植物區(qū)系研究，與其生長(zhǎng)的環(huán)境因子進(jìn)行了初步的探討，為制訂保護(hù)區(qū)生物資源多樣性保護(hù)措施提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

一、概況

甘肅洮河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地處青藏高原向黃土高原的過(guò)渡帶，位于甘肅南部洮河中上游的迭山北坡，地理位置北緯34°10′07″～34°42′05″，東經(jīng)102°46′02″～103°44′40″，保護(hù)區(qū)總面積287759.0 公頃，是以森林生態(tài)系統(tǒng)、珍稀野生動(dòng)植物及棲息地為主要保護(hù)對(duì)象的特大型自然保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)海拔2400 米～4920 米，氣候?yàn)榈湫偷纳降睾疁匦蜌夂?，年平均日照時(shí)數(shù)2186 小時(shí)～2364 小時(shí)，年平均氣溫為-5.8℃～5.1℃，年均降水量為581 毫米～712 毫米。保護(hù)區(qū)有野生維管植物88 科377 屬1105 種，植物群落有8 個(gè)植被型組，20 個(gè)植被類(lèi)型，19 個(gè)植被亞型，70 個(gè)植物群系。

二、調(diào)查內(nèi)容與方法

首先在收集相關(guān)文獻(xiàn)資料、植被調(diào)查與文獻(xiàn)等資料的基礎(chǔ)上開(kāi)展調(diào)查。

（一）樣線(xiàn)布設(shè)：按照機(jī)械抽樣的原理，分別在不同海拔、坡向、植被類(lèi)型設(shè)置調(diào)查線(xiàn)路。調(diào)查線(xiàn)路的布局要盡可能全面且具有代表性，包括山脊、溝谷、坡向、海拔等。

（二）野外調(diào)查：線(xiàn)路調(diào)查時(shí)，對(duì)行走線(xiàn)路的所有蕨類(lèi)植物均進(jìn)行逐一調(diào)查。記錄分布地點(diǎn)、植被類(lèi)型、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)緯度、海拔、土壤、出現(xiàn)頻度、習(xí)性、受威脅狀況等，同時(shí)對(duì)目標(biāo)植物進(jìn)行影像信息采集，拍攝其生境、群落、種群、個(gè)體、器官等不同層次的照片。調(diào)查結(jié)束后，對(duì)完整并具有代表性的目標(biāo)植物進(jìn)行標(biāo)本采集。

（三）標(biāo)本制作

采集的標(biāo)本通過(guò)外業(yè)初步鑒定，經(jīng)壓制、制作后，在內(nèi)業(yè)階段對(duì)已初步鑒定的標(biāo)本進(jìn)行確認(rèn)。進(jìn)行鑒定時(shí)，主要依據(jù)《中國(guó)蕨類(lèi)植物科屬志》、《中國(guó)植物志》（第一卷）、《中國(guó)蕨類(lèi)多樣性與地理分布》等權(quán)威志書(shū)，以及甘肅省地方植物志書(shū)、調(diào)查區(qū)域已有的調(diào)查資料，咨詢(xún)專(zhuān)家等。鑒定到種以后，填寫(xiě)鑒定簽，臘葉標(biāo)本66份現(xiàn)存放于洮河保護(hù)區(qū)管護(hù)中心標(biāo)本館。

三、分布特點(diǎn)

中國(guó)的蕨類(lèi)植物約有2500 種，主要分布在西南和華南地區(qū)。洮河保護(hù)區(qū)分布有蕨類(lèi)植物12 科19 屬40種，分別占我國(guó)蕨類(lèi)植物總科數(shù)、總屬數(shù)和總種數(shù)的19.0%、8.5%、1.6%，資源相對(duì)缺乏，與保護(hù)區(qū)地處青藏高原邊緣地帶，氣候寒冷，不適宜蕨類(lèi)植物生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)，保護(hù)區(qū)現(xiàn)有的種類(lèi)，主要是一些耐陰濕耐寒耐旱的中小型蕨類(lèi)，是構(gòu)成保護(hù)區(qū)生物多樣性不可或缺的組成部分。

（一）科的數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析

按照科內(nèi)含有種數(shù)的多少對(duì)蕨類(lèi)植物的12 個(gè)科進(jìn)行了排序，蕨類(lèi)植物各科所含有的種數(shù)均不多（表1）。其中，鱗毛蕨科在保護(hù)區(qū)分布的種類(lèi)最多，有11種，占保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物總種數(shù)的27.50%。其次為蹄蓋蕨科，在保護(hù)區(qū)分布有6 個(gè)種，水龍骨科和巖蕨科均含有4 個(gè)種，這4 個(gè)科共計(jì)有25 種，占保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物總種數(shù)的62.50%，是保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物的優(yōu)勢(shì)科。鐵線(xiàn)蕨科、鐵角蕨科和木賊科在保護(hù)區(qū)均分布有3 種，中國(guó)蕨科在保護(hù)區(qū)均分布有2 種，這4 個(gè)科的種數(shù)較少。蕨科、裸子蕨科、槲蕨科和卷柏科在保護(hù)區(qū)均只分布有1種。保護(hù)區(qū)的蕨類(lèi)植物種類(lèi)雖然不多，但既有在系統(tǒng)位置上較進(jìn)化的科，如水龍骨科、蕨科等，也有比較原始的科，如木賊科和卷柏科等，還有一些處于進(jìn)化系統(tǒng)中間位置的科，如鐵線(xiàn)蕨科、蹄蓋蕨科等。這些原始的、進(jìn)化的和中間的科同時(shí)在保護(hù)區(qū)出現(xiàn)，說(shuō)明該地區(qū)長(zhǎng)期保存著蕨類(lèi)植物可生存和發(fā)展的條件，使得保護(hù)區(qū)的蕨類(lèi)植物在系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化上比較連貫。

表1 蕨類(lèi)植物科的大小統(tǒng)計(jì)

（二）科的分布區(qū)類(lèi)型統(tǒng)計(jì)分析

將保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物科的分布區(qū)劃分為5 種類(lèi)型，世界分布、熱帶分布、熱帶和亞熱帶分布、亞熱帶分布、溫帶分布（表2）。在各分布類(lèi)型中，以世界分布科占主體，共8 科，占保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物總科數(shù)的66.68%，熱帶分布科，熱帶和亞熱帶分布科，亞熱帶分布科和溫帶分布科在保護(hù)區(qū)均僅有1 科，這4 種分布類(lèi)型占保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物總科數(shù)的23.32%。因此，保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物科的分布區(qū)類(lèi)型以世界分布為主。

表2 蕨類(lèi)植物科的分布區(qū)類(lèi)型統(tǒng)計(jì)

（三）屬的數(shù)量統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)屬內(nèi)包含種的數(shù)量多少對(duì)保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物各屬進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和排序（表3）。其中，耳蕨屬的種數(shù)最多，為8 種；其次為巖蕨屬，在保護(hù)區(qū)分布有4 種；鐵線(xiàn)蕨屬、冷蕨屬、鐵角蕨屬、瓦韋屬和木賊屬在保護(hù)區(qū)均分布有3 種；鱗毛蕨屬在保護(hù)區(qū)分布有2 種；其余11屬在保護(hù)區(qū)均只分布有1 種?？梢?jiàn)蕨類(lèi)植物各屬在保護(hù)區(qū)均只有少數(shù)種類(lèi)的分布，進(jìn)一步說(shuō)明了保護(hù)區(qū)的氣候條件不適宜大多數(shù)蕨類(lèi)植物的生長(zhǎng)。

表3 蕨類(lèi)植物屬的大小統(tǒng)計(jì)

（四）屬的分布區(qū)類(lèi)型統(tǒng)計(jì)分析

參考相關(guān)研究成果，并參照吳征鎰關(guān)于中國(guó)種子植物屬分布區(qū)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)甘肅洮河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物的19 屬的分布區(qū)類(lèi)型進(jìn)行了劃分（表4），劃分為世界分布、熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布、熱帶亞洲至熱帶非洲分布、北溫帶分布、溫帶亞洲分布、東亞分布及其變型、舊世界溫帶分布和中國(guó)特有分布8 種分布類(lèi)型。

表4 蕨類(lèi)植物屬的分布區(qū)類(lèi)型統(tǒng)計(jì)

1.世界分布

世界分布的屬在保護(hù)區(qū)占主體，共計(jì)10 屬26 種，占保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物總屬數(shù)的52.63%，總種數(shù)的65.00%。這些世界分布屬在全球的種類(lèi)較多，但僅有少數(shù)耐寒的種類(lèi)分布到了本保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)世界分布的屬有木賊屬、鐵角蕨屬、鱗毛蕨屬、鐵線(xiàn)蕨屬、冷蕨屬、蹄蓋蕨屬、耳蕨屬、蕨屬、粉背蕨屬和卷柏屬。

2.熱帶分布

熱帶分布共2 種類(lèi)型，分別是熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布和熱帶亞洲至熱帶非洲分布，共2 屬4 種，占保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物總屬數(shù)的10.52%，總種數(shù)的10.00%。保護(hù)區(qū)熱帶分布的屬為槲蕨屬和瓦韋屬，熱帶分布的屬在保護(hù)區(qū)所占比例甚微。

3.溫帶分布

溫帶分布類(lèi)型包括了北溫帶分布、溫帶亞洲分布、東亞分布和舊世界溫帶分布4 種類(lèi)型，共6 屬9 種，占保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物總屬數(shù)的31.58%，總種數(shù)的22.50%。在溫帶分布類(lèi)型中，又以北溫帶分布為主，共3 屬6種，分別為巖蕨屬、珠蕨屬和羽節(jié)蕨屬。溫帶亞洲分布的僅假冷蕨屬，東亞分布的屬僅有水龍骨屬，是東亞廣布屬，舊世界溫帶分布的為金毛裸蕨屬。可見(jiàn)，保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物屬的溫帶性質(zhì)較為明顯。

4.中國(guó)特有分布

保護(hù)區(qū)的中國(guó)特有蕨類(lèi)植物屬僅1 屬，為玉龍蕨屬，僅分布有1 種，即玉龍蕨。玉龍蕨屬分布于中國(guó)西部高山冰川洞穴或巖石縫中，原記載玉龍蕨分布于我國(guó)四川、云南及西藏。在本保護(hù)區(qū)分布于車(chē)巴溝光蓋山和卡車(chē)扎錄溝海拔3650米～4030米的高山巖石縫隙中。

五、結(jié)論

（一）保護(hù)區(qū)地處青藏高原邊緣地帶，氣候寒冷，不適宜蕨類(lèi)植物生長(zhǎng)，僅有極少種類(lèi)，主要是一些耐寒耐旱的中小型蕨類(lèi)在本區(qū)有分布。該地區(qū)長(zhǎng)期保存著蕨類(lèi)植物可生存和發(fā)展的條件，使得保護(hù)區(qū)的蕨類(lèi)植物在系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化上比較連貫。

（二）保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物屬的地理分布以溫帶分布性質(zhì)較明顯，其中以北溫帶分布成分為主，溫帶亞洲分布、東亞分布和舊世界溫帶分布均有分布，區(qū)系特征表現(xiàn)出一定的溫帶性質(zhì)以及少量的熱帶殘遺，體現(xiàn)了本區(qū)以溫帶氣候?yàn)橹?，寒溫帶氣候有一定的分布?/p>

（三）組成保護(hù)區(qū)蕨類(lèi)植物區(qū)系的主要類(lèi)群有鱗毛蕨科、蹄蓋蕨科、水龍骨科、鐵角蕨科和木賊科，是世界分布的代表。在保護(hù)區(qū)不同海拔都有零星分布，大多數(shù)為藥用植物，對(duì)森林的生長(zhǎng)發(fā)育、保持水土和減少植被退化起到促進(jìn)作用，今后應(yīng)人工繁育和栽培。

（四）保護(hù)區(qū)中國(guó)特有種分布只有一種—玉龍蕨，生長(zhǎng)在高山寒冷的流石灘，是研究蕨類(lèi)形態(tài)和生態(tài)條件關(guān)系的重要物種，今后應(yīng)加以保護(hù)，促進(jìn)生物多樣性保護(hù)具有重要意義。