福建君子峰国家自然保护区蕨类植物区系特征分析

陈水木

(三明市林业局 三明 365000)

福建君子峰自然保护区(以下简称保护区)始建于2003年2月，于2008年1月14日获国务院批准晋升为国家级自然保护区。保护区的特色在于大面积低纬度低海拔保存完好的中亚热带常绿阔叶林植被类型，是集物种与生态保护、水源涵养、永续利用自然资源等多功能于一体的森林生态类型国家级自然保护区[1]。君子峰自然保护区管委会曾于2005年组织科学考察，调查保护区内的动植物资源，2014年在三明林业科技项目支持下，专门对君子峰自然保护区内蕨类植物进行了调查。本研究主要对保护区蕨类植物的区系特征进行分析研究，旨在为该地区生物多样性保护开发利用提供一定的理论依据。

1 研究区概况

保护区地处东南大陆武夷山脉东南坡，位于福建省三明市明溪县境内。地理坐标北纬26°19′03″～26°39′18″，东经116°47′21″～117°31′22″。保护区总面积180.60 hm2，其中核心区面积74.97 hm2，缓冲区面积40.35 hm2，实验区面积65.27 hm2。属于中亚热带海洋性季风湿润气候；年平均气温18.0 ℃，极端最高温度39.1 ℃，极端最低温度-8.1 ℃，无霜期为260 d，年降雨量1 737 mm，平均相对湿度84%，保护区海拔高度300～1 561 m，1 000 m以上的山峰有8座，最高峰仙水岩海拔1 561 m，地貌上以中低山为主。保护区的主要土壤类型是由花岗岩和片岩发育的红壤，沿海拔梯度依次分布有红壤、黄红壤、黄壤，800 m以上分布有黄壤或粗骨性黄壤，海拔600 m以下基本是红壤[2]。

2 研究方法

根据保护区的地形地势，选择不同生境、方向、海拔和不同的森林群落有重点的布设路线进行野外调查，并采集标本，参考《福建植物志》[2]和FRPS《中国植物志》全文电子版网站(http://frps.eflora.cn)等进行鉴定分类，收集文献资料对调查数据进行完善[2]。采用统计、排序及比较分析等方法对森林公园内蕨类植物区系特征进行分析。

3 结果与分析

3.1 蕨类植物区系组成

依据秦仁昌分类系统[4]统计可知，保护区内共有蕨类植物39科，76属，178种。本森林公园蕨类植物分别占中国蕨类植物总数科的61.90%，属的33.04%和种的6.84%，占福建蕨类植物总数科84.78%，属的71.03%和种的44.95%[5](表1)。

表1 福建君子峰国家自然保护区蕨类植物比较表

3.2 科的区系分析

根据各科所含种数的多少，将保护区内的蕨类植物科划为4个等级：单种科(含1种)、少种科(含2～4种)、中等科(含5～9种)、大科(≥10种)。统计结果表明，10种及以上大科有凤尾蕨科Pteridaceae、卷柏科Selaginellaceae、金星蕨科Thelypteridaceae、蹄盖蕨科Athyriaceae、水龙骨科Polypodiaceae、鳞毛蕨科Dryopteridaceae等6科95种，占本区蕨类植物的53.37%；中等科5科，为瘤足蕨科Plagiogyriaceae、碗蕨科Dennstaedtiaceae、中国蕨科Sinopteridaceae、铁角蕨科Aspleniaceae、膜蕨科Hymenophyllaceae；少种科12科，如里海金沙科Lygodiaceae、铁线蕨科Adiantaceae、观音莲座蕨科Angiopteridaceae等；单种科16科，如木贼科Equisetaceae、阴地蕨科Botrychiaceae、书带蕨科Vittariaceae等。根据臧得奎和陆树刚关于中国蕨类植物科分布区类型的划分方案[6，7]，本区蕨类植物39科可分为7个分布类型(表2)。其中世界分布16科；热带分布(第2～7项)21科，占总科数(不含世界分布)的91.30%；温带分布2科，占总科数的8.69%。

3.2.1 世界分布科

世界分布16科，既有系统发育较原始的石松科Lycopodiaceae、卷柏科，也有较进化的水龙骨科等，有3个典型的水生植物科，即满江红科Azollaceae、苹科Marsileaceae和槐叶苹科Salviniaceae；还有铁线蕨科、铁角蕨科Aspleniaceae、蹄盖蕨科Athyriaceae等。

3.2.2 热带分布科

热带分布21科，其中泛热带分布17科，占总科数的80%，是本区蕨类植物科的主要分布类型，有海金沙科Lygodiaceae、里白科Gleicheniaceae、蚌壳蕨科Dicksoniaceae、鳞始蕨科Lindsaeaceae、凤尾蕨科Pteridaceae等。旧大陆热带1科，为观音莲座科。热带亚洲和热带美洲1科，为瘤足蕨科。热带亚洲至热带大洋洲1科，为槲蕨科Drynariaceae。热带亚洲1科，为骨碎补科Davalliaceae。

3.2.3 温带分布科

温带分布科2科，全部是北温带分布型，为木贼科、阴地蕨科。

从科的级别分析来看，10种及以上大科6科共有95种，占本区蕨类植物的53.37%，优势科比较明显；分布区类型7种，没有中国特有分布科，热带分布科占了大多数，温带分布科占8.69%，表明地理成分具有明显的亚热带亲缘，同时向温带过渡。

表2 福建君子峰国家自然保护区蕨类植物科和属的分布区类型统计

3.3 属的区系分析

保护区蕨类植物含5种及以上的6属，分别为瘤足蕨属Plagiogyria、复叶耳蕨属Arachniodes、铁角蕨属Asplenium、凤尾蕨属Pteris、卷柏属Selaginellaceae、鳞毛蕨属Dryopteris，6属共55种，占本区蕨类植物的30.89%。2～4种的有33属共86种，占本区蕨类植物的48.68%，如线蕨属Colysis、石松属Lycopodium、膜蕨属Hymenophyllum等；单种属37属共37种，占本区蕨类植物的20.78%，如钩毛蕨属Cyclogramma、紫柄蕨属Pseudophegopteris、水龙骨属Polypodiodes等。

根据陆树刚关于中国蕨类植物属分布区的划分方案[7]，对保护区76属进行归类统计，该区蕨类植物的属划分为9种分布区类型(表2)，其中世界分布21属；热带分布44属(2～7型)，占总属数的80%(不含世界分布)；温带分布(8～9型)11属，占总属数的20%。

3.3.1 世界分布属

世界分布型有21属，包括典型的水生蕨类属：苹属Marsilea、槐叶苹属Salvinia、满江红属Azolla，以及石杉属Huperzia、木贼属Equisetum、蕨属Pteridium、粉背蕨属Aleuritopteris、舌蕨属Elaphoglossum等。

3.3.2 热带分布属

热带成分共有44属，其中泛热带分布类型最多，有25属，占总属数的45.45%；如桫椤属Alsophila、禾叶蕨属Grammitis、海金沙属Lygodium、凤尾蕨属Pteris等，旧大陆热带分布8属，为观音莲座属Angiopteris、团扇蕨属Gonocormus、芒萁属Dicranopteris、假脉蕨属Crepidomanes、鳞盖蕨属Microlepia、阴石蕨属Humata、线蕨属Colysis11、芒萁属Dicranopteris、介蕨属Dryoathyrium。热带亚洲和热带美洲分布2属，为金毛狗属Cibotium和双盖蕨属Diplazium。热带亚洲至热带大洋洲分布2属，为菜蕨属Callipteris、槲蕨属Drynaria。热带亚洲至热带非洲分布6属，为角蕨属Cornopteris、轴脉蕨属Ctenitopsis、盾蕨属Neolepisorus贯众属Cyrtomium、瓦韦属Lepisorus、星蕨属Microsorium。热带亚洲分布1属，圣蕨属Dictyocline。

3.3.3 温带分布属

温带成分11属，北温带分布型3属，分别为阴地蕨属Botrychium、紫萁属Osmunda、卵果蕨属Phegopteris。东亚分布及其变型8属，其中东亚广布型6属，分别为钩毛蕨属Cyclogramma、紫柄蕨属Pseudophegopteris、水龙骨属Polypodiodes、假蹄盖蕨属Athyriopsis、凸轴蕨属Metathelypteris、假瘤蕨属Phymatopteris；中国-喜马拉雅分布2属，为小膜盖蕨属Araiostegia、骨牌蕨属Lepidogrammitis。

从属的级别分析来看，5种以上的属占总种数的30.89%，优势属不是很明显，单种属占总属数的比例最高(48.68%)，2～4种属的占总属数的比例其次(43.42%)，表明了保护区内生境复杂多变，同时，蕨类植物科属结构较简单，分化程度不高。属的分布区类型以热带为主，同时温带成分占了20%，表明该区系地理成分具有比较明显的亚热带亲缘，同时又向温带过渡。

4 结论

通过对保护区蕨类植物区系特征进行分析，得出4个结论。

(1)种类丰富。保护区内共有蕨类植物39科，76属，178种。分别占中国蕨类植物总数科的61.90%，属的33.04%和种的6.84%，占福建蕨类植物总数科84.78%，属的71.03%和种的44.95%。

(2)优势科比较明显。10种及以上大科6科，共有95种，占本区蕨类植物的53.37%，鳞毛蕨科、水龙骨科、金星蕨科等在本区蕨类植物中占有比较大的优势。

(3)科属分化程度不高。单种科和单种属占分别占了总科数和总属数的41.03%和48.68%，说明科、属内的分化程度不高。

(4)具有亚热带向温带过渡的区系特征。科级水平上看，热带分布21科，占总科数(不含世界分布)的91.30%，其中泛热带分布类型最多，占总科数的80%；温带分布2科，占总科数的8.69%。从属及水平看，热带分布44属，占总属数的80%，其中泛热带分布类型最多，占总属数的45.45%；温带分布11属，占总属数的20%。科、属的分布区类型表明该区系特征具有明显的亚热带亲缘，同时又向温带过渡。

致 谢：感谢福建君子峰国家自然保护区管委会对本研究的大力支持！