五鹿山国家级自然保护区地衣植物多样性研究

李 博，闫湉溦，石 瑛，谢树莲

(1.太原师范学院地理科学学院，山西 晋中 030619；2. 太原师范学院生物系，山西 晋中 030619；3. 山西大学生命科学学院，山西 太原 030006)

地衣是菌藻共生漫长演化过程中形成的一类具有稳定遗传特征的微型生态系统，其形态主要由共生菌决定[1]。目前已报道地衣约有500余属，13500余种，其中子囊型地衣占绝大多数约13300种。我国已报道的地衣仅有200余属，1850种，与预估数量有较大差距，加强我国地衣研究工作迫在眉睫。此外，地衣适应力极强，遍布于陆地的各种生境，常被称之为“陆地先锋”。地衣对污染物的敏感性，常作为指示生物来监测大气质量变化；特殊的次生代谢产物为抗癌药物的开发，提供新的方向；此外地衣还有食用等功能使其能够服务于人类社会[2-5]。

山西位于我国中部，生态环境多样，生物资源丰富，为地衣植物资源的开发利用提供了便利条件。但关于山西地衣物种多样性的研究报道极少[6-7]。本研究首次对采自五鹿山国家级自然保护区的100余份地衣植物标本进行形态学、解剖学、化学成分等方面研究，填补了该地区地衣资源调查的空白。为该区地衣资源的生物多样性保护和开发利用提供理论依据，为进一步调查我国地衣的种类多样性组成，分布规律和区系成分提供参考。

1 研究区自然概况

五鹿山国家级自然保护区地处吕梁山脉的南段，蒲县和隰县交界处，36°23′-101°04′ N，111°2′-111°18′ N，总面积约2.06×104ha，海拔1135 m-1946.3 m[8]。该区属暖温带季风型大陆性气候区，夏季炎热，冬季寒冷。年平均气温8.7℃，7月最热，平均气温26.7℃，1月最冷，平均气温-6.7℃。区内植被类型主要有油松林、辽东栎林、白皮松林和侧柏林等8种，以及油松(Pinustabulaeformis)、山杨(Populusdavidiana)、白桦(Betulaplatyphylla) 和暴马丁香(Syringareticulata)等41个群系。此外区内有野生动物409种，包括爬行类、两栖类和兽类等，其中有国家一类保护动物褐马鸡(Crossoptilonmantchuricum)[9-11]。

2 研究方法

2.1 物种多样性研究

从2011年8月到2018年8月，作者对五鹿山自然保护区地衣进行了多次野外调查采集，从形态学、解剖学、化学成分等方面进行分析鉴定。全部标本保存于山西大学植物标本馆(SXU)。

2.2 地理成分的研究

根据其多样的分布特点，划分不同种的地理成分。参考郭守玉、阿不都拉·阿巴斯、吴继农和赵继鼎等学者的论文，并结合实际情况，本文将五鹿山地区地衣划分为4种地理成分[12-19]。

3 结果与分析

3.1 中国石蕊科地衣物种多样性

经鉴定和整理，在五鹿山自然保护区采集到的标本中已发现的地衣有15种，隶属8科，8属(见表1)。

3.2 五鹿山林区地衣群落类型及其特征

根据研究结果和相关文献，将五鹿山自然保护区地衣群落类型分为：树生地衣群落、藓丛生地衣群落、石面生地衣群落、草地生地衣群落[3]。

表1 五鹿山自然保护区地衣种类组成

注：*为山西省新纪录。

3.2.1 树生地衣群落

该群落类型的地衣在自然保护区占的比例较大，林区所形成的小环境为树皮与树枝生地衣提供了合适的温度、湿度等良好的生长条件。该群落分布的地衣主要有黄果梅衣(Parmeliaxanthocarpa)、黄烛衣(Candelariaconcolor)、蓝绿痢屑衣(Leprariaaeruginosa)、灰白痢屑衣(Leprariaincana)、异色肺衣 (Lobariadiscolor)、大炭壳衣(Anthracotheciumspeciosum)、黄果梅衣(Parmeliairrugans)。

3.2.2 藓丛生地衣群落

根据藓丛发育的环境条件不同，该群落类型的地衣主要分为林地藓丛、林下藓丛石面藓丛环境。此外土层薄、温度高、光度较强等因素，限制了此地衣群落类型的分布。该群落的地衣主要有肺衣 (LobariaPulmonaria)、粉石蕊(Cladoniafimbriata)、硫石蕊(Cl.suphurina)。

3.2.3 石面生地衣群落

石面生地衣群落主要分布在山地、岩石等环境中。石面裸露，光照强，温差大，空气干燥。此环境中生长的地衣在形态、生理、生长发育等方面均与其他群落有很大的不同。该群落的地衣主要有：石黄衣 (Xanthoriaparietina)、黑茶渍(Lecanoraatra)、小茶渍 (L.hagen)、柳茶渍(L.salignai)。

3.2.4 草地生地衣群落

该类群地衣多生长于雨水充足、寒冷、土层薄的草地上。因此地衣种类少但耐旱、耐寒的地衣种类仍然得到良好的发育。该群落的地衣主要有：喇叭粉石蕊(Cladoniachorophaea)，莲座石蕊(Cl.pocillum)。

3.3 五鹿山自然保护区地衣地理成分分析

地衣作为菌藻共生体，能适应各种极端环境。从终年严寒的南极到寸草难生的撒哈拉大沙漠均有分布，地衣地理成分分析主要以种为主。经初步研究，五鹿山地区地衣共有8科8属15种，按地理成分可以分为：世界广泛分布、环北方成分、环北极成分、东亚成分[20-25]。

3.3.1 世界广泛分布

该地理成分地衣种类遍布世界各大洲。五鹿山地区属于该分布区的地衣主要有喇叭粉石蕊(Cladoniachorophaea)、石黄衣(Xanthoriaparietina)。

3.3.2 环北方成分

主要分布于温带，极少数种类可到热带高山或极地南缘。属于此类成分主要有粉石蕊(Cladoniafimbriata)，黄果梅衣(Parmeliairrugans)、蓝绿痢屑衣(Leprariaaeruginosa)、灰白痢屑衣(Lenrariaincana)、黑茶渍(Lecanoraatra)、小茶渍(L.hageni)、柳茶渍(L.saligna)、黄烛衣(Candelariaconcolor)、大炭壳衣(Anthracotheciumspeciosum)等。

3.3.3 环北极成分

主要分布于北极与极地的周围，包括环两极间断分布的种类。五鹿山地区地衣属于此类成分的主要有硫石蕊(Cladoniasuphurina)。

3.3.4 东亚成分

该成分处于温带向亚热带乃至热带延伸，属于此类成分的五鹿山地区地衣有莲座石蕊 (Cladoniapocillu)、异色肺衣(Lobariadiscolor)。

五鹿山自然保护区地衣区系具有明显的温带性，与北极、东亚成分有一定的联系，特有现象不明显。其次由于地衣对环境极强的适应能力，分布范围非常广泛，因而五鹿山自然保护区特异性种属较为匮乏。

4 结论

本文对五鹿山自然保护区地衣植物进行野外采集调查研究，结果表明，该区共有地衣8 科8属15 种，其中小核衣科(Pyrenulales)、 炭壳衣属(Anthracothecium)、石黄衣属(Xanthoria)、大炭壳衣(Anthracotheciumspeciosum)、石黄衣(Xanthoriaparietina)、硫石蕊(Cladoniasuphurina)、粉石蕊(Cladoniafimbriata)为山西省新纪录。新纪录属和种的发现完善和补充了我国地衣植物资源研究的基础资料。林区的地衣群落主要有树生地衣群落、藓丛生地衣群落、石面生地衣群落和草地生地衣群落，其中树生地衣群落在本区占有绝对优势。五鹿山地区水资源丰富，森林覆盖率约36%，由此形成的小环境为树生地衣的生长提供了适宜的湿度、温度等条件。五鹿山地区地衣的地理成分具有明显的温带性，与北极、东亚成分有一定的联系，表明其多样性为温带分布特征。通过对五鹿山地区地衣的研究，以期为我国地衣物种多样性的保护提供资料。