广东紫金白溪省级自然保护区蕨类植物资源调查及区系分析

黄启华

(紫金县森林资源产权交易中心， 广东 紫金 517400)

蕨类植物即“羊齿植物”，作为植物界不产生种子，孢子体和配子体都能独立生活的维管植物，在植物区系组成中具重要的地位[1]。植物区系是植物在一定自然环境条件下，发展演化的结果[2]，对研究区域内不同空间尺度的植物多样性具重要意义。广东紫金白溪省级自然保护区，地带性植被结构完整，群落类型繁多，本研究结合近几年保护区内动植物样性专项调查及综合科学考察，在野外调查、白溪保护区蕨类相关文献资料查阅、标本采集、鉴定的基础上，对保护区内蕨类植物的区系特征进行了分析，初步摸清了广东紫金白溪省级自然保护区蕨类植物多样性及区系特征，以期为本区的生物多样性研究、保护区蕨类植物的有效保护提供科学依据。

1 调查区概况

广东紫金白溪省级自然保护区地处广东省河源市的紫金县东北部，属中亚热带湿润季风气候，气候温和、降水充沛，土壤有机质含量丰富，呈酸性，具有赤红壤、山地红壤、山地黄壤、山地草甸土等多种土壤类型，垂直分布规律明显，夏长冬短，年平均气温 20 ℃，年均降水量1733mm，年均相对湿度 83%，小气候环境独特，植物全年均可生长[3-6]。

2 调查方法

选择涵盖保护区不同的植被类型、海拔、坡向长度2～3 km的调查样线10条，进行踏查，结合拍摄照片、标本采集、资料查阅和中国科学院植物研究所标本馆(PE)的馆藏标本，专家鉴定，对区内蕨类植物进行系统考察，参考《中国植物志》[7]《广东植物志》[8]。其中，蕨类植物科、属、种的概念参照英文版Flora of China[9]整理保护区蕨类植物名录，蕨类植物科、属的分布区类型根据吴兆洪等[10-14]的方法进行划分，科、属的等级划分参照何增丽等[15]的方法。

3 结果与分析

3.1 保护区蕨类植物种类组成

根据本次调查结果，结合文献资料对该保护区的蕨类物种进行统计分析，共记录到蕨类植物33科59属90种，占广东蕨类植物(502种)总量的17.93%。其中，国家Ⅱ级保护蕨类植物有蚌壳蕨科的金毛狗(Cibotiumbarometz)、桫椤科的桫椤(Alsophilaspinulosa)、乌毛蕨科的苏铁蕨(Braineainsignis)；广东省重点保护蕨类植物4科4属4种，分别为：石杉科蛇足石杉(Huperziaserrata)、蚌壳蕨科的金毛狗(Cibotiumbarometz)、乌毛蕨科的苏铁蕨(Braineainsignis)、桫椤科的桫椤(Alsophilaspinulosa)。

3.2 科、属区系组成

(1) 科的数量结构。紫金白溪省级自然保护区分布的33科蕨类植物中，划分为5个等级，其中有中等科(5～9种)6科，共含有24属44种(表1)，占保护区蕨类植物总科数的18.18%，总种数的48.89%；单种科有15科15种，占区系总科数的45.45%，是构成保护区蕨类的主体，说明区内蕨类植物科属结构单一，分化水平不高。石松科(Huperziaceae)、木贼科(Equisetaceae)等一些较为原始的类群在保护区中较为常见，在一定程度上反映了该区系的古老性，有水龙骨科(Polypodiaceae)、鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)系统发育上较为进化的类群及处于原始蕨类类群与较为进化类群两者之间的鳞始蕨科(Lindsaeaceae)等，这表明研究区蕨类植物在系统发育进化上有着较强的连贯性。

表1 广东紫金白溪省级自然保护区蕨类植物科的组成统计表Tab.1 Statistics of families of pteridophytaceae in Baixi Na-ture Reserve of Zijin County in Guangdong Province科名属数种数木贼科 Equisetaceae11阴地蕨科 Botrychiaceae11瓶尔小草科Ophioglossace-ae11观音座莲科Angiopteridace-ae11瘤足蕨科 Plagiogyriaceae11膜蕨科 Hymenophyllaceae11蚌壳蕨科 Dicksoniaceae11碗蕨科 Dennstaedtiace-ae11蕨科 Pteridiaceae11铁线蕨科 Adiantaceae11裸子蕨科 Hemionitidace-ae11书带蕨科 Vittariaceae11肾蕨科 Nephrolepidaceae11条蕨科 Oleandraceae11剑蕨科 Loxogram-maceae11紫萁科 Osmundaceae12海金沙科 Lygodiaceae12桫椤科 Cyatheaceae12骨碎补科 Davalliaceae12石杉科 Huperziaceae22三叉蕨科 Aspidiaceae22卷柏科 Selaginellaceae13里白科 Gleicheniaceae23鳞始蕨科 Lindsaeaceae23石松科 Lycopodiaceae33中国蕨科 Sinopteridaceae33铁角蕨科 Aspleniaceae14蹄盖蕨科 Athyriaceae45乌毛蕨科 Blechnaceae46凤尾蕨科 Pteridaceae27金星蕨科 Thelypteridace-ae48鳞毛蕨科 Dryopteridaceae49水龙骨科 Polypodiaceae69

(2)属的数量结构。保护区蕨类植物共59属，其中，优势属(≥15种) 有2属 12种，分别为凤尾蕨属(Pteris)、鳞毛蕨属(Dryopteris)，以单种属和寡种属占优势，共53属64种，占区内总属数的89.83%(表2)。蕨类植物属的组成在本区呈现较高的多样性，组成成分较复杂，是该区蕨类物种多样性的重要保存、分化中心。

3.3 区系特征

(1)蕨类植物科的分布区类型。中国蕨类植物区系地理成分类型与中国种子植物区系基本一致。根据秦仁昌[11]的方法，保护区蕨类植物区系的 33 科划分为6个分布区类型。泛热带分布的科(共14科)占比例最大，为42.42%；北温带分布4科，占科总数的12.12%；热带亚洲和热带美洲间断分布共2科占科总数的6.06%；优势科中泛热带分布的有8科，占科总数的24.24%(表3)。结果表明：蕨类植物科的成分表现出明显的热带性质，具有典型的亚热带植物区系的特点。

(2)蕨类植物属的分布区类型。蕨类植物属的分布区类型，能较准确反映植物的进化情况及区域特性。根据吴兆洪等[10]对中国蕨类植物的划分方法，区内59属蕨类植物可划分为10个分布区类型。整个区系以热带亚热带成分占绝对优势，其中，泛热带分布属19个，占属总数的32.20%，北温带分布属2个，占3.39 %；中国特有分布4属，占6.78%。本区系与泛热带(32.20%)联系最密切，与温带成分中北温带(3.39%)联系较密切；与东亚分布的联系最少(1.69%)(表4)。中国特有分布4属，占中国特有属260属的1.5%，说明该区具特有现象，但不明显。

表2 广东紫金白溪省级自然保护区蕨类植物属的组成统计表Tab.2 Statistics of genus of pteridophytaceae in Baixi Nature Reserve of Zijin County in Guangdong Province属名种数属名种数石杉属 Huperzia1复叶耳蕨属Arachniodes1马尾杉属 Phlegmariurus1贯众属 Cyrtomium1藤石松属 Lycopodiastrum1耳蕨属 Polystichum1石松属 Lycopodium1肋毛蕨属 Ctenitis1灯笼草属 Palhinhaea1三叉蕨属 Tectaria1木贼属 Equisetum1肾蕨属 Nephrolepis1阴地蕨属 Sceptridium1条蕨属 Oleandra1瓶尔小草属Ophioglos-sum1伏石蕨属 Lemmaphyllum1观音座莲属Angiopteris1瓦韦属 Lepisorus1瘤足蕨属 Plagiogyria1盾蕨属 Neolepi-sorus1芒箕属 Dicranop-teris1石韦属 Pyrrosia1蕗蕨属 Mecodium1剑蕨属 Loxo-gramme1金毛狗属 Cibotium1紫萁属 Osmunda2鳞盖蕨属 Microlepia1里白属 Diplopterygium2乌蕨属 Sphenomer-is1海金沙属 Lygodium2蕨属 Pteridium1桫椤属 Alsophila2栗蕨属 Histiopteris1鳞始蕨属 Lindsaea2粉背蕨属 Aleuritop-teris1短肠蕨属 Allantodia2碎米蕨属 Cheilosoria1毛蕨属 Cyclosorus2金粉蕨属 Onychium1崇澍蕨属 Chieniop-teris2铁线蕨属 Adiantum1狗脊属 Woodwar-dia2凤丫蕨属 Conio-gramme1阴石蕨属 Humata2书带蕨属 Vittaria1星蕨属 Microsori-um2菜蕨属 Callipteris1卷柏属 Selaginella3双盖蕨属 Diplazium1线蕨属 Colysis3介蕨属 Dryoathyri-um1新月蕨属 Pronephri-um4圣蕨属 Dictyocline1铁角蕨属 Asplenium4针毛蕨属 Macrothelypteris1凤尾蕨属 Pteris6乌毛蕨属 Blechnum1鳞毛蕨属 Dryopteris6苏铁蕨属 Brainea1

表3 紫金白溪省级自然保护区蕨类植物科的分布区类型Tab.3 Distribution type of families of pteridophytaceae in Baixi Nature Reserve of Zijin County in Guangdong Province分布区类型科数占科总数/%属数占属总数/%种数占总种数/%1. 世界分布1133.332135.593437.782.泛热带分布1442.422644.074246.67 3. 热带亚洲和热带美洲间断分布26.0658.4744.444.旧世界热带分布13.0323.3922.22 8.北温带分布412.1246.7866.6714. 东亚分布13.0311.6922.22 总计33100.0059100.0090100.00

表4 紫金白溪省级自然保护区蕨类植物属的分布区类型Tab.4 Distribution type of genus of pteridophytaceae in Baixi Nature Reserve of Zijin County in Guangdong Prov-ince分布区类型属数占保护区属总数/%种数占保护区总种数/%1.世界分布1627.123033.332.泛热带分布1932.202831.11 3.热带亚洲和热带美洲间断分布23.3922.224.旧世界热带分布58.4766.67 5.热带亚洲至热带大洋洲分布23.3922.22 6.热带亚洲至热带非洲分布35.0844.44 7.热带亚洲分布58.47910.00 8.北温带分布23.3933.3314.东亚分布11.6922.2215.中国特有分布46.7844.44 总计3359100.0090100.00

4 结论与讨论

(1) 紫金白溪省级自然保护区共记录到蕨类植物33科59属90种，其中，国家Ⅱ级保护蕨类植物3科3属3种，广东省重点保护蕨类植物4科4属4种，是广东省蕨类植物的重要组成部分。

(2)依据水热条件和人为干扰程度的不同，保护区的蕨类植物大致可以分为林缘干旱生境和林下阴湿生境两种类型。在海拔较低、人为干扰较多、相对干旱生境的林缘、路旁等地，常见的蕨类植物主要以石松科(Lycopodiaceae)、海金沙科(Lygodiaceae)、凤尾蕨科(Pteridaceae)等为主。在海拔较高、人为干扰少、相对阴湿的常绿阔叶林中，常见的蕨类植物主要有水龙骨科(Polypodiaceae)、金星蕨科(Thelypteridaceae)等。林下常见的种有江南短肠蕨(Allantodiametteniana)、深绿卷柏(Selaginelladoederleinii)等；附生树干或石上的有伏石蕨(Lemmaphyllummicrophyllum)、江南星蕨(Microsorumfortunei)等。

(3)植物区系具有典型的泛热带性质。保护区蕨类植物科级水平上划分为6个分布区类型；属级水平上，可划分为10个分布区类型，在科、属两个层次上均表现出明显的泛热带性质，本区系与泛热带(32.20%)联系最密切，与温带成分中北温带(3.39%)联系较密切，与东亚分布的联系最少(1.69%)。区内鳞毛蕨科、水龙骨科为优势科，单种科和单属科所占的比例最大，说明植物组成较分散；单型科是该科物种在区域内的演化终极，单型科数量越大，物种多样性的稳定性越弱。

(4)植物区系具古老及复杂性。区内分布有很多古老的类群种子，主要有石松科(Huperziaceae)、木贼科(Equisetaceae)等在保护区中较为常见的物种，中国特有分布4属，占中国特有属260属的1.5%，表明该区植物区系的古老及复杂性，存在特有现象，但不明显。廖文波等[16]、王伯荪[17]探讨了广东与邻近的海南、广西等华南地区的蕨类植物区系的联系，研究认为华南蕨类区系具有整体性，均富含热带成分，与劳亚古陆华夏蕨类区系是近亲的植物区系。在青云山、五指山的蕨类植物中，属于热带性质的物种所占的比例分别为84.7%、85.2%[18-19]，与该区蕨类植物区系具有相似显著热带性质。该区含单种的属和寡种的属占区内总属数的89.83%，即绝大多数属含有的种类较少，这是植物区系比较古老的一个原因。在该区的植物区系中，含种类多的科、属起到了极为重要的作用。