蘇仕林,黃珂,馬博
摘要:為了摸清大石圍天坑群區(qū)內(nèi)蕨類植物分布情況,對其進(jìn)行了踏查。結(jié)果表明,大石圍天坑群區(qū)有蕨類植物40科84屬224種,其中有27種為廣西分布新記錄。對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析并查閱相關(guān)資料,表明該地區(qū)有植物種類豐富、起源古老、水平分布平衡豐富、生長環(huán)境多樣、珍稀蕨類植物較多等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:蕨類植物;多樣性;大石圍天坑群區(qū);廣西樂業(yè)
中圖分類號(hào):Q949.36;Q948.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2012)05-0948-03
Diversity Study on Pteridophyte Flora in the Area of Dashiwei Tiankeng Group of Leye County
SU Shi-lin,HUANG Ke,MA Bo
(Department of Chemistry and Life science, Baise College, Baise 533000,Guangxi, China)
Abstract: Ptericlophyle flora in the Tianken group of Dashiwei was studied. The result showed that there were 224 speciesbelonging to 84 genera in 40 families. Among them, 27 species were new records in Guangxi. And the pteridophyte flora in this area had the characteristics of ancient origin, balanced distribution and habitat diversity, and many of them were rare species.
Key words: pteridophyte; diversity; Dashiwei Tiankeng group; Leye Guangxi
大石圍天坑群區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)西北部,云貴高原東南麓樂業(yè)縣的中部。大石圍天坑群天坑集中分布區(qū)年平均氣溫16.6 ℃,年均降水量1 400 mm。天坑群區(qū)域內(nèi)植物區(qū)系屬滇、黔、桂植物的核心組成部分,其區(qū)系成分實(shí)質(zhì)上是古熱帶和泛北極區(qū)以及泛北極區(qū)內(nèi)中國-喜馬拉雅(SH)和中國-日本(SJ)兩個(gè)森林植物亞區(qū)區(qū)系成分的交匯點(diǎn)。這種獨(dú)特的氣候、地形、水文為藥用蕨類植物的生長提供了良好的生境。
為了解目前蕨類植物在大石圍天坑群區(qū)的分布狀況,對大石圍天坑群區(qū)開展了蕨類植物多樣性調(diào)查。根據(jù)野外調(diào)查、文獻(xiàn)及館藏標(biāo)本的研究,對大石圍天坑群區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的蕨類植物的種類組成與區(qū)系特點(diǎn)、生態(tài)與地理分布、珍稀瀕危蕨類植物的生存狀態(tài)與保護(hù)等方面作了簡要介紹,為當(dāng)?shù)剞ь愔参镔Y源的保護(hù)和可持續(xù)利用提供參考。
1研究方法
查閱《廣西蕨類植物概覽》、《中國高等植物圖鑒》、《廣西植物名錄》中關(guān)于樂業(yè)縣蕨類植物的記載,了解掌握大石圍天坑群區(qū)蕨類植物的種類與分布[1-3]。為了摸清大石圍天坑群區(qū)蕨類植物資源,于2006年7月至2011年3月帶領(lǐng)考察組赴大石圍天坑群對該區(qū)域的蕨類植物資源進(jìn)行12次實(shí)地踏察,考察時(shí)間累計(jì)150 d,野外作業(yè)過程主要是對廣西樂業(yè)縣范圍內(nèi)大石圍天坑群區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查。野外考察中記錄各蕨類植物的生境、海拔、多度,采集憑證標(biāo)本,室內(nèi)鑒定整理標(biāo)本,把標(biāo)本信息錄入數(shù)據(jù)庫,用于統(tǒng)計(jì)與分析。蕨類植物科屬概念采用秦仁昌1978年的定義[4],所列舉種類均按秦仁昌1978年系統(tǒng)順序排列。
2結(jié)果與分析
2.1大石圍天坑群區(qū)蕨類植物物種多樣性特點(diǎn)
2.1.1植物種類豐富,熱帶、亞熱帶的科屬種類多大石圍天坑群區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,其獨(dú)特的地貌和土壤條件為各類生物的生長、繁衍提供了良好的環(huán)境條件,蘊(yùn)育了復(fù)雜多樣的生態(tài)系統(tǒng)。大石圍天坑群區(qū)地處云貴高原向東南丘陵傾斜的過渡地帶,因此植物地理成分較為復(fù)雜,植物物種組成異常豐富。據(jù)館藏標(biāo)本和野外調(diào)查統(tǒng)計(jì),目前大石圍天坑群區(qū)有40科84屬224種蕨類植物,大石圍天坑群區(qū)蕨類植物區(qū)系的40科中有6科所包含的種數(shù)明顯較多(表1),這6科共包含118種,占大石圍天坑群區(qū)蕨類植物總數(shù)的52.68%。224種大石圍天坑群區(qū)蕨類植物中有27種為廣西新記錄的蕨類植物[5-7](表2)。
2.1.2起源古老大石圍天坑群區(qū)植被的地理成分不僅復(fù)雜,而且起源較為古老,有不少珍稀植物。例如常見的蕨類植物的科中,遠(yuǎn)在古生代就早已出現(xiàn)的有石松科(Lycopodiaceae)、卷柏科(Selaginellaceae)、陰地蕨科(Botrychiaceae),中生代出現(xiàn)的有蚌殼蕨科(Dicksoniaceae)和桫欏科(Cyatheaceae)等。第三紀(jì)出現(xiàn)的有海金沙科(Lygodiaceae)和鳳尾蕨科等;有些種類如蓮座蕨科(Angiopterdaceae)、鐵角蕨科(Aspleniaceae)、水龍骨科(Polypodiaceae)等蕨類在群落內(nèi)有成片生長,并且多數(shù)成為群落中的隨遇種。蕨類植物中有古生代的松葉蕨(Pailotum nudum)、福建觀音蓮座蕨(Angiopteris fokiensis)、地刷子石松(Lycopodium complanatum);中生代三迭紀(jì)已出現(xiàn)的如紫萁(Osmunda japonica)、華南紫萁(O. vachellii)及芒萁(Dicranopteris pedata)等。而小葉海金沙(Lygodium scandens)是白堊紀(jì)已存在的古老孑遺植物。此外,還有與恐龍同時(shí)代的石炭紀(jì)孑遺植物桫欏(Alsophila spinulosa)以及比桫欏還古老的短腸蕨屬(Allantodia)植物,如有鱗短腸蕨(A. squamigera)、中華短腸蕨(A. chinensis)、相似短腸蕨(A. similis)等。
2.1.3水平分布平衡豐富在大石圍天坑群區(qū)內(nèi),蕨類植物在水平分布上比較平衡且較為豐富。大石圍天坑群的石灰?guī)r地區(qū)分布廣泛,土壤植被多樣。由于石灰?guī)r地區(qū)地形閉鎖性強(qiáng),造成植物類群遺傳分化頻繁,特有種、狹域分布種比例高。石灰?guī)r地區(qū)保水性差、干旱頻繁,而蕨類植物的有性生殖對水依賴性強(qiáng),二者的結(jié)合構(gòu)成了區(qū)系的特殊性。大石圍天坑群區(qū)保存有較好的次生林,林下的蕨類植物較為豐富,林下最常見的有里白(Hicriopteris glauca)、金毛狗(Cibotium barometz)、相似短腸蕨、金星蕨(Pavathelypteris glanduligera)、狗脊蕨(Woodwardia japonica)、二型鱗毛蕨、尖頂耳蕨(Polystichum excellens)、腎蕨(Nephrolepis auriculata)和石韋(Pyrrosia adnascens)等。
2.1.4生長環(huán)境多樣性依據(jù)水熱條件及人為干擾程度的不同, 大石圍天坑群區(qū)蕨類植物的生長環(huán)境大致可以區(qū)分為4種類型:天坑內(nèi)及天坑外的疏林及灌草叢干旱生境,密林陰濕生境和水生生境。天坑內(nèi)為干擾較少或無干擾,這里森林發(fā)育完好、郁閉度高、空氣終年濕潤、氣溫通常穩(wěn)定,這一生境最適宜于蕨類植物的生長,因而這一生境下的蕨類植物最為豐富,常見的有狹基巢蕨(Neottopteris antrophyoides)、中華短腸蕨、翠云草(Selaginella uncinata)及其他多種蕨類植物。疏林及灌草叢干旱生境,指低海拔地區(qū)、人為干擾嚴(yán)重的次生林林下和林緣小山坡、石隙,這些小生境中的土壤貧瘠、光照充分,一年之中的大部分時(shí)間內(nèi)空氣干燥、人為干擾嚴(yán)重。這一生境中生活的蕨類植物主要是一些耐干旱的土生和石生種類,常見的有石松科、海金沙科、里白科、鱗始蕨科、鐵線蕨科、鳳尾蕨科、金星蕨科、烏毛蕨科的一些植物。例如干旱荒坡中常見的有海金沙、芒萁、烏蕨、華南毛蕨、烏毛蕨,山坡或干擾嚴(yán)重的次生林緣常見有小葉海金沙、曲軸海金沙、團(tuán)葉鱗始蕨、劍葉鱗始蕨、異葉鱗始蕨、半邊旗、薄葉碎米蕨、扇葉鐵線蕨、粉葉蕨、普通針毛蕨,次生林下的干旱山坡上常見的還有鐵芒萁、闊片里白、劍葉風(fēng)尾蕨、狗脊蕨,村邊墻角常見有蜈蚣草、井欄邊草等。密林陰濕生境,這里指海拔通常在500 m以上、人為干擾較少或很少的亞熱帶常綠季雨林林下生境,這里森林發(fā)育完好、郁閉度高、空氣終年濕潤、氣溫通常穩(wěn)定在15~25 ℃。這一溫暖濕潤而又富含有機(jī)質(zhì)的生境最適宜于蕨類植物的生長,因而這一生境下的蕨類植物最為豐富。常見的類群包括大多數(shù)蹄蓋蕨科、金星蕨科、鱗毛蕨科和水龍骨科的植物。例如,有鱗短腸蕨、單葉新月蕨(Abacopteris cimplex)、中華復(fù)葉耳蕨等常見于林下山坡。水生環(huán)境主要是指大石圍天坑群區(qū)內(nèi)的水塘、溪流、水田等,分布的蕨類只有3科3屬3種,但個(gè)體數(shù)量較多。
2.2物種多度和珍稀蕨類植物
2.2.1物種多度多度是對物種個(gè)體數(shù)量多少的一種估測指標(biāo),通常用Drude多度級來表示物種多度。根據(jù)最近4年多的調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì),大石圍天坑區(qū)現(xiàn)知的224種蕨類植物的多度可以大致歸為4個(gè)Drude多度級:個(gè)體數(shù)量多(Cop2)的有40種,尚多(Cop1)的有56種,稀少(Sp)的有81種,很少(Sol)的有47種。個(gè)體數(shù)量多的如芒萁、海金沙、團(tuán)葉鱗始蕨、烏蕨、扇葉鐵線蕨、華南毛蕨、普通針毛蕨、烏毛蕨、狗脊蕨、中華復(fù)葉耳蕨、腎蕨、石韋等,這些植物常見于各地的次生林林緣和郊野路邊或次生林下,并有較大的居群。個(gè)體數(shù)量尚多的如垂穗石松、翠云草、華南紫萁、里白、小葉海金沙、單葉新月蕨、狹翅鐵角蕨、江南星蕨等,這些植物山坡林下或林下溪邊比較常見。個(gè)體數(shù)量稀少的如福建觀音蓮座蕨、桫欏、美麗復(fù)葉耳蕨、瓦韋等,這些植物在過去4年多的考察中只記錄到1~3個(gè)居群。個(gè)體數(shù)量很少的如半邊鐵角蕨(Asplenium unilaterale)、鐮羽貫眾(Cyrtomium balansae)、星蕨、友水龍骨(Polypodiodes amoena)等,這些植物在過去4年多的考察中只記錄到1個(gè)小居群,居群的個(gè)體數(shù)量很少,通常不足20株(叢)。
2.2.2珍稀蕨類植物綜合考慮各蕨類植物在大石圍天坑群區(qū)及華南其他地區(qū)的多度、各蕨類植物的自然分布區(qū)域以及各蕨類植物可能面臨的生存威脅,確定有16種蕨類植物為大石圍天坑群區(qū)的珍稀植物,主要有水蕨、疏羽凸軸蕨、峨眉介蕨、胎生狗脊蕨和峨眉耳蕨、福建觀音蓮座蕨、桫欏、金毛狗,有些蕨類植物如桫欏,它們的個(gè)體數(shù)量并不十分稀少,但都面臨危險(xiǎn)。大石圍天坑群區(qū)分布的國家二級保護(hù)蕨類植物有水蕨、金毛狗、桫欏。設(shè)立自然保護(hù)區(qū)對珍稀蕨類植物的保護(hù)具有非常重要的意義。
3小結(jié)
和鄰近地區(qū)相比,大石圍天坑群區(qū)的蕨類植物比較豐富,特別是大石圍天坑群區(qū)珍稀植物比較多,可謂華南地區(qū)蕨類植物較為豐富的地區(qū)之一。確認(rèn)的224種蕨類植物是在大石圍天坑群區(qū)目前有分布的蕨類植物,大石圍天坑群區(qū)目前可能還有其他生活著的蕨類植物未被發(fā)現(xiàn),特別是在《廣西蕨類植物概覽》中有記載而沒能調(diào)查到的蕨類植物,有可能在未來的蕨類植物調(diào)查中發(fā)現(xiàn)它們的身影。廣西的蕨類植物在區(qū)系方面的研究較多,但大石圍天坑群區(qū)蕨類植物在區(qū)系研究方面尚屬空白,有待深入的調(diào)查研究。蕨類植物其他方面的研究工作也應(yīng)抓緊開展,如對大石圍天坑群區(qū)特有的蕨類植物進(jìn)行細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)以及資源開發(fā)方面的研究工作,對適應(yīng)巖溶地區(qū)生長的蕨類植物應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行研究,為解決巖溶地區(qū)的生態(tài)建設(shè)以及對廣西石漠化地區(qū)生態(tài)恢復(fù)等問題提供幫助。
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