廖雨佳, 宋曉彤, 李 微, 王瑞紅, 邵小明,*
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,生物多樣性與有機(jī)農(nóng)業(yè)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京100193;2.中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所,森林生態(tài)與管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 沈陽(yáng)110016;3.西藏農(nóng)牧學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院,西藏 林芝 860000)
西藏色季拉山(29°110′ ~ 30°15′ N ,93°12′~95°35′ E)位于西藏東南部雅魯藏布江大峽谷西北側(cè),屬于念青唐古拉山向南延伸的余脈,與喜馬拉雅山向東發(fā)展的山系相連,該區(qū)年均降水量1 134 mm,每年6—9月為雨季,約占全年降雨80%,年均相對(duì)濕度78.8%,年均蒸發(fā)量544 mm,年均溫-0.73 ℃,7月最暖月均溫為9.8 ℃,1月最冷月均溫為-13.8 ℃,全年無(wú)霜期160 d,屬于亞高山溫帶半濕潤(rùn)氣候區(qū)[7].其海拔在2 200~5 300 m之間,海拔4 400 m為其林線.該地區(qū)生境類型多樣,動(dòng)植物資源豐富[8],其中苔類植物物種多樣性較高.本文中的2種新記錄種,叉苔(M.furcata)和壺苞苔(B.pusilla)均采自西藏色季拉山.
叉苔科(Metageriaceae)全世界共有4屬,中國(guó)有2屬,分別是毛叉苔屬(Apometzgeria)和叉苔屬(Metzgeria)[1].叉苔屬的學(xué)名源自于德國(guó)巴登的銅版雕刻家Metzger J B,取其姓為屬名Metzgeria;又因植物體叉狀分枝,故中文名取為叉苔屬[2].該屬全世界約有100種,中國(guó)有13種[1],其中叉苔(Metzgeriafurcata)具有亞世界性的分布特點(diǎn),除了南極地區(qū),各大洲均有其分布[3].在我國(guó)廣泛分布于黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、陜西、安徽、浙江、江西、湖南、四川、重慶、貴州、云南、福建、臺(tái)灣、廣東、廣西和香港等省、自治區(qū)、特別行政區(qū)[1, 4],但西藏尚無(wú)該種分布記錄.
壺苞苔科(Blasiaceae)全世界有2屬,中國(guó)僅1屬——壺苞苔屬(Blasia),屬名源自于意大利瓦羅波羅隆的修道士P Blasius Biagi之名.由于其芽孢器為壺形,中文名稱其為壺苞苔屬.該屬僅1種,為壺苞苔(Blasiapusilla)[1-2].壺苞苔分布于我國(guó)貴州、湖北、福建、浙江、上海、陜西和新疆等省、自治區(qū)、直轄市[5],但西藏尚無(wú)該科分布記錄.
本文通過(guò)解剖觀察,詳細(xì)描述了這2個(gè)西藏新記錄種的形態(tài)特征和生境信息,并提供了主要形態(tài)特征的照片.該發(fā)現(xiàn)為西藏葉狀體苔類植物的物種多樣性、分布起源和生態(tài)特性等研究提供了新資料.憑證標(biāo)本存放于中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)標(biāo)本室(BAU).
Metzgeriafurcata(L.) Dumort., Recueil Observ. Jungerm. 26.1835(圖1).
形態(tài)特征:植物體片狀交織生長(zhǎng).葉狀體黃綠色至綠色,略透明,叉狀分枝,長(zhǎng)度可達(dá)2.2 cm,寬度為0.5 ~ 1.0 mm,寬度均勻,葉片平坦或略凸起.翼部寬7 ~ 12個(gè)細(xì)胞,細(xì)胞為六角形,長(zhǎng)約24.5 ~ 45.6 μm,寬約21.9 ~ 43.4 μm.葉狀體先端圓鈍,邊緣及中肋腹面著生單個(gè)的長(zhǎng)纖毛,單細(xì)胞,平直或輕微彎曲,長(zhǎng)約56.1 ~ 76.2 μm.中肋細(xì)弱,分界明顯,背面寬2個(gè)細(xì)胞,腹面寬4個(gè)細(xì)胞,內(nèi)部約13個(gè)細(xì)胞,成3層排列.雌枝葉狀體從腹面伸出,由倒心臟形被長(zhǎng)纖毛的苞膜及粗而肉質(zhì)的蒴被組成.芽胞常著生于葉狀體邊緣,圓球形或橢球形,多細(xì)胞.
標(biāo)本鑒定:西藏色季拉山,29°33′32″ N,94°33′18″ E,3 740 m,樹(shù)附生,邵小明、宋曉彤、石玉龍20170826SJL013(BAU); 29°33′58″ N,94°34′11″ E,3 578 m,土生,邵小明、宋曉彤、姜新源20180701SSJ120(BAU); 29°40′60″ N,94°43′33″ E,3 573 m,樹(shù)附生,邵小明、宋曉彤20170808SS028(BAU); 29°33′47″ N,94°31′51″ E,3 191 m,樹(shù)附生,邵小明、李敏、張薇20180630LZ112(BAU); 29°59′33″ N,94°56′4″ E,2 249 m,樹(shù)附生,邵小明、宋曉彤、姜新源20180702SSJ024(BAU).
地理分布:中國(guó)(西藏、黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、陜西、安徽、浙江、江西、湖南、四川、重慶、貴州、云南、福建、臺(tái)灣、廣東、廣西和香港)、老撾、日本、不丹、朝鮮、蒙古、越南、俄羅斯、印度尼西亞、菲律賓、澳大利亞、新西蘭、東非群島、巴西、肯尼亞和馬達(dá)加斯加等國(guó)家和地區(qū)[1, 3].
與相似種的形態(tài)學(xué)比較:鉤毛叉苔(MetzgerialeptoneuraSpruce)是叉苔屬另一種,分布于西藏,其中肋背面和腹面寬度均為2個(gè)細(xì)胞,葉狀體邊緣和中肋腹面著生鐮刀狀彎曲且成對(duì)的纖毛;而叉苔明顯不同的是中肋腹面寬4個(gè)細(xì)胞,葉邊及中肋腹面著生單個(gè)、不彎曲或稍彎曲的長(zhǎng)纖毛[2, 9]. 狹尖叉苔(MetzgeriaconsanguineaSchiffn.)與叉苔均具有植物體綠色或黃綠色、雌雄異株、葉狀體邊緣和腹面中肋著生單個(gè)纖毛等特征,但前者先端錐形或鈍尖、中肋背腹兩面寬2個(gè)細(xì)胞,后者葉狀體先端寬鈍、中肋腹面寬4個(gè)細(xì)胞[3, 9]. 平叉苔(MetzgeriaconjugataLindb.)植物體叉狀分枝,色澤黃綠,略透明,中肋背面寬約2個(gè),腹面3~5個(gè)細(xì)胞[10]與叉苔較相似.但前者葉邊緣著生成對(duì)纖毛、邊緣無(wú)芽胞;后者葉邊緣著生單個(gè)長(zhǎng)纖毛,葉邊和中肋常產(chǎn)生芽胞.毛叉苔(Apometzgeriapubescens(Schrank.) Kuwah.)植物體黃綠色至綠色,葉狀體先端圓鈍,常與叉苔混生在一起.但毛叉苔植物體背面、腹面、翼部及中肋均密被長(zhǎng)纖毛[11];而叉苔僅葉邊和腹面中肋稀疏著生單個(gè)的長(zhǎng)纖毛.
BlasiapusillaL., Sp. Pl. 2: 1138.1753(圖2).
形態(tài)特征:植物體綠色或淡紫色,叉狀分枝.葉邊緣為單層細(xì)胞,半圓形側(cè)裂瓣.中肋較寬,界限不明顯,中央厚約7層細(xì)胞,中肋前端常有小壺狀芽胞壺.腹面具假根和鱗片,著生于中肋兩側(cè),鱗片卵形,長(zhǎng)約567.4 μm,寬約321.6 μm.分瓣基部黏液腔中有念珠藻滋生,看似葉狀體上的黑色斑點(diǎn).葉狀體背面散生星形芽胞;壺形芽胞器內(nèi)發(fā)生內(nèi)生源的芽胞,近球形、橢球形或卵形,長(zhǎng)軸約109.6 ~ 133.7 μm,短軸約67.7 ~ 104.1 μm.
標(biāo)本鑒定:西藏色季拉山, 29°34′8″ N,94°34′7″ E,3 584 m,石生,邵小明、王幼芳、樊英杰20180701WF072(BAU); 29°34′5″ N,94°33′55″ E,3 550 m,土生,邵小明、李敏、張薇20180701LZ154(BAU); 29°48′50″ N,94°44′32″ E,3 128 m,土生,邵小明、王慶剛、宋曉彤20170804SWS012(BAU); 29°49′0″ N,94°44′27″ E,3 101 m,濕砂土生,王幼芳、樊英杰、李微20170804LL007(BAU).
地理分布:中國(guó)(西藏、遼寧、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆、云南、四川、貴州、湖北、陜西、福建、臺(tái)灣、浙江、上海),以及朝鮮、日本、俄羅斯和澳大利亞等國(guó)家[1-2, 5-6].
在研究亞洲的叉苔屬物種時(shí),So將較多種名歸并為叉苔的異名[12],并認(rèn)為中肋及頂與否、中肋是否突出、髓質(zhì)細(xì)胞(medullary cells)個(gè)數(shù)等不具備良好的分類學(xué)意義,在分類定種時(shí)應(yīng)結(jié)合是否著生芽胞、翼部細(xì)胞個(gè)數(shù)以及中肋背腹面寬度等特征進(jìn)行鑒定.在本研究中,叉苔植物體的邊緣及中肋腹面僅著生單個(gè)長(zhǎng)纖毛,但在對(duì)非洲叉苔的研究中發(fā)現(xiàn),植物體邊緣偶見(jiàn)成對(duì)纖毛,其數(shù)量占比小于5%[9],較罕見(jiàn),因此仍也可以依據(jù)纖毛著生方式來(lái)鑒別叉苔.
從已有報(bào)道來(lái)看,叉苔為世界廣泛分布種,多分布于河岸和溪流等蔭蔽潮濕的環(huán)境,著生在多種基質(zhì)上,如喬木、灌木、巖面、土壤(砂土和腐殖質(zhì))等,其常與其他苔蘚植物混生,有時(shí)也會(huì)著生于其他苔蘚植物體上[3],如毛叉苔,圓葉羽苔(PlagiochiladuthianaSteph.)等,以此提高植物體的持水能力[13],緩解生境的水分脅迫.1982年Meenks曾在哥倫比亞(05°01′ N, 75°06′ E)海拔3 390 m的生境中采集過(guò)叉苔(https://tropicos.org/name/35184837),此前該物種的生境海拔范圍在160 ~ 3 390 m之間.但在西藏,叉苔分布點(diǎn)的海拔上限達(dá)到3 740 m.
a~b.部分植物體;c.葉先端;d.中肋;e~f.倒心臟形被長(zhǎng)纖毛的苞膜;g~i.芽孢;j.六角形葉細(xì)胞;k~l.單細(xì)胞的纖毛;m.葉狀體;拍照標(biāo)本號(hào):20170826SJL013;采集人:邵小明、宋曉彤、石玉龍. 圖1 叉苔Fig. 1 Metzgeria furcata (L.) Dumort
a.野外植物體;b.鱗片;c.中肋;d.星形芽胞;e.葉邊緣細(xì)胞;f.葉中部細(xì)胞;g.芽胞壺;h.球形芽胞;拍照標(biāo)本號(hào):20180701WF072; 采集人:王幼芳、樊英杰、邵小明. 圖2 壺苞苔Fig.2 Blasia pusilla L.
壺苞苔在我國(guó)的分布范圍較廣,常見(jiàn)于林下和溝谷溪流兩岸等潮濕環(huán)境,基質(zhì)類型有石面、土壤、腐木等,Kosovich-Anderson 2013年在美國(guó)懷俄明州(41°09′ N,107°00′ E)2 865 m的位置采集到壺苞苔(https://tropicos.org/name/35184837),這是此前最高的分布點(diǎn)記錄.但在西藏,壺苞苔的海拔上限達(dá)到3 584 m.
兩物種在西藏的分布點(diǎn)海拔上限均超過(guò)3 500 m,這是由于西藏東南部的色季拉山受印度洋暖濕氣流的作用,氣候較為溫暖濕潤(rùn),且植被覆蓋率較高,林線達(dá)4 400 m.充沛的水資源和森林資源條件,使得2物種能夠分布于這種高海拔生境.西藏東南部垂直落差大,氣候類型多樣,包括熱帶山地季風(fēng)氣候、亞熱帶山地季風(fēng)濕潤(rùn)氣候以及高原溫帶季風(fēng)半濕潤(rùn)氣候等,苔蘚植物多樣性較高.因此,隨著野外科考的不斷深入,藏東南地區(qū)苔類植物資料能夠持續(xù)不斷地得到補(bǔ)充.