李婷婷,蔣婭,鄧欣妍,侯夢(mèng)丹,曾芷若,彭濤
(貴州師范大學(xué),貴州 貴陽 550006)
濕地被稱為“地球之腎”,是地球上有著多功能的、富有生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng),是人類最重要的生存環(huán)境之一[1-3]。貴州省地處我國(guó)云貴高原,濕地資源豐富且具有獨(dú)特的喀斯特地貌[4-6];作為貴州濕地資源中重要組成部分,福泉岔河國(guó)家濕地公園有著較為豐富的動(dòng)植物資源。苔蘚植物作為最簡(jiǎn)單最原始的高等植物,目前報(bào)道的物種數(shù)超過20,000種,僅次于被子植物,是生物多樣性的重要組成部分[7]。然而,苔蘚植物由于植物體矮小,構(gòu)造簡(jiǎn)單,常常被人們忽略[8]。
福泉岔河國(guó)家濕地公園位于貴州省福泉市西部城郊岔河片區(qū),建立于2015年,位于長(zhǎng)江流域沅江水系上游,屬于全國(guó)西南喀斯特土壤保持區(qū),是以巖溶環(huán)境為背景的特殊生態(tài)系統(tǒng),報(bào)道了該濕地公園內(nèi)分布有高等維管植物408種,國(guó)家級(jí)保護(hù)植物7種[9],但有關(guān)該濕地公園苔蘚植物的研究尚屬空白。本研究通過對(duì)福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物開展調(diào)查,以期摸清其苔蘚植物物種組成、分布及區(qū)系成分特征等,同時(shí)為苔蘚植物研究和多樣性保護(hù)積累基礎(chǔ)資料。
福泉岔河國(guó)家濕地公園總面積623.95 hm2,平均 海 拔1120 m,地理 坐 標(biāo) 介于26°40'53″~26°43'56″N,107°24'34″~107°30'27″E之間。整個(gè)公園西起岔河社區(qū),以陡關(guān)河、衛(wèi)阻河為主的多條河流在此匯入高車水庫的交匯口為界,東至衛(wèi)阻河、后河(沙河)、魚梁河(魚梁江)三江交匯匯入麻哈河的交匯處,濕地公園由西至東呈帶狀走向,包括上游陡關(guān)河入庫河段、高車水庫及其迎水面第一重山體、高車水庫下游衛(wèi)阻河及其兩岸山林[9]。該濕地公園地處副熱帶東亞大陸,屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,又因位于云貴高原的左斜坡上,海拔高度較高,故具有亞熱帶高原季風(fēng)氣候的特點(diǎn)。氣候溫和、無霜期較長(zhǎng),降水量充足,這樣的氣候條件較適于苔蘚植物生長(zhǎng)。
2017年7月和2018年11月共2次到福泉岔 河國(guó)家濕地公園進(jìn)行苔蘚植物野外調(diào)查和標(biāo)本采集,野外標(biāo)本采集路線主要沿著濕地公園所轄區(qū)域內(nèi)的河道兩岸進(jìn)行采集,采集點(diǎn)包括徒關(guān)村、高車水庫、衛(wèi)阻河河道、灑金谷、長(zhǎng)田坎、蒿菜村、格佬寨、靈巖仙影等地(詳見圖1)。采集土生、石生和樹生的苔蘚植物,采集過程中對(duì)標(biāo)本進(jìn)行編號(hào),并記錄其生長(zhǎng)環(huán)境、海拔、采集日期等信息,共采集苔蘚植物標(biāo)本694份,所有標(biāo)本存放于于貴州師范大學(xué)生物多樣性研究中心標(biāo)本室(GNUB)。室內(nèi)采用解剖鏡和顯微鏡進(jìn)行形態(tài)觀察,采用經(jīng)典植物分類學(xué)方法對(duì)標(biāo)本進(jìn)行分類鑒定,并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)[10-23],整理名錄,同時(shí)參照吳征鎰的《中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型》[24],分析比較研究區(qū)域苔蘚植物區(qū)系特征。
圖1 福泉岔河國(guó)家濕地公園標(biāo)本主要采集地點(diǎn)Fig.1 Main collection sites of Fuquan Chahe National Wetland Park
共統(tǒng)計(jì)出該濕地公園苔蘚植物共計(jì)43科108屬318種(包含亞種和變種),其中角苔類1科2屬2種,苔類19科23屬54種,蘚類23科83屬262種;福泉岔河國(guó)家濕地公園的苔蘚植物科數(shù)超過貴州省總科數(shù)1/3,種數(shù)約占全省的1/5[19];可見,該濕地公園的苔蘚植物資源在整個(gè)貴州省占有一定的比重。
結(jié)合該濕地公園苔蘚植物實(shí)際情況,統(tǒng)計(jì)得出科內(nèi)所含物種數(shù)≥15種的優(yōu)勢(shì)科有7科46屬199種(詳見圖2),占該區(qū)苔蘚植物總屬數(shù)56.09%和總種數(shù)的61.58%;7個(gè)優(yōu)勢(shì)科分別是青蘚科(Brachytheciaceae)、叢蘚科(Pottiaceae)、灰蘚科(Hypnaceae)、真蘚科(Bryaceae)、提 燈 蘚科(Mniaceae)、羽蘚科(Thuidiaceae)、鳳尾蘚科(Fissidentaceae)。
圖2 福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物優(yōu)勢(shì)科Fig.2 Dominant families of bryophytes Fuquan Chahe National Wetland Park
統(tǒng)計(jì)得出屬內(nèi)所含物種數(shù)≥6種的優(yōu)勢(shì)屬共8屬102種(詳見圖3),占總種數(shù)的31.43%。8個(gè)優(yōu)勢(shì)屬分別是青蘚屬(Brachythecium)、真蘚屬(Bryum)、鳳尾蘚屬(Fissidens)、匐燈蘚屬(Plagiomnium)、光萼苔屬(Porella)、灰蘚屬(Hypnum)、絹蘚屬(Entodon)、美喙蘚屬(Eurhynchium)。
圖3 福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物優(yōu)勢(shì)屬Fig.3 Dominant genera of bryophytes Fuquan Chahe National Wetland Park
根據(jù)在調(diào)查過程中所統(tǒng)計(jì)的物種出現(xiàn)頻率,將福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物的生境類型劃分為開闊生境、森林邊緣過渡帶、林地、林內(nèi)巖石及樹基[25]。
3.2.1 開闊生境
開闊生境指沒有或較少林木遮蔽,光照強(qiáng)度大,干濕交替節(jié)律較快的區(qū)域。在開闊生境中最常見的是耐旱喜光的先鋒物種,同時(shí)也為一些具有較強(qiáng)傳播能力的廣布種提供了臨時(shí)或永久的聚集環(huán)境。一般來講,開闊生境大多伴隨強(qiáng)烈的人為活動(dòng)干擾,分布于其中的物種具有典型的抗干擾耐環(huán)境脅迫能力[25],主要優(yōu)勢(shì)種有:黃葉鳳尾蘚原變種(Fissidens crispulusvar.crispulus)、卷葉濕地蘚(Hyophila involuta)、灰蘚(Hypnum cupressiforme)、東亞小金發(fā)蘚(Pogonatum inflexum)、尖葉對(duì)齒蘚(Didymodon constrictus)、林氏黃角苔(Phaeoceros carolinianus)、楔瓣地錢(Marchantia emarginata)等。
3.2.2 森林邊緣
位于森林外部邊緣及內(nèi)部林窗環(huán)境的這些物種,大多具有一定的耐旱喜光特性,對(duì)林冠的遮蔽和保護(hù)需求不高[25]。該濕地公園中優(yōu)勢(shì)種有:大羽蘚(Thuidium cymbifolium)、毛地錢(Dumortiera hirsuta)、直蒴卷柏蘚(Racopilum orthocarpum)、薄壁卷柏蘚(Racopilum cuspidigerum)、多托花萼苔(Asterella multiflora)、異形鳳尾蘚(Fissidens anomalus)、黃色細(xì)鱗苔(Lejeunea flava)等。
3.2.3 林地、林內(nèi)巖石及樹基
福泉岔河國(guó)家濕地公園所轄范圍內(nèi)以灌木林為主,在灌木林中分布的苔蘚植物較少[25],其中主要的優(yōu)勢(shì)物種有:檜葉白發(fā)蘚(Leucobry juniperoideum).、側(cè)枝匐燈蘚(Plagiomnium maximoviczii)、直蒴卷柏蘚(Racopilum orthocarpum)、薄壁卷柏蘚(Racopilum cuspidigerum)、鱗葉蘚(Taxiphyllum taxirameum)、平叉苔(Metzgeria conjugata)、帶葉苔(Pallavicinia lyellii)等。
參照吳征鎰關(guān)于中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型的劃分觀點(diǎn),可將福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物劃分為12個(gè)分布區(qū)類型(詳見表1)。福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物的12個(gè)區(qū)系特點(diǎn)中,東亞分布占比最高,122種,占總種數(shù)的40.26%;北溫帶分布次之,54種,占總種數(shù)的17.82%;泛熱帶分布所占比例排第三,48種,占總種數(shù)的15.84%。
表1 福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物區(qū)系特點(diǎn)Tab.1 Floristic characteristics of bryophytes in FuQuan Cha-He National Wetland Park
為進(jìn)一步探究福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物區(qū)系特點(diǎn),本研究選取貴州的雷公山[26]和梵凈山[27]、廣西的十萬大山[28]與銀竹老山[29]、重慶的大巴山[30]、四川西部地區(qū)(后簡(jiǎn)稱川西)[31]、云南的木洪大山[32]和雞足山[33]進(jìn)行苔蘚植物的區(qū)系譜比較與分析(詳見表2)。利用區(qū)系譜對(duì)9個(gè)地區(qū)進(jìn)行主成分分析,由圖4可以看出,9個(gè)地區(qū)在二維排序圖上的位置可分為福泉、雷公山以及梵凈山一組,十萬大山與銀竹老山為一組,雞足山與木洪大山為一組,大巴山單獨(dú)為一組,川西單獨(dú)為一組,該分組與各個(gè)地區(qū)在中國(guó)苔蘚植物區(qū)劃中地理位置基本相符。
圖4 9個(gè)地區(qū)苔蘚植物主成分分析Fig.4 PCA of floristic spectrum of bryophytes in 9 regions
表2 9個(gè)地區(qū)苔蘚植物區(qū)系譜Tab.2 Floristic spectrum bryophytes in 9 regions
福泉岔河國(guó)家濕地公園具有較高的特有物種比例,所記錄的318種苔蘚植物中,22種為中國(guó)所特有,占總物種數(shù)的6.85%(詳見表3)。豐富的物種數(shù)量從某種程度上體現(xiàn)福泉岔河國(guó)家濕地公園良好的生態(tài)環(huán)境,較高的特有物種比例也反映了福泉岔河國(guó)家濕地公園多樣化的微生境分化。
表3 福泉岔河國(guó)家濕地公園特有苔蘚植物Tab.3 The endemic bryophytes in Fuquan Chahe National Wetland Park
苔蘚植物生活型是其對(duì)生活環(huán)境條件的適應(yīng)而在外貌上反映出來的類型[35]。結(jié)合現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)生活型的劃分[25]以及參考Bates[34]對(duì)生活型的劃分方法。將福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物劃分為平鋪型、叢集型、扇型、交織型、葉狀體型、懸垂型、墊狀型和樹型8種生活型。其中平鋪型的物種數(shù)量最多(132種),占所調(diào)查苔蘚植物總種數(shù)的41.76%;樹型占比例最低,僅含1種(詳見圖5)。
圖5 福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物生活型Fig.5 The life form of bryophytes in Fuquan Chahe National Wetland Park
3.6.1 平鋪型
主莖沿基質(zhì)橫生,不時(shí)伴生分枝,多數(shù)直立分枝或分枝與生長(zhǎng)基質(zhì)緊密相貼。該濕地公園記錄132種,占總種數(shù)的41.5%。常見的有平叉苔(Metzgeria conjugata)、南 亞 異 萼 苔(Heteroscyphus zollingeri)、東亞擬鱗葉蘚(Pseudotaxiphyllum pohliae-carpum)、羽枝梳蘚(Ctenidium pinnatum)
3.6.2 叢集型
主莖直立,植物個(gè)體平行聚集生長(zhǎng),分枝少,常聚集生長(zhǎng)占據(jù)較大面積區(qū)域。該濕地公園記錄99種,占總種數(shù)的31.13%。常見的有東亞小金發(fā)蘚(Pogonatum inflexum)、羊角蘚(Herpetineuron toccoae)、卷葉濕地蘚(Hyophila involuta)等。
3.6.3 扇型
生于垂直的生長(zhǎng)基質(zhì)上,分枝多,濕潤(rùn)擬葉展開時(shí)多位于同一平面。該濕地公園記錄31種,占總種數(shù)的9.65%。常見的有大葉鳳尾蘚(Fissidens grandifrons)、黃邊孔雀蘚(Hypopterygium flavolimbatum)、截葉擬平蘚(Neckeropsis lepineana)等。
3.6.4 交織型
主莖與分枝相互交織,多形成疏松層疊結(jié)構(gòu)。該濕地公園記錄29種,占總種數(shù)的9.03%。常見的有斜枝綠鋸蘚(Duthiella declinata)、凸尖鱗葉蘚(Taxiphyllum cuspidifolium)、灰蘚(Hypnum cupressiforme)等。
3.6.5 葉狀體型
主莖及分枝均呈扁平狀緊貼基質(zhì)生長(zhǎng),僅生殖托或孢子體直立。該濕地公園記錄17種,占總種數(shù)的5.34%。常見的有溪苔(Pellia epiphylla)、小蛇苔Conocephalum japonicum)、毛地錢(Dumortiera hirsuta)等。
3.6.6 懸垂型
主莖纏繞或懸掛于生長(zhǎng)基質(zhì)上。該濕地公園記錄6種,占總種數(shù)的1.87%。常見的有四川絲帶蘚(Floribundaria setschwanica)、多疣蘚(Sinskea phaea)等。
3.6.7 墊狀型
主莖或多或少直立,分枝從基本呈輻射狀。該濕地公園記錄3種,占總種數(shù)的0.93%。常見的有檜葉白發(fā)蘚(Leucobry juniperoideum)、狹葉白發(fā)蘚(Leucobreum bowringii)、扭 葉 叢 本 蘚(Anoectangiumstracheyanum)。
3.6.8 樹型
主莖或橫走或直立,分枝呈樹狀展開。該濕地公園記錄1種,占總種數(shù)的0.31%。僅南亞木蘚(Thamnobryum subserratum)1種。
通過對(duì)福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物進(jìn)行調(diào)查,共采集694份標(biāo)本,共有43科108屬318種(包含亞種和變種),其中角苔類1科2屬2種,苔類23科22屬54種,蘚類23科83屬262種;優(yōu)勢(shì)科中鳳尾蘚科的出現(xiàn),表明了福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物區(qū)系從溫帶向熱帶成分過渡的特點(diǎn)。青蘚科、提燈蘚科、真蘚科3個(gè)喜濕科種類占苔蘚總數(shù)的29.72%[36],剛好體現(xiàn)了福泉岔河國(guó)家濕地公園較為潮濕的生態(tài)環(huán)境,且生境具有多元化、多樣化的特點(diǎn)。
苔蘚植物群落的形成與所處的環(huán)境密切相關(guān),由于苔蘚植物對(duì)水分的依賴,因此不同生活型是對(duì)生境的良好指示,而交織型和平鋪型苔蘚植物被認(rèn)為是潮濕環(huán)境的指示物種[36],福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物生活型分析可劃分為平鋪型、叢集型、扇型、交織型、葉狀體型、懸垂型、墊狀型和樹型8種生活型。其中平鋪型和叢集型這兩種具有一定耐干旱特性的生活型在物種數(shù)量排列在前,這印證了福泉岔河國(guó)家濕地公園濕潤(rùn)的環(huán)境特點(diǎn)。
通過區(qū)系地理成分分析發(fā)現(xiàn),福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物區(qū)系以東亞分布(40.26%)、北溫帶分布(17.82%)、泛熱帶分布(占15.84%)三種成分為主;在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),這反映了福泉岔河國(guó)家濕地公園苔蘚植物區(qū)系具有一定的東亞成分特色。根據(jù)吳鵬程[37]對(duì)中國(guó)苔蘚植物區(qū)系地理分區(qū),云貴區(qū)包括貴州、云南高原大部以及四川南部,福泉、梵凈山和雷公山三個(gè)地區(qū)屬于云貴區(qū);橫斷山區(qū)包括云南西北部和四川西南部,川西、雞足山以及木洪大山所處地理位置屬于該區(qū);嶺南區(qū)包括中國(guó)南部,廣西地區(qū)包含于其中,十萬大山以及銀竹老山屬于嶺南區(qū)。通過對(duì)9個(gè)地區(qū)苔蘚植物區(qū)系譜進(jìn)行PCA排序,探討了福泉岔河國(guó)家濕地公園與其他8個(gè)地區(qū)之間的親密關(guān)系,研究結(jié)果顯示,9個(gè)地區(qū)可分為5組,其中,福泉與梵凈山以及雷公山為一組,在排序圖上的位置相距最近,三個(gè)地區(qū)東亞成分都較為突出,溫帶成分與熱帶成分比例相近,這是由于三個(gè)地區(qū)均屬于貴州,苔蘚植物區(qū)系成分也較為相似,地理位置最為相近;福泉與川西在排序圖上的距離最為疏遠(yuǎn),川西屬于橫斷山區(qū),因受喜馬拉雅山系明顯影響,云貴區(qū)與橫斷山區(qū)形成了一些共同分布的特有屬和種,但苔蘚類型又不完全相同[37],因此,兩個(gè)地區(qū)區(qū)系成分存在一定的差異與實(shí)際情況相符合;而福泉地區(qū)與十萬大山和銀竹老山在PCA排序圖上的位置也較為疏遠(yuǎn),這一方面是由于貴州與廣西兩省之間在氣候類型不同導(dǎo)致的,貴州省屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,廣西氣候類型較為復(fù)雜,屬于熱帶季風(fēng)氣候和亞熱帶季風(fēng)氣候,同時(shí)兩個(gè)地區(qū)之間的植被類型也存在一定差異,另一方面,十萬大山和銀竹老山位于中國(guó)苔蘚植物區(qū)劃中的嶺南區(qū),苔蘚植物區(qū)系譜中熱帶成分比率高達(dá)40%以上,遠(yuǎn)高于福泉以及其他地區(qū)。由此可見,排序圖上各地區(qū)之間距離與實(shí)際情況也較為相符。