湖北星斗山自然保护区藓类植物区系研究

2010-05-29 07:46王小琴刘胜祥马红云
武汉工程大学学报 2010年5期
关键词:星斗植物区系科学出版社

王小琴,刘胜祥,项 俊,马红云

(1.黄冈师范学院,湖北 黄冈 438000;2.华中师范大学生命科学学院,湖北 武汉 430079)

0 引 言

湖北星斗山自然保护区位于湖北省西南利川市、恩施市、咸丰县三市县境内,分为两片:东部星斗山片,位于利川市、咸丰县、恩施市三县市交界之处,地理坐标为29 °57 ′~30 °10 ′E,108 °57 ′~109 °27 ′N;西部小河片,位于利川市境内,地理坐标为30 °04 ′~30 °14 ′E,108 °31 ′~108 °48 ′N.保护区主峰海拔1 751.2 m,总面积846.67 hm2.保护区河流分布呈典型的放射状水系,从中部顺着地质构造线和山势分向四面八方流出.保护区内土壤随海拔高度不同而土壤类型有别.其基本规律是从低到高垂直分布为黄壤—黄棕壤—棕壤.在海拔800 m以下为黄壤,800~1 500 m为黄棕壤,黄棕壤与棕壤的分界线在海拔1 500 m左右.

本区地处中亚热带与北亚热带的过渡地带,属亚热带大陆性季风气候.年平均日照时数1 298.9 h,年平均气温12 ℃,极端高温35.4 ℃,极端低温-15.4 ℃,无霜期255 d,年平均降水量1 471.7 mm,年平均蒸发量1 109.2 mm,比值小于1,说明保护区气候潮湿多雨.在第四纪冰川时期,由于星斗山受冰川影响极小,因而给各种植物的生存、繁衍提供了有利条件,古老稀有植物种类繁多,是一个天然植物园.

1 星斗山自然保护区藓类植物采集状况

首先根据有关资料和卫星云图的分析,初步了解该地区的植被状况,根据藓类植物的生长特点,确定野外采集路线对星斗山自然保护区的藓类植物分季节进行了详细的野外考察和标本采集,考察中尽可能遍及不同的生境(土生、树生、石生、腐木生),并详细记录其生态环境,如采集地点、生长基质、植被类型、海拔高度等.共采得藓类植物标本600余号.通过对采集的所有藓类标本的显微镜鉴定[1-10],总结出星斗山自然保护区的藓类植物名录,并建立星斗山自然保护区藓类植物数据库.

2 结果与分析

2.1 科、属、种的数目

湖北星斗山自然保护区藓类植物物种丰富,到目前为止,共记录了26科68属191种,分别占全国藓类植物总科数的41.27%,总属数的16.46%,总种数的8.04%.191种藓类植物中包括7变种,8个中国特有种.

2.2 优势科、属组成及特点

对星斗山自然保护区藓类植物的26科进行统计分析,将含有9种及以上的科视为优势科,现将这些优势科按属、种的多寡顺序列表1.

从表1可知,9个优势科共41属140种,分别占星斗山自然保护区藓类植物科的36.00%,属的59.42%,种的73.30%,构成了星斗山保护区藓类植物区系的主体.在这些优势科中,大多数是代表温带分布的大科,如青藓科,曲尾藓科,丛藓科等;世界广布科有灰藓科,真藓科.由此可见,星斗山自然保护区中藓类植物的主体成分以温带成分为主.

表1 星斗山自然保护区藓类植物优势科排列顺序

2.3 区系地理成分分析

大量的研究资料表明,苔藓植物与种子植物具有相同的分布区类型,而且,洲际间断分布的情况,藓类植物甚至比种子植物更为典型[11].参照植物区系划分的一般概念和吴征镒、王荷生[12]对中国植物区系类型的划分,星斗山保护区隶属于泛北极植物区、中国-日本森林植物亚区,结合本地藓类植物物种的现代地理分布范围[11,13-14],将星斗山保护区藓类植物初步划分成如下9种类型(表2).

表2 星斗山自然保护区藓类植物种的分布区类型统计

2.3.1 世界广布 世界广布成分指几乎普遍分布于世界各大洲的类群.星斗山自然保护区共有20种,隶属9科10属.星斗山保护区常见的有鳞叶凤尾藓(Fissidenstaxifolius)、蕊形真藓(Bryumcoronatum)、截叶真藓(B.billardieri)等.从广布种中,很难得出本区系的地理特点,故在各区系地理成分的统计中扣除计算.

2.3.2 泛热带成分 泛热带成分包括遍及东、西半球热带地区的种类.该成分在星斗山自然保护区共有2种,隶属2科2属,占总数(不包括世界广布种,下同)的1.17%.分别为拟三列真藓(Bryumpseudotriquetum)、扭叶藓(Trachypusbicolor).

2.3.3 古热带成分 此成分也叫旧世界热带分布成分,是指亚洲、非洲和大洋州热带地区分布的类群.这一类群在星斗山自然保护区共有5种,隶属3科3属,占总数的2.92%.如东亚砂藓(Racomitriumjaponicum),净口藓(Gymnostomumcalcareum)等.

2.3.4 热带亚洲成分 此成分也叫印度——马来西亚分布成分.热带亚洲是旧世界的中心部分,属于这一地理成分的分布范围包括印度、斯里兰卡、中南半岛、印度尼西亚、加里曼丹、菲律宾及新几内亚等.星斗山自然保护区属于这一分布类型的共有32种,隶属14科19属,占总数的18.71%.如南亚白发藓(Leucobryumneilgherrense)、狭叶白发藓(L.bowringii)、异形凤尾藓(Fissidensanomalus)、南亚小金发藓(Pogonatumproliferum)等.

可以得出白发藓科、凤尾藓科、蔓藓科、平藓科等在星斗山保护区分布的种类多是热带亚洲成分的结论.

2.3.5 北温带成分 北温带成分一般指广泛分布于欧洲、亚洲和北美洲温带地区的类群.这一类群在星斗山自然保护区共有34种,隶属15科21属,占总数的19.88%.主要代表有酸土藓(Oxysteguscylindricus)、湿地匐灯藓(Plagiomniumacutum)、木灵藓(Orthotrichumanomalum)等.

2.3.6 东亚——北美成分 此成分是指间断分布于东亚和北美洲温带及亚热带地区的类群.这一类群在星斗山自然保护区共有16种,隶属6科10属,占总数的9.36%.如白发藓(Leucobryumglaucum)、多疣悬藓(Barbellapendula)、匙叶木藓(Thamnobryumsandei)等.

2.3.7 欧亚共有成分 此成分指广泛分布于欧亚两洲中高纬度温带和寒温带,或有个别类群也延伸至北非、亚洲热带山地或澳大利亚的类群,又叫旧世界温带分布.这一类群在星斗山自然保护区共有5种,隶属5科5属,占总数的2.92%.即仙鹤藓(Atrichumundulatum)、阔叶棉藓(Plagiotheciumplatyphyllum)、长喙藓(Rhynchostegiumconfentum)、细叶小羽藓(Haplocladiummicrophyllum)、狭边大叶藓(Rhodobryumspathulatum).

这一成分具有北温带区系的一般特色,在星斗山自然保护区所占比例极小,对其藓类植物区系的影响几乎可以忽略,这种情况正好与星斗山所处的纬度相符合.

2.3.8 东亚成分 这一成分是指从喜马拉雅一直分布到日本的一些类群.其分布区一般向东北不超过俄罗斯境内的阿穆尔州,并从日本北部至萨哈林,向西南不超过越南北部和喜马拉雅东部,向南最远达菲律宾、苏门答腊和爪哇,向西北一般以我国各类森林边界为界.中国组成了东亚的主要成分.此成分是星斗山自然保护区的主要成分.在星斗山自然保护区共有69种,隶属22科34属,占总数的40.35%.其广泛分布常见种有南京凤尾藓(Fissidensadelphinus)、裸萼凤尾藓(F.gymnogynus)、大灰藓(Hypnumplumaeform)、鳞叶藓(Taxiphyllumtaxirameum)、东亚小金发藓(Pogonatuminflexum)等.

另有许多种类的分布偏于东亚区的西南部或东北部,即构成中国——喜马拉雅(Sino-Himalayanelement)和中国——日本(Sino-Japaneseelement)的两个分布区变型.

a. 中国——喜马拉雅成分的分布中心集中于西南至喜马拉雅,虽有时可分布于东北或台湾,但不见于日本.该类群在星斗山自然保护区共有2种,占东亚成分总数的1.17%.常见种有硬叶曲尾藓(Dicranumlorifolium)、南亚假悬藓(Pseudobarbellalevieri).

b. 中国——日本成分的分布中心集中于日本至华东,虽有时可分布到云南西北部,但不见于喜马拉雅.该类群在星斗山自然保护区共有22种,占东亚成分总数的12.87%.常见种有硬叶净口藓(Gymnostomumsubrigidulum)、阔叶毛口藓(Trichostomumplatyphyllum)、羽枝梳藓(Ctenidiumpinnatum)等.

2.3.9 中国特有成分 这一类群在星斗山自然保护区共有8种,隶属8科8属,占总数的4.68%.名录如下:短叶小石藓(Weisiasemipallida)、卷叶毛口藓(Trichostomumbrachydontium)、中华蓑藓(Macromitriumsinense)等.8种特有种中有6种在四川省有分布,这表明两地藓类植物区系起源非常密切,这与两地所处的邻近位置是相符合的,与两地种子植物之间的联系也是吻合的.

综上所述及表2可知,星斗山自然保护区藓类区系中以东亚成分为主,占40.35%,构成了星斗山自然保护区藓类区系的主体,使其具有浓厚的东亚色彩.为方便讨论,参照Zhang等[15]的方法,将地理成分类型加以简化(分布区类型1未列入其中),合并为东亚分布、温带分布、热带分布等类型,可以看出温带分布(包括北温带、东亚北美和欧亚共有,32.16%)明显高于热带分布(包括泛热带、古热带和热带亚洲,22.81%). 分析可知,星斗山自然保护区藓类植物温带成分和热带成分两者都占相当的比重,前者略胜于后者,表明了星斗山自然保护区是热带、亚热带成分向北扩展和温带成分向南渗透的过渡地带,与其种子植物的区系特点相吻合[16],与其所处的地理位置也相符合.

3 结 语

a. 湖北星斗山自然保护区藓类植物物种丰富,到目前为止,共记录了26科68属191种7变种,包括8个中国特有种.

b. 星斗山自然保护区藓类植物区系中以东亚成分为主,占40.35%,构成了星斗山自然保护区藓类区系的主体,与日本藓类植物的关系较密切;而温带分布(包括北温带、东亚北美和欧亚共有,32.16%)明显高于热带分布(包括泛热带、古热带和热带亚洲,22.81%).表明了星斗山自然保护区是热带、亚热带成分向北扩展和温带成分向南渗透的过渡地带,与其种子植物的区系特点相吻合,与其所处的地理位置也相符合.

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