陕西马家山蕨类植物的区系特征初步研究

杨 柳，王艾迪，王旭云，党振芳，霍明秀，池敏君

（陕西师范大学生命科学学院，陕西 西安 710062）

马家山位于陕西、四川、甘肃三省交界宁强县青木川镇境内。马家山连接东西、汇合南北，因其原始的自然状态、丰富的生物种类、多样的生物种群、重要的地理位置，在陕西省经济发展与生物资源保护中扮演着不可或缺的角色[1]。而蕨类植物既是高等孢子植物，又是低等维管束植物，处于植物进化过程中极其重要的过渡阶段。因此，对马家山蕨类植物区系进行考察和研究显得非常重要[2]。一年多来，采用野外考察方式，对马家山蕨类植物区系组成及分布特点进行了初步研究。

1 材料与方法

1.1 自然环境概况

马家山属于秦岭西段南坡与巴山交汇处的山地，水系呈平行分布，主要有金溪河的支流中梁沟河、平沟河、黄沟河和屠家河，河流没有出现过季节性断流现象。其气候类型为北亚热带山地气候，具显著的山地森林小气候特征，全年气候温凉潮湿[3]。

1.2 研究方法

在采集、鉴定蕨类植物标本[4-6]并查阅相关资料[2，7-8]的基础上，运用植物区系地理学和数量生态学方法，对宁强县马家山蕨类植物区系组成及分布特点进行了初步总结。区系分析以根据吴兆洪、秦仁昌系统[4]和《中国植物志》（2～6 卷）[7]的观点，参考李锡文对科的划分方法和吴征镒对属区系的划分方法[1]。

2 结果与分析

2.1 马家山蕨类植物组成

2.1.1 马家山蕨类植物科的组成 马家山共有蕨类植物27科54属131种。其科数占全国蕨类植物63科总数的42.9%，含5种及以上的优势科有9科：水龙骨科（Polypodiaceae）7属23种、鳞毛蕨科（Dryopteridaceae）4属 21种、中国蕨科（Sinopteridaceae）6属 13种、金星蕨科（Thelypteridaceae）6属9种、铁角蕨科（Aspleniaceae）2属7种、铁线蕨科（Adiantaceae）1属 7种、木贼科（Equisetaceae）2属6种、蹄盖蕨科（Athyriaceae）4属 5种、凤尾蕨科（Pteridaceae）1属5种，共包括33属96种，分别占马家山蕨类总属数的61.1%和总种数的73.3%，是该蕨类植物区系的基本组成。含2～4种的科有10科：卷柏科（Selaginellaceae）、石松科（Lycopodiaceae）、膜蕨科（Hymenophyllaceae）、姬（碗）蕨科（Dennstaedtiaceae）、蕨科（Pteridiaceae）、裸子蕨科（Hemionitidaceae）、球子蕨科（Onocleaceae）、岩蕨科（Woodsiaceae）、槲蕨科（Drynariaceae）、剑蕨科（Loxogrammaceae）（见表 1）。其余 8科各 1属 1种。由此可见，马家山蕨类植物中，水龙骨科、鳞毛蕨科、中国蕨科、金星蕨科等为优势科，在该地区的蕨类植物区系中占重要地位，与其温带气候类型相关。

表1 马家山蕨类植物区系的主要组成

2.1.2 马家山蕨类植物属的组成 马家山共有蕨类植物54属，占陕西省蕨类植物64属[4]的总属数的84.4%，含5种以上的优势属有9个，木贼属（Equisetum L.）5 种、凤尾蕨属（Pteris L.）5 种、铁线蕨属（Adiantum L.）7 种、铁角蕨属（Asplenium L.）6种、贯众属（Cyrtomium Presl）5种、鳞毛蕨属（Dryopteris Adanson）6种、耳蕨属（Polystichum Roth）7种、瓦韦属[Lepisorus（J.Sm.）Ching]5 种、石韦属（Pyrrosia Mirbel）6种，分别占马家山蕨类总属数的16.8%和总种数的39.6%。含2～4种的寡种属有18个，它们是卷柏属（Selaginella P.Beauv.）、碗蕨属（Dennstaedtia Bernh.）、蕨属（Pteridium Scopoli）、粉背蕨属（Aleuritopteris Fee）、碎米蕨属（Cheilosoria Trev.）、珠蕨属（Cryptogramma R.Br.）、金粉蕨属（Onychium Kaulf.）、凤丫蕨属（Coniogram me Fee）、假蹄盖蕨属（Athyriopsis Ching）、茯蕨属（Leptogramma J.Sm.）、卵果蕨属（Phegopteris Fee）、荚果蕨属（Matteuccia Todaro）、岩蕨属（Woodsia R.Br.）、复叶耳蕨属（Arachniodes Blume）、骨牌蕨属（Lepidogrammitis Ching）、星蕨属（Microsorum Link）、假瘤蕨属（Phymatopteris Pic.Serm.）、槲蕨属[Drynaria（Bory）J.Sm.]、剑蕨属（Loxogramme）。故单（寡）种属有27属，占马家山总属数的50.0%。可见，该地优势属不少，但寡种属、单种属占绝大多数，属的含种数不多，但属的类型丰富多样，与其特殊的地理位置及气候类型相适应，为研究同纬度植物的区系组成提供依据。

2.1.3 马家山蕨类植物种的组成 （1）优势种。马家山共有蕨类植物131种。该地区的优势种有问荆（Equisetum arvense L.）、木贼（Equisetum hyemale L.）、溪洞碗蕨[Dennstaedtia wilfordii（Moore）Christ]、毛轴蕨 [Pteridium revolutum（Bl.）Nakai]、凤尾蕨[Pteris cretica L.var.nervosa（Thunb.）Ching et S.H.Wu]、裸叶粉背蕨[Aleuritopteris duclouxii（Christ）Ching]、陕西粉背蕨 [Aleuritopteris shensiensis Ching]、铁线蕨（Adiantum capillusveneris L）、白背铁线蕨（Adiantum davidii Franch.）、灰背铁线蕨（Adiantum myriosorum Bak.）、华北蹄盖蕨[Athyrium niponicum（Mett.）Hance]、铁角蕨（Asplenium trichomanes L.）、中日金星蕨[Parathelypteris nipponica（Franch.et Sav.）Ching]、卵果蕨[Phegopteris con－nectilis（Michx.）Watt]等，共 63 种。（2）古老性。马家山的蕨类植物中，拥有多种古老的蕨类，如木贼科的问荆（Equisetum arvense L.），紫萁科的紫萁（Osmundajaponica），里白科的芒萁（Dicranopteris dichotoma），碗蕨科的边缘鳞盖蕨（M.marginata），鳞始蕨科的乌蕨（Stenoloma chusana）、狭叶凤尾蕨（P.henryis）、溪边凤尾蕨（P.ex-celsa）和蜈蚣草（P.vittata），中国蕨科（Sinopteridaceae）的野雉尾金粉蕨（Onychium japonicum），铁线蕨科（Adiantaceae）的铁线蕨（Adiantum capillusveneris），裸子蕨科的凤丫蕨（Coniogramme japonica）和普通凤丫蕨（C.intermedua）等，表明马家山蕨类区系具有古老性。这对于研究蕨类植物的演变及陕西的蕨类植物区系具有一定的意义。

2.2 马家山蕨类植物地理成分

2.2.1 马家山蕨类植物科的地理成分 从表2中可知，在马家山的27科中，世界分布、热带亚洲分布都有9科，各占总科数的33.3%，泛热带分布、北温带分布各有3科，各占总科数的11.1%，东亚分布有2科，占总科数的7.5%，热带亚洲至热带非洲分布仅有1科。世界分布有石松科、卷柏科、水龙骨科、木贼科等9科，热带亚洲分布为金星蕨科、凤尾蕨科、中国蕨科、碗蕨科等9科。因此，马家山蕨类植物科的地理成分以世界分布和热带亚洲分布为主。在27个科中，既具有系统发育上进化的水龙骨科，也有比较原始的类群如石松科、卷柏科、木贼科等。此外，处于较原始与较进化之间的类群也大量存在，表明本区由古至今具有使这些蕨类系统发育并延续下来的条件。

2.2.2 马家山蕨类植物属的地理成分 “属”是植物分类学中较为稳定的分类单位，植物地理学中也以它为分析比较的依据[9-10]。马家山蕨类植物属的分布类型有9种，各种分布属数的差异不是很明显，主要为世界分布、泛热带分布，各占总属数的16.8%。世界分布的属有石松属（Lycopodium）、卷柏属（Selaginella）、星蕨属（Microsorium）等 9属；泛热带分布的属有蕗蕨属（Mecodium）、粉背蕨属（Aleurilopteris）、 蕨 属 （Pteridium）、 金 星 蕨 属（Parathelypteris）等9属。其次，旧世界热带分布的8个属占总属数的14.8%，北温带分布的7个属占总属数的13.0%。蕨类属数所呈现的结果证实了马家山所处特殊地理位置，及其以北亚热带山地气候为主的气候类型。

2.2.3 马家山蕨类植物种的地理成分 从表2中可以看出，种的分布类型以东亚分布为主，占总种数的31.2%；次之的是中国特有分布，占总种数的26.0%。东亚分布和中国特有分布的种所处地方是北温带、亚热带、热带气候类型区。其中本地纯热带种只有26种，占19.8%。北温带分布的种占总种数16.8%。由此可见，马家山蕨类的温带、亚热带区系特点是比较明显的，这与它所处的地理位置是相符合的。因此，在进行蕨类植物区系分析时，种的区系成分分析更能反映其区系特征。

表2 马家山蕨类植物科、属、种的分布区类型

3 结 论

马家山区自然条件较为优越，为蕨类植物的生长提供了良好的场所。区内有蕨类植物27科，54属，131种。该区蕨类既有一些比较原始的科，也有较进化的科，在系统发育上有着较为连续的关系。是亚洲蕨类植物区系的一个重要组成部分，是东亚蕨类植物区系的主体部分。

从马家山蕨类地理成分看，该区科以世界分布和热带亚洲分布为主；属以泛热带分布和世界分布为主，其区系表现出亚热带性质，并具有一定的向温带过渡的性质；种以中国特有、东亚分布明显，其植被亚热带、温带性质突出。故该区蕨类植物反映了该区系地理成分的复杂性和多样性。

马家山区蕨类植物资源丰富，蕴藏着100种以上药用蕨类植物、大量有观赏价值的蕨类植物和一些指示蕨类植物，如铁线蕨、贯众等可作为钙质土和石灰岩土的指示植物，铁角蕨、紫萁、芒萁等可作为酸性土壤指示植物。目前随着旅游业的发展，对该区的野生蕨类植物的影响也日益增大，同时该地居民对经济价值较高的蕨类植物的大量采集，使部分野生蕨类植物的种质资源越来越少，故加强野生蕨类植物的保护尤为重要。建议有关部门组织科研人员进行深入调查，保护和发展该区蕨类植物资源。

[1] 吴征镒，王荷生.中国自然地理——植物地理（上册）[M].北京：科学出版社，1983.

[2] 中国科学院植物研究所.中国科学院西北植物研究所.秦岭植物志（第二卷）[M].北京：科学出版社，1978.

[3] 蒋志刚.陕西青木川自然保护区的生物多样性[M].北京：清华大学出版社，2005.

[4] 吴兆洪，秦仁昌.中国蕨类植物科属志[M].北京：科学出版社，1991.

[5] 中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴（补编第1册）[M].北京：科学出版社，1982.

[6] 焦 瑜，李承森.中国云南蕨类植物 [M].北京：科学出版社，2000.

[7] 中国植物志编辑委员会.中国植物志（2～6卷）[M].北京：科学出版社，1959-2004.

[8] 陆树刚.蕨类植物学[M].北京：高等教育出版社.2007.5.

[9] 王发国，叶华谷，叶育石，等.峨凰嶂自然保护区蕨类植物的初步研究[J].植物研究，2004，24（3）：292-296.

[10] 刘诗峰，张 坚.佛坪自然保护区生物多样性研究与保护[M].西安：陕西科学技术出版社，2003.