洮河保护区蕨类植物调查及区系分析

李改香

在查阅资料和标本的基础上，我们对洮河保护区蕨类植物资源进行了实地调查，保护区自然分布的蕨类植物有12 科19 属40 种，占我国蕨类植物总科数、总属数和总种数的19.0%、8.5%、1.6%。通过查清保护区蕨类植物区系性质、归属和起源，从科属的区系分布特点进行了分析，对蕨类植物进行了全面的植物区系研究，与其生长的环境因子进行了初步的探讨，为制订保护区生物资源多样性保护措施提供基础数据，实现保护区可持续发展。

一、概况

甘肃洮河国家级自然保护区地处青藏高原向黄土高原的过渡带，位于甘肃南部洮河中上游的迭山北坡，地理位置北纬34°10′07″～34°42′05″，东经102°46′02″～103°44′40″，保护区总面积287759.0 公顷，是以森林生态系统、珍稀野生动植物及栖息地为主要保护对象的特大型自然保护区。保护区海拔2400 米～4920 米，气候为典型的山地寒温型气候，年平均日照时数2186 小时～2364 小时，年平均气温为-5.8℃～5.1℃，年均降水量为581 毫米～712 毫米。保护区有野生维管植物88 科377 属1105 种，植物群落有8 个植被型组，20 个植被类型，19 个植被亚型，70 个植物群系。

二、调查内容与方法

首先在收集相关文献资料、植被调查与文献等资料的基础上开展调查。

（一）样线布设：按照机械抽样的原理，分别在不同海拔、坡向、植被类型设置调查线路。调查线路的布局要尽可能全面且具有代表性，包括山脊、沟谷、坡向、海拔等。

（二）野外调查：线路调查时，对行走线路的所有蕨类植物均进行逐一调查。记录分布地点、植被类型、生态环境、经纬度、海拔、土壤、出现频度、习性、受威胁状况等，同时对目标植物进行影像信息采集，拍摄其生境、群落、种群、个体、器官等不同层次的照片。调查结束后，对完整并具有代表性的目标植物进行标本采集。

（三）标本制作

采集的标本通过外业初步鉴定，经压制、制作后，在内业阶段对已初步鉴定的标本进行确认。进行鉴定时，主要依据《中国蕨类植物科属志》、《中国植物志》（第一卷）、《中国蕨类多样性与地理分布》等权威志书，以及甘肃省地方植物志书、调查区域已有的调查资料，咨询专家等。鉴定到种以后，填写鉴定签，腊叶标本66份现存放于洮河保护区管护中心标本馆。

三、分布特点

中国的蕨类植物约有2500 种，主要分布在西南和华南地区。洮河保护区分布有蕨类植物12 科19 属40种，分别占我国蕨类植物总科数、总属数和总种数的19.0%、8.5%、1.6%，资源相对缺乏，与保护区地处青藏高原边缘地带，气候寒冷，不适宜蕨类植物生长环境有关，保护区现有的种类，主要是一些耐阴湿耐寒耐旱的中小型蕨类，是构成保护区生物多样性不可或缺的组成部分。

（一）科的数量统计分析

按照科内含有种数的多少对蕨类植物的12 个科进行了排序，蕨类植物各科所含有的种数均不多（表1）。其中，鳞毛蕨科在保护区分布的种类最多，有11种，占保护区蕨类植物总种数的27.50%。其次为蹄盖蕨科，在保护区分布有6 个种，水龙骨科和岩蕨科均含有4 个种，这4 个科共计有25 种，占保护区蕨类植物总种数的62.50%，是保护区蕨类植物的优势科。铁线蕨科、铁角蕨科和木贼科在保护区均分布有3 种，中国蕨科在保护区均分布有2 种，这4 个科的种数较少。蕨科、裸子蕨科、槲蕨科和卷柏科在保护区均只分布有1种。保护区的蕨类植物种类虽然不多，但既有在系统位置上较进化的科，如水龙骨科、蕨科等，也有比较原始的科，如木贼科和卷柏科等，还有一些处于进化系统中间位置的科，如铁线蕨科、蹄盖蕨科等。这些原始的、进化的和中间的科同时在保护区出现，说明该地区长期保存着蕨类植物可生存和发展的条件，使得保护区的蕨类植物在系统发育和进化上比较连贯。

表1 蕨类植物科的大小统计

（二）科的分布区类型统计分析

将保护区蕨类植物科的分布区划分为5 种类型，世界分布、热带分布、热带和亚热带分布、亚热带分布、温带分布（表2）。在各分布类型中，以世界分布科占主体，共8 科，占保护区蕨类植物总科数的66.68%，热带分布科，热带和亚热带分布科，亚热带分布科和温带分布科在保护区均仅有1 科，这4 种分布类型占保护区蕨类植物总科数的23.32%。因此，保护区蕨类植物科的分布区类型以世界分布为主。

表2 蕨类植物科的分布区类型统计

（三）属的数量统计分析

根据属内包含种的数量多少对保护区蕨类植物各属进行了统计和排序（表3）。其中，耳蕨属的种数最多，为8 种；其次为岩蕨属，在保护区分布有4 种；铁线蕨属、冷蕨属、铁角蕨属、瓦韦属和木贼属在保护区均分布有3 种；鳞毛蕨属在保护区分布有2 种；其余11属在保护区均只分布有1 种。可见蕨类植物各属在保护区均只有少数种类的分布，进一步说明了保护区的气候条件不适宜大多数蕨类植物的生长。

表3 蕨类植物属的大小统计

（四）属的分布区类型统计分析

参考相关研究成果，并参照吴征镒关于中国种子植物属分布区的划分标准，对甘肃洮河国家级自然保护区蕨类植物的19 属的分布区类型进行了划分（表4），划分为世界分布、热带亚洲至热带大洋洲分布、热带亚洲至热带非洲分布、北温带分布、温带亚洲分布、东亚分布及其变型、旧世界温带分布和中国特有分布8 种分布类型。

表4 蕨类植物属的分布区类型统计

1.世界分布

世界分布的属在保护区占主体，共计10 属26 种，占保护区蕨类植物总属数的52.63%，总种数的65.00%。这些世界分布属在全球的种类较多，但仅有少数耐寒的种类分布到了本保护区。保护区世界分布的属有木贼属、铁角蕨属、鳞毛蕨属、铁线蕨属、冷蕨属、蹄盖蕨属、耳蕨属、蕨属、粉背蕨属和卷柏属。

2.热带分布

热带分布共2 种类型，分别是热带亚洲至热带大洋洲分布和热带亚洲至热带非洲分布，共2 属4 种，占保护区蕨类植物总属数的10.52%，总种数的10.00%。保护区热带分布的属为槲蕨属和瓦韦属，热带分布的属在保护区所占比例甚微。

3.温带分布

温带分布类型包括了北温带分布、温带亚洲分布、东亚分布和旧世界温带分布4 种类型，共6 属9 种，占保护区蕨类植物总属数的31.58%，总种数的22.50%。在温带分布类型中，又以北温带分布为主，共3 属6种，分别为岩蕨属、珠蕨属和羽节蕨属。温带亚洲分布的仅假冷蕨属，东亚分布的属仅有水龙骨属，是东亚广布属，旧世界温带分布的为金毛裸蕨属。可见，保护区蕨类植物属的温带性质较为明显。

4.中国特有分布

保护区的中国特有蕨类植物属仅1 属，为玉龙蕨属，仅分布有1 种，即玉龙蕨。玉龙蕨属分布于中国西部高山冰川洞穴或岩石缝中，原记载玉龙蕨分布于我国四川、云南及西藏。在本保护区分布于车巴沟光盖山和卡车扎录沟海拔3650米～4030米的高山岩石缝隙中。

五、结论

（一）保护区地处青藏高原边缘地带，气候寒冷，不适宜蕨类植物生长，仅有极少种类，主要是一些耐寒耐旱的中小型蕨类在本区有分布。该地区长期保存着蕨类植物可生存和发展的条件，使得保护区的蕨类植物在系统发育和进化上比较连贯。

（二）保护区蕨类植物属的地理分布以温带分布性质较明显，其中以北温带分布成分为主，温带亚洲分布、东亚分布和旧世界温带分布均有分布，区系特征表现出一定的温带性质以及少量的热带残遗，体现了本区以温带气候为主，寒温带气候有一定的分布。

（三）组成保护区蕨类植物区系的主要类群有鳞毛蕨科、蹄盖蕨科、水龙骨科、铁角蕨科和木贼科，是世界分布的代表。在保护区不同海拔都有零星分布，大多数为药用植物，对森林的生长发育、保持水土和减少植被退化起到促进作用，今后应人工繁育和栽培。

（四）保护区中国特有种分布只有一种—玉龙蕨，生长在高山寒冷的流石滩，是研究蕨类形态和生态条件关系的重要物种，今后应加以保护，促进生物多样性保护具有重要意义。