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岳麓山蕨类植物生物多样性研究



全 文 :现代生物医学进展 www.biomed.net.cn Progress in Modern Biomedicine 2009 Vol.9 No.23
·生物多样性·
岳麓山蕨类植物生物多样性研究
姚晟伟 1 李思长 1 杨 斌 1 刘作梅 2 蒋道松 1△
(1湖南农业大学生物科学与技术学院 湖南长沙 410128;2赣州市林业科学研究所 江西赣州 341000)
摘要 目的:为湖南植物区系的研究提供基础资料。方法:进行野外调查、标本采集、鉴定并结合相关资料进行统计,对岳麓山蕨类
植物多样性进行了初步研究。结果:①分布有蕨类植物共 23科,包括 40属 73种。②蕨类植物的优势科、优势属均表现明显,优势
科为鳞毛蕨科、蹄盖蕨科和金星蕨科;优势属为鳞毛蕨属、凤尾蕨属和铁角蕨属。③分布区类型以亚热带为主,属中国 -日本区系。
结论:岳麓山蕨类植物区系地理成分复杂,是东亚植物区系的一个关键地区。
关键词:蕨类植物;生物多样性;分布区类型;岳麓山
中图分类号:Q94 , Q949.9 文献标识码:A 文章编号:1673-6273(2009)23-4543-03
The Species Diversity of Pteridophyta in Yuelu Mountain
YAO Sheng-wei1, LI Si-zhang1, YANG Bin1, LIU Zuo-mei2, JIANG Dao-song1△
(1 College of Bioscience & Biotechology, Hunan Agricultural University, 410128, Changsha, China;
2 Institue of Forestry Scienc, 341000, Ganzhou, China)
ABSTRACT Objective: To supply the basic data for the research of Hunan flora. Methods: The species diversity of pteridophyta in
Yuelu mountain was initially studied through field investigation, specimen collection, identification and statistic approximation. Results:
①The pteridophytes species is rich in Yuelu mountain, with 73 species of pteridophytes of 40 genera in 23 families. ②Results of statistic
analysis reveal that, in this flora, the dominant families consist of Polypodiaceae, Dryopteridaceae, Athyriaceae and Thelypteridaceae;the
dominant genera consist of Dryopteris, Asplenium and Pteris. ③Subtropic distribution were the main elements of the areal type in this
area belong to China-Japan. Conclusion: Yuelu mountain has a complicated geographical components of fern plantage, which is a key
area of the east asian flora.
Key words: pteridophytes;biodiversity;distribution-type;Yuelu mountain
Chinese Library Classification: Q94 , Q949.9 Document code: A
Article ID: 1673-6273(2009)23-4543-03
作者简介:姚晟伟(1985-),男,硕士,主要研究方向:资源植物学
△通讯作者:蒋道松,男,教授,E-mail: roadpine@163.com
(收稿日期:2009-09-28 接受日期:2009-10-25)
前言
蕨类植物为地球上现代和古代植物界中的一个重要组成
部分,它在植物区系组成中占有重要地位,反映在植被类型上
也有其重要意义。至今蕨类植物仍是森林植被中草本层和木本
层间植物的重要组成部分[1]。本文通过对岳麓山蕨类植物的研
究,可为进一步研究长沙植物区系的起源、演化,更好地保护和
开发岳麓山蕨类植物资源打下基础,并对湖南植物区系的研究
提供基础资料。
1 岳麓山自然概况
岳麓山在长沙市区之西,是南岳衡山 72山峰之一,东临湘
江,地理位置为 28°1133-28°1202N,112°5558-112°
5628S,面积约 8平方公里,最高峰海拔 300米。多年平均气温
在 16.8℃~17.3℃之间,最冷期(一般为一月份)平均气温
4.5℃~5.4℃,最热期(一般为七月份)平均气温 28.8℃~
29.3℃,历年最高气温达 43℃,最低气温 -12℃。年日照时数
1610~1750小时,年平均无霜期 280天,年平均雾天 26.4天,
降水主要集中在 4~7月份,年平均相对湿度为 80%。岳麓山地
质结构主要由砂砾岩、粉砂岩、砂岩、砾岩及板岩等岩层组成,
最上层多为网纹红土。
2 结果与分析
2.1 岳麓山物种多样性
经过跨度 6个月的勘查与标本采集,共获标本近 150号
400余份,所有标本全部保存在湖南农业大学植物标本室。经
查阅资料与蒋道松教授鉴定,整理出岳麓山分布蕨类植物 73
种,按照秦氏系统隶属于 23科 40属。
2.2 区系分析
2.2.1 科的大小及其地理成分分析 蕨类植物遍布岳麓山,生长
较茂盛,虽然种类不多,但储量较大。组成岳麓山蕨类植物的
23科中(见表 1)。
这些(含 5种以上)主要的科基本上都是热带 -亚热带分布
的[2]。但这些科在岳麓山的热带性已不突出,其中大多数属都是
以亚热带分布为主,尤其是鳞毛蕨科、蹄盖蕨科等更是常见的
成分。它们共 21属,38种,占总属数的 52.50%,总种数的
51.35%,显然在本区系中起着举足轻重的重要作用。除此之
外,其他都是亦起着不可缺少的作用。值得注意的是这 23科中
除了在系统位置[3]上被认为是比较进化的科有其代表外(如槲
蕨科),被认为是比较原始的科也很容易找到其代表,如卷柏
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DOI:10.13241/j.cnki.pmb.2009.23.006
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科、含 1~2种的科共 17科,占总种数的 35.15%;它们不仅大
大丰富了区系的多样性,同时里白科、海金沙科等,虽然不能用
这些来强调其起源古老[4],但至少可以说在早期演化地史中,这
些原始的科在这里得到过很好的发展。更值得指出的是处于上
述比较进化和原始科之问的一些科在这里也有一定的数量出
现,如鳞始蕨科、凤尾蕨科、铁线蕨科等,表明在漫长的地史演
化过程中,本区长期保存着蕨类植物良好的生存发展条件。
表 1 岳麓山的蕨类植物科序(按种数排列)及其分布类型表
Table 1 Sequence(according to number of species)and distributions of the fern families from Yuelu Mountain
科 名 属数 种数 占总属(%) 占总种(%) 主要分布区类型
鳞毛蕨科 Dryopteridaceae 4 16 10 21.92 温带 -亚热带分布
金星蕨科 Thelypteridaceae 10 12 25 16.44 热带 -亚热带分布
凤尾蕨科 Pteridaceae 1 7 2.5 9.59 全球广布
蹄盖蕨科 Athyriaceae 5 7 12.5 9.59 温带 -亚热带分布
铁角蕨科 Aspleniaceae 1 6 2.5 8.22 全球广布
铁线蕨科 Adiantaceae 1 3 2.5 4.11 热带 -亚热带分布
紫萁科 Osmundaaceae 1 2 2.5 2.74 热带 -亚热带分布
鳞始蕨科 Lindsaeaceae 2 2 5 2.74 热带 -亚热带分布
蕨科 Pteridiaaceae 1 2 2.5 2.74 全球广布
中国蕨科 Sinopteridaceae 1 2 2.5 2.74 热带 -亚热带分布
乌毛蕨科 Blechnaceae 1 2 2.5 2.74 南热带分布
卷柏科 Selaginellaceae 1 1 2.5 1.37 全球广布
裸子蕨科 Hemionitidaceae 1 1 2.5 1.37 热带 -亚热带分布
碗蕨科 Dennstaedtiaceae 1 1 2.5 1.37 热带 -亚热带分布
里白科 Gleicheniaceae 1 1 2.5 1.37 热带 -亚热带分布
海金沙科 Schizaeaceae 1 1 2.5 1.37 热带 -亚热带分布
叉蕨科 Aspidiaceae 1 1 2.5 1.37 泛热带分布
槲蕨科 Drynariaceae 1 1 2.5 1.37 泛热带分布
满江红科 Azollaceae 1 1 2.5 1.37 全球广布
莲座蕨科 Angiopteridaceae 1 1 2.5 1.37 热带 -亚热带分布
水蕨科 Parkeriaceae 1 1 2.5 1.37 泛热带分布
蚌壳蕨科 Dicksoniaceae 1 1 2.5 1.37 泛热带分布
萍蕨科Marsileaceae 1 1 2.5 1.37 热带 -亚热带分布
合 计 40 73 100 100
2.2.2 属的大小及其地理成分分析 岳麓山蕨类植物有 40属,
每属所含种数都较少。岳麓山蕨类植物含 6种以上的属仅有 3
属,占岳麓山总属数的 7.5%,为鳞毛蕨属 Dryopteris(9种)、凤
尾蕨属 Pteris(6种)、铁角蕨属 Asplenium(6种),共 21种,占岳
麓山总种数的 28.39%。含 3种的属有 3个占岳麓山总属数的
7.5%:铁线蕨属 Adiantum、蹄盖蕨属 Athyrium、贯众属
Cyrtomium,占该岳麓山种数的 12.16%。含 2种的属有 8个,占
总属数的 20%,如紫萁属 Osmunda、碎米蕨属 Cheilanthes、蕨
属 Pteridium等,占总种数的 21.62%。单种属有 26属,占总属
数的 65%,如卷柏属 Selaginella、芒萁属 Dicranopteri、海金沙属
Lygodium等,占总种数的 35.14%。可见,该蕨类植物区系主要
以单种属为主,且有许多古老孑遗属种。根据所含种数的多少
来确定优势属的种类,该区的蕨类植物优势属为鳞毛蕨属、凤
尾蕨属和铁角蕨属。参照种子植物地理成分的划分标准和属的
分布区类型[5,6]及相关蕨类植物的地理成分划分标准和属的分
布区类型[7,8],将中国蕨类植物区系的地理成分划分为 13种,且
科、属和种的地理成分划分一致,均按这个标准来划分[9] (见
表 2)。
表 2 岳麓山蕨类植物科属和种的分布区类型
Table 2 Area types of genera and species of ferns flora in Yuelu Mountain
分布区类型
Area
科数
占总科数的百
分比
属数
占总属数的百
分比
种数
占总种数的百
分比
1.世界分布 Cosmopolitan 5 - 7 - 4 -
2.泛热带分布 Pantropical 10 43.46% 9 22.5% 8 10.81%
3.热带亚洲和热带美洲间断分布
Tropical Asia& Tropical Amer
0 0 2 5% 1 1.35%
4.旧世界热带分布
Old World Tropics
0 0 1 2.5% 1 1.35%
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属的地理成分可划为 13种类型,以热带成分(表 1中 2~7
类)占优势,共 21属,占总属数的 52.5%。其中以泛热带分布类
型最多,有 9属,占总属数的 22.5%。热带亚洲至热带大样洲分
布和热带亚洲至热带非洲分布分别为 4属和 3属,并居其次。
其它各类热带成分均有其代表。但这些热带成分中缺乏严格限
于热带的属如卤蕨属 Acrostichum、实蕨属 Botbitis等,而基本
上都是可以延伸到亚热带,甚至温带的那些属,典型的如海金
沙属 Lygodiurn、鳞盖蕨属Mircrolepia、肋毛蕨属 Ctenitis等。亚
热带成分仅有东亚分布的介蕨属 Dryoathyrium,比例很小。温
带成分为北温带分布的鳞毛蕨属 Dryopteris、卵果蕨属
Phegopteris、紫萁属 Osmunda3属,温带亚洲分布的蹄盖蕨属
Athyrium和贯众属 Cyrtomium所占比例也不大,没有特有属。
由此可见,岳麓山蕨类植物属的地理成分是以热带成分为主,
温带与亚热带成分其次,特有成分缺乏为主要特征。
2.2.3 种的地理成分分析 组成岳麓山蕨类区系的 73种蕨类植
物根据其现代分布状况也可划分为 13种类型,其中以东亚分
布类型为主,共 45种,占总种数的 60.81%。在这一类型中,中
国 -日本分布的有 30种,占该类型的 66.67%。分布在岳麓山
的这一成分在我国的分布大多限于长江以南,如紫萁
(Osmunda japonica)、阔鳞鳞毛蕨(Dryopteris championii)、鞭叶
耳蕨 (Potystichum craspedosorum)、凤丫蕨(Coniogramme
japonica)等,部分在中国仅限于西南三省及其边缘,如华中介
蕨(Dryoathyrium okuboanum)、大羽贯众(Cyrtomium balansae)
等,有些向南可延伸到越南北部甚至更南,如华南铁角蕨
(Aspteniuium austrochinense)、狗脊(Woodwardia japonica)、披
针贯众(Cyrtomium devexiscaputae)、等,还有些可延伸到长江
以北甚至更远,如胎生铁角蕨(Asplenhtm planicaule)、华东蹄
盖蕨(Althyrium nipponicum)、井栏边草(Pteris multifida)等。中
国 -喜马拉雅分布的为披针新月蕨(Pronephrium penangiana)
和剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)等,前者主要分布于喜马拉雅
和秦岭以南,后者则可达华东及华北沿海。以上事实说明,岳麓
山可能是东亚成分分布中心的一部分,而中国 -日本成分又比
中国 -喜马拉雅成分多出若干倍,又说明该区系与其以东的邻
地更为密切。通过上述分析可知它们基本上是亚热带性质的。
由此可见,岳麓山蕨类植物种的地理成分是以亚热带成分为
主,热带与温带成分为其次。
3 结论
综上所述,可以得出如下几点:
(1)岳麓山地处云贵高原 --江南丘陵、南北亚热带的过渡
地带,气候温暖湿润,地形复杂,长期保存着蕨类植物生长和繁
衍的优良条件,既有一定数量的原始的科和进化的科,也有一
些中间类型的科。
(2)组成岳麓山蕨类植物区系的主要类群是鳞毛蕨科、蹄
盖蕨科和金星蕨科、铁角蕨科,凤尾蕨科等,种类丰富而密度
大,科内属内种数贫乏,是亚热带成分的代表。
(3)岳麓山蕨类植物区系地理成分复杂。属的地理成分以
亚热带成分为主,温带与热带成分其次,特有属缺乏,种的地理
成分以东亚分布成分为主,热带与温带成分其次。
(4)岳麓山东亚成分众多,不仅具有丰富的中国一日本成
分,也有中国 -喜马拉雅成分,是东亚植物区系的一个关键地
区。
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BeiJing:Science Press,2004:78-94 (In Chinese) (下转第 4521页)
注:计算百分比时,不包括世界分布类型。
Note:Cosmopolitan arc not taken into account in computing the percentages in the table.
5.热带亚洲至热带大样洲分布
Tropical Asia-Tropical Australasia
3 13.04% 4 10% 1 1.35%
6.热带亚洲至热带非洲分布
Tropical Asia-Tropical Africa
1 4.35% 3 7.5% 5 6.76%
7.热带非洲分布 Tropical Asia 0 0 2 5% 1 1.35%
8.北温带分布 North Temperate 2 8.70% 3 7.5% 3 4.05%
9.东亚和北美洲间断分布
East Asia&.North America
1 4.35% 0 0 1 1.35%
10.旧世界温带分布
Old World Temperate
0 0 0 0 0 0
11.温带亚洲分布 Temperate As 1 4.35% 2 5% 4 5.41%
12.东亚分布 East Asia 0 0 0 0 9 12.16%
12-2.中国 -喜马拉雅分布(S-H)
0 0 3 7.5% 6 8.11%
12-3.中国 -日本分布
Sino-Japanese
0 0 4 10% 30 40.54%
13.中国特有分布 Endemic to
China
0 0 0 0 0 0
合计 Total 23 100% 40 100% 73 100%
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(上接第 4545页)
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(In Chinese)
的不同要求,对原药材进行的一整套加工处理,使药物的某些
作用突出,某些作用减弱,力求符合疾病实际的治疗需要,以提
高临床疗效。中药炮制成饮片后其化学成分、理化性质发生改
变,从而影响药物的疗效。所以必须重视中药的炮制工作,以保
证临床用药的安全、准确、有效[4]。
延胡索为罂粟科植物 Corydalis yanhusuoW. T. Wang的干
燥块茎。主产于河北、山东、江苏、浙江等地。具有活血、利气、止
痛之功效,用于胸胁、脘腹疼痛、经闭通经、产后瘀阻、跌扑肿痛
等。现在,临床主要集中用于各种疼痛、心血管疾病及痛经等[5]。
延胡索镇痛的主要药效物质基础是延胡索总碱,其中延胡
索乙素是主要有效成分。现代研究证实[6],醋炙元胡水煎液的生
物碱含量比生延胡索显著升高,而酒炙元胡水煎液中的生物碱
含量最低,因此药典已未再收载。目前,从中药延胡索中提取的
延胡索乙素( dl-tetrahydropalmatine,dl-THP),即左旋四氢巴马
汀(l-tet2rahydropalmatine,l-THP,又称颅痛定)已经广泛用于临
床[7]。
本实验研究显示,醋延胡索及净制延胡索能显著抑制二甲
苯所致小鼠耳廓肿胀,抑制小鼠腹腔毛细血管的通透性,提高
热板法疼痛模型小鼠痛阈值,抑制醋酸所致小鼠扭体痛反应,
具有良好的抗炎镇痛药理效应。但在镇痛作用方面醋延胡索要
显著优于净制延胡索,这可能与经醋炙后,延胡索中的生物碱
与醋酸结合成易溶于水的醋酸盐易于溶出有关。本实验研究进
一步说明了中药炮制理论的科学性。
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