全 文 :收稿日期:2001-01-22
基金项目:全球环境基金项目(GEF)神农架国家级自然保护区植被调查。
作者简介:彭丹(1977-),女 ,植物学硕士研究生。
神农架大九湖泥炭藓 Sphagnum palustre 沼泽
特征分析
彭 丹1 ,刘胜祥1 ,黎维平2 ,朱兆泉3
(1.华中师范大学生命科学学院 , 武汉 湖北 430079;2.湖南师范大学生物系 , 长沙 湖南 410006;3.神农
架国家级自然保护区管理局 ,本鱼坪 湖北 442421)
摘要:在实地调查的基础上 , 本文对神农架大九湖泥炭藓沼泽的植被组成 ,群落学特征 , 发育趋势作了详细的
阐述。
关键词:神农架大九湖;泥炭藓沼泽;特征
Characteristic analysis of Sphagnum palustre bog in Dajiuhu , Mt.
Shennongjia
PENG Dan
1 , LIU Sheng-xiang1 , LI Wei-ping2 , ZHU Zhao-quan3(1.Collegeof Li fe Sciences , Central
China Normal University , Hubei 430079;2.Department of Bilolgy , Hunan Normal University , Hunan
410006;3.S hennongjia National Nature Reserve Bureau , Muyuping , Hubei 442421)
Abstract:On the basis of the on-the-spo t investig ation , this paper describes the vegetation composition , community
characteristics and development tendency o f Sphagnum palustre bog situated at a basin o f Dajiuhu in Shennongjia ,
Hubei.The investigation results show :(1)the S phagnum palustre bog has herb lay er in w hich Juncus canciuns is
the dominant species and moss layer in which Sphagnum palustre is the key species.Comparing to the investigation
result in 1980s , the bog has more plant species and mo re nutrition-rich plant and the area of the bog decreases and
Polytrichum commune hills appeared in the bog.The bog is degenerating from nutritio n-poo r bog to nutrition-medi-
um bog or nutrition-rich bog.
Key words:Shennongjia;Dajiuhu;Sphagnum palustre bog;characteristics
文章编号:1003-6563(2001)04-0101-04 中图分类号:Q949.35 文献标识码:A
大九湖位于神农架西部 , 西通四川 , 北通陕西 , 南达巴东与长江三峡相接。四周高山环绕 , 最高峰 2800
米 ,形成一道天然屏障。该地区在本世纪初仍是平畴万里 ,荒无人烟。 1942 年湖北房县县长贾文治带领的神
农架探险团对此地进行考察后 ,发表了招垦布告 ,自此该地人户逐渐增加〔1〕 , 迄今已有两千余人。早在 70 年
代 ,中国科学院武汉植物研究所所主持组织的神农架植物资源考察队在考察神农架地区植被时对大九湖的
植被作了详细的调查〔2 , 3〕。其后华中师范学院(现华中师范大学)生物系谭景焱木 、班继德等人也对大九湖植被
进行了考察〔4〕。但均未涉及到泥炭藓沼泽。 80年代 , 郎惠卿等人对大九湖泥炭藓沼泽进行了详细的勘测 , 对
沼泽的形成 ,主要特征作了详尽的报道〔5〕。 80 年代后期 , 在人为的干扰下 , 大九湖的自然环境发生了很大的
第 19卷第 4期
2001年 12月 贵 州 科 学GUIZHOU SC IENCE Vol.19 , No.4Dec., 2001
变化。自 85 年开始 ,此地开始试种改良牧草红三叶(红花车轴草),黑麦草 , 随后实施沼泽开沟排渍工程 , 建立
人工草场和改良自然牧草草地。至 1990 年 , 建成 266.6 公顷的人工草地 ,开挖排水网格状渠道 5.5 km。并
于 1987 年圈建占地 50 000 m2 的养鹿场 , 引进黑龙江 、吉林产的梅花鹿 32 头〔1〕。 1997 年华中师范大学生命
科学学院刘胜祥等人承担全球环境基金(GEF)项目“神农架国家级自然保护区植被调查”时就对大九湖的植
被作了调查 , 2000 年 5 月和 8 月 ,在进行“湖北省苔藓植物资源研究”和“湖北湿地资源调查”这两个项目时 ,
对该地的泥炭藓沼泽做了考察。现将结果报告如下。
1 自然环境
大九湖海拔 1600 ~ 1800 m ,年平均气温为 7.4℃, 7 月最热均温为 29.0℃, 极端低温为-18℃~ -22℃。
无霜期 154 d。全年日照时数 1858.3 hr。年平均降雨量平均为 1585.4 mm ,主要集中在 4 ~ 10 月 , 降雨量占
全年的 85.9%。气候属北亚热带和暖温带过渡类型。地貌类型为第四系冰川形成的冰川地貌。地形特点是
周围群山环绕 ,中央为一冰川谷地 , 在特定的条件下 ,形成平坦的湖状盆地 , 地势平坦 ,甚少起伏 , 环湖盆地南
北长约 15 km , 东西宽给 3 km ,总面积 2333 km2 ,其中沼泽地为 8.9 km2 。土壤类型主要为山地草甸土。以往
没有外流河溪 ,仅靠地下溶洞排水。由于整个山地盆地地势低洼 , 排水不良 ,有大部分地方 ,地表有掌上或季
节性滞水。 1987 年开挖渠道后 ,排水情况大为改观 ,沼泽面积逐渐缩小〔6〕。主要自然植被类型为红穗苔草-
泥炭藓群落(Com.Carex argyi-Sphagnum palustre), 葱状灯心草-红穗苔草群落(Com.Juncus caninus-
Carex argyi), 长叶地榆群落(Com.Sanguquisobra of ficinalis), 人工植被为红花车轴草群落(Com.Tri folium
pratense)。
2 泥炭藓沼泽的群落组成
该群落位于大九湖养鹿场中一凹形盆地中 , 盆地一侧为丘陵 ,水源主要靠大气降水补给 , 地表平坦 、低洼 ,
常年积水 ,无明显水层 , 但踏在其上 ,水自然流出 , 地下水位接近地表。夏季群落的外貌为色调单一的绿色 , 在
草丛下稀疏分布有褐色泥炭藓藓丘。春季 、秋季群落外貌为一片枯黄 ,泥炭藓丘呈白色 , 另外夹杂着黄褐色的
大金发藓藓丘。群落结构被分为两层 ,草本层和苔藓地被层。草本层的高度为 30cm 左右 ,盖度约 80.0%, 以
红穗苔草为优势种 , 伴生种为长叶地榆 , 无粉报春(Primula efarinosa),堇菜(Viola verecunda), 扭盔马先蒿
(Pedicularis dav idii),早郭禾(Poa sp.),夏枯草(Prunella asiatica),唐松草(Thalictrum aquilegifolium), 光叶
绣线菊(S piraea japonica), 大花旋覆花(Inula britanica), 橐吾(L igularia sp.), 尼泊尔蓼(Polygonum
nepalense), 珠芽蓼(Polygonum viviparum),绶草(S piranthes sinensis),落新妇(Astilbe chinensis),灯心草(Jun-
cus ef fusus), 柴胡(Bupleurum chinense), 少叶龙胆(Gentiana oligophylla), 文玉龙胆(Gentiana wangyuensis),
紫羊茅(Festuca rubra), 华刺子莞(Rhynchospora chinensis)。
地表有泥炭藓 ,盖度为 100%,生于红穗苔草的基部 ,连片生长 , 并形成低矮的藓丘 , 高度为 10 ~ 20 cm。
还间有生长密集平均长达 25 厘米的大金发藓(Poly trichum commune)丛形成少量的藓丘 ,高度为 20~ 30 cm ,
由于大金发藓的个体年久 ,枯黄至褐色 , 整个藓丘呈黄褐色或黑褐色 , 色彩鲜明。伴生的苔藓植物有沼泽皱缩
藓(Aulacomnium palustre),东亚万年藓(Polytrichum comm une), 呈斑块状分布 ,较少。
沼泽边缘的丘陵边零星分布着灌木 , 如草原老鹳草(Geranium pratense), 湖北海棠 , 锐齿槲栎(Quercus
aliena),湖北山楂(Crataegus hupehensis)。 地被层分布着草本植物和蕨类植物 , 如无毛粉条儿菜(Aletris
glabra), 小化黄堇(Corydalis racemosa), 乌苏里卫茅(Euonymus ussuriensis), 毛叶藜芦(Veratrum gramdi flo-
rum),野豌豆(Vicia sepium), 金挖耳(Carpesium divaricatum), 东方草莓(Fragaria orientalis), 簇生卷耳
(Cerastium caspitosum),长穗兔儿风(Ainsliaea henry i), 木半夏(Elaeagnus multi flora),蔬花婆婆拉(Veronica
laxa), 菖蒲(Acorus calamus),一年蓬(Erigeron annuus), 西南毛莨(Ranunculus ficariifolius), 西南大戟(Eu-
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phorbia hy lonoma),乌头(Aconitum carmichaeli),紫萁(Osmunda japonica)。
3 泥炭藓沼泽群落特征
3.1 群落植物种类较多 群落的植物种类共有 18 科 24 种 ,有被子植物和藓类植物。被子植物主要是莎草
科(Cyperaceae),有 3 种 , 占植物种总数的 12.5%, 其次是禾本科(Gramineae), 蓼科(Poly gonaceae), 蔷薇科
(Rosaceae), 菊科(Compositae), 各有 2 种。藓类植物以泥炭藓为优势种 , 盖度大 , 也是关键种。其次是金发藓
科(Poly trichaceae)1 种 , 皱缩藓科(Aulacomniaceae)、万年藓科(Climaciaceae)各1 种。据郎惠卿 80 年代考察 , 该
沼泽植物种类简单 , 有 7 科 9 种 , 被子植物中有莎草科 3 种 , 大戟科(Euphorbiaceae)、玄参科(Scrophulari-
aceae)、柳叶菜科(Onagraceae)、禾本科和灯心草科(Juncaceae)各 1 种;苔藓植物有 1 科 1 种 。由此可见 ,群落
植物种类较以前增多。见表 1
表 1 大九湖泥炭藓沼泽群落植物种数一览表
table 1:The table of species number of the community at the Sphagnum palustre bog in Dajiuhu
科 Family 种数 Species No.
1980s 1997~ 2000 科 Family
种数 Species No.
1980s 1997~ 2000
泥炭藓科 Sphagnaceae 1 1 莎草科 Cyperaceae 3 3
禾本科 Gramineae 1 2 灯心草科 Juncaceae 1 1
玄参科 Scrophulariaceae 1 1 柳叶菜科 Onag raceae 1 0
大戟科 Euphorbiaceae 1 0 兰科 Orchidaceae 0 1
毛莨科 Ranunculaceae 0 1 龙胆科 Gentianaceae 0 1
蓼科 Polygonaceae 0 2 虎耳草科 Saxif ragaceae 0 1
堇菜科 Violaceae 0 1 蔷薇科 Rosaceae 0 2
报春花科 Primulaceae 0 1 伞形科 Umbelliferae 0 1
菊科 Com positae 0 2 唇形科 Labiatae 0 1
皱缩藓科 Aulacomniaceae 0 1 万年藓科 Climaciaceae 0 1
3.2 富营养植物种类增多 80 年代考察 , 沼泽中仅有少量的富营养植物 , 如乳浆大戟(Euphorbia esu-
la),喜马拉雅柳叶菜(Epilobium himalayense), 葱状灯心草 ,红穗苔草。地表有盖度为 100%的泥炭藓 , 连片生
长 ,形成高度为 10~ 30 cm 的泥炭藓丘 , 使沼泽体高出周围沼泽 1.5 m 左右。说明当时沼泽处于贫营养沼泽
的初级阶段。现在考察表明 ,富营养植物种类较以前大为增加 , 如长叶地榆 ,堇菜 ,扭盔马先蒿 , 夏枯草 ,唐松
草 ,光叶绣线菊 , 大花旋覆花 ,橐吾 , 柴胡 ,少叶龙胆 , 文玉龙胆等。泥炭藓沼泽的边缘 , 发育着葱状灯心草-苔
草群落 ,长叶地榆群落 , 形成富有营养型的草本沼泽。说明沼泽正逐渐退化为或营养沼泽或富营养沼泽。
3.3 沼泽中出现大金发藓藓丘 据 80 年代考察 ,当时泥炭藓沼泽中并无金发藓混生 , 现有少量的金发藓藓
丘形成。该种在营养和贫营养沼泽中 ,常与泥炭藓混生 ,形成藓丘 , 随着泥炭藓沼泽的发育 ,在贫营养沼泽中 ,
逐渐被泥炭藓所取代 ,最后被掩埋在泥炭藓层下。如果贫营养沼泽退化或排水疏干 , 该植物在群落中显著增
加〔5〕。大金发藓藓丘的出现是泥炭藓沼泽退化的又一证据。
3.4 泥炭藓沼泽面积缩小 由于当地政府实施沼泽挖沟排渍工程 ,网格状沟渠密布 ,使排水条件大为改观 ,
除养鹿场外 ,大九湖大部分沼泽已草甸化 , 加上人工引种红花车轴草 , 自然植被的面积缩小 ,四周靠近高山的
地方已零星长出灌木 ,形成“稀树”草原的景观。加上有关部门收购泥炭藓 ,当地农民春季大量采集 , 使泥炭藓
沼泽的面积减小。
·103·4 期 彭丹 , 等:神农架大九湖泥炭藓 S phagnum palustre沼泽特征分析
4 泥炭藓沼泽演替现象
沼泽面积逐渐缩小 ,沼泽由贫营养型向富营养型转变。80 年代郎惠卿等人考察 , 认为该沼泽由草甸形成
草本沼泽 ,又经过混有泥炭藓的草本沼泽阶段 ,逐渐演替为以泥炭藓为主的贫营养沼泽。根据我们现在的考
察 ,由于排水状况的改变和泥炭藓被大量的采集 、收购等 , 贫营养沼泽面积正在逐渐缩小 , 退化为中营养沼泽
或富营养沼泽。
致谢 野外工作中和种子植物鉴定过程中得到了杨福生同学的帮助;中科院植物所吴鹏程老师 , 内蒙古大学
白学良老师等提出了宝贵而中肯的意见 ,吴鹏程老师还帮助核定了部分苔藓标本 ,在此一并表示感谢。
金发藓 红穗苔草 密枝泥炭藓
(Polyt richum commune) (Carex argyi) (Sphagnum palustre)
subsp.pseudocymbifolium)
大九湖密枝泥炭藓—红穗苔草沼泽剖面图
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(下转第 80 页)
·104· 贵 州 科 学 19 卷
数目 n =10 的已有 8 次。研究材料分别采自日本 、印度 、芬兰 、瑞典 、俄罗斯等地〔5〕 , 与中国河北雾灵山材料
染色体数目相同。报道大叶藓染色体数 n=11 的已有 4 次 ,很可能是由 n=10衍生而成。该物种由于生境因
素影响 ,数量性状可能发生变异。但遗传上具有保守性 ,质量性状是相对稳定的。
(4)Atrichum undulatum(Hedw.)P.Beauv.(仙鹤藓)
配子体茎尖分生组织细胞有丝分裂中期的染色体数为 n=7 或 14(图版 I:4)。 Tatuno(1960)首先报道了
该物种的染色体数为 n=7 ,此后又有 8位作者分别报道了该物种的染色体数 n=7、14 或 21 ,国外作者的研究
材料分别取自俄罗斯 、印度 、日本等地〔5〕。 n=14 和 n=21 为自然二倍体和三倍体。苔藓植物存在着自然多
倍体现象 ,一株配子体上各细胞中的染色体数基本相同 ,但本文作者在实验中观察到 , 同一幼嫩叶片上有的细
胞染色体数目为 n=7 , 有的则为 n=14。
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·80· 贵 州 科 学 19 卷