全 文 ：第 30 卷 第 3 期
2014 年 6 月
中 国 环 境 监 测
Environmental Monitoring in China
Vol． 30 No． 3
Jun． 2014
不同生境苔类和角苔类植物对生态环境的指示作用
黄文琥1，王之明1，梁 盛2
1．贵州省环境监测中心站，贵州 贵阳 550081
2．赤水桫椤国家级自然保护区管理局，贵州 赤水 564700
摘 要:利用植物对生态环境进行监测能综合地判断生态环境变化情况。通过对黔北丹霞地貌区、香纸沟喀斯特地貌区
及烂泥沟卡林型金矿区苔类、角苔类植物的比较研究，统计分析种群的分布情况。结果表明，角苔类植物主要生长于生
态环境保护较好的区域，扁萼苔科、角苔科为生态环境保护较好区域监测指示科植物，蛇苔属为生态环境保护较好区域
监测指示属植物，小蛇苔、蛇苔为生态环境保护较好区域监测指示种植物。
关键词:苔类;角苔类;生态环境;指示植物
中图分类号:X826 文献标志码:A 文章编号:1002-6002(2014)03-0070-05
Eco-Environment Monitoring Using Liverworts and Hornworts from Different Habitat
HUANG Wen-hu1，WANG Zhi-ming1，LIANG Sheng2
1． Guizhou Environmental Monitoring Centre，Guiyang 550081，China
2． The National Nature reserve Administration of CHISHUI Cyathea，Chishui 564700，China
Abstract:Eco-environment monitoring using plants can provide comprehensive information for determination of environmental
changes． Through flora investigations of liverworts and hornworts in three substrates including Danxia Landform of north Guizhou
province，Xiangzhigou Karst landform，and Lannigou Karlin Gold Mine，a close correlation was found between bryophytes flora
and substrates． Hornworts mainly grew in the sites with better environmental protection． Ｒadulaceae，Anthocerotaceae and
Conocephalum could be used as indicators of better environmental protection at family and genus levels，respectively． Species of
Conocephalum japonicum(Thunb．)Grolle and C． conicum (L．)Dum． may be used as direct indicators for sites with better
environment conditions at species level．
Key words:liverworts;hornworts;eco-environmental;plant indicator
收稿日期:2013-04-09;修订日期:2013-09-23
基金项目:贵州省科学技术基金(黔科合 J字［2011］2167 号);环保部环保公益性行业科研项目(201209038)
作者简介:黄文琥(1977-) ，男，布依族，贵州镇宁人，硕士，工程师．
通讯作者:王之明
利用生物的组分、个体、种群或群落对环境
污染或环境变化所产生的反应，从生物学角度，
为环境质量的监测和评价提供依据的监测方
法，称为生物监测［1-2］。生物监测因能直接反映
环境质量对生态系统的影响并具有连续监测功
能等作用和优点，日益受到人们的广泛重视。
生物监测技术常用的方法有指示生物法、群落
结构法、生物测试法、残毒测定法［3-4］。随着城
市化、工业化等人类活动对全球环境的影响，环
境的污染负荷日益增加，迫切需要灵敏的指示
生物来反映环境中污染的程度及变化。苔藓植
物具有很强的吸附保留重金属元素的能力，其
解剖构造亦很简单，只由单层或少数几层细胞
构成，污染物质可从背腹两面侵入叶细胞之中。
苔藓植物的这些简单的结构使其具有植物体抗
性弱，对环境变化敏感等特点，其反应敏感度是
种子植物的 10 倍，因此是一类良好的生物指示
植物，被世界各国广泛应用为环境变化的指示
物［5-6］，吴玉环等常用苔藓植物监测环境污染物
质及污染程度的变化［7］，Walton、曹同、方炎明等
也认为苔鲜植物对环境重金属污染物反应敏感
且吸收容量较大，在环境监测、重金属污染研究
等方面都具有重要的价值［8-10］。苔藓植物分为
藓类、苔类及角苔类，其中苔类、角苔类植物叶
面积较大，与环境接触面更大，环境敏感性更
强。由于苔类、角苔类植物对环境质量要求很
高，且分布范围也相对较少。所以，苔类、角苔
类植物对生态环境监测的专题研究鲜见报道。
苔类、角苔类植物对生态环境监测的指示作用
研究可推动苔类、角苔类植物在生态环境监测
黄文琥等:不同生境苔类和角苔类植物对生态环境的指示作用 71
领域的应用。
选择 3个研究区———代表自然条件下丹霞地
貌的黔北赤水丹霞世界自然遗产地、代表自然条件
下喀斯特地貌的香纸沟省级风景名胜区、代表矿区
环境条件下的烂泥沟卡林型金矿区，对比由于不同
地质背景和生态环境条件而引起的苔类和角苔类
的物种差别，从而进一步分析探讨特殊种类的苔
类、角苔类植物对生态环境的监测指示作用。
1 研究区概况
1. 1 黔北丹霞地貌区概况
黔北丹霞地貌地区是指贵州赤水市和习水县
西北部的侏罗纪红色岩石分布的地区，面积
3 412 km2［11］。该区在地质地貌、气候特征、土壤
类型、植被类型上都和贵州高原其他地方有异。
黔北丹霞地貌地区的大地构造是全省唯一属四川
中台坳范畴的区域———赤水褶皱束，位于贵州高
原向四川盆地下降的斜坡地段，多数海拔在500 ～
1 000 m之间［12］。赤水市和习水县生态环境保护
较好。根据 2012 年贵州省生态环境质量监测结
果［13］，赤水市、习水县生态环境质量状况为良，生
态环境质量指数分别为 73. 91、67. 34，分别列全
省第 1、第 11 位。选择干沟、佛光岩、五柱峰沟、
十丈洞瀑布和习水县长嵌沟等 5 个区域为重点研
究区域，如图 1。
图 1 研究区域分布图
1. 2 香纸沟喀斯特地貌区概况
香纸沟喀斯特地貌区位于贵州省中部贵阳市
乌当区，是以喀斯特为主要地貌的风景区之
一［14］，生态环境保护相对较好。根据 2012 年贵
州省生态环境质量监测结果［13］，乌当区生态环境
质量状况为良，生态环境质量指数为 59. 68，列全
省 43 位。选择马脚冲、锅底箐、龙井湾、湘子沟、
红子沟、白水河、葫芦冲等 7 个区域为重点研究区
域(图 1)。
1. 3 烂泥沟卡林型金矿区概况
烂泥沟金矿区位于贵州省黔西南自治州贞丰
县沙坪乡境内，烂泥沟金矿是露天开采，矿区大量
的植被被砍伐，生态系统遭到破坏。尤其是矿山
正在开采的中心区，人为活动和机械的强烈干扰，
72 中 国 环 境 监 测 第 30 卷 第 3 期 2014 年 6 月
已经看不到大型植物的存在［15-16］。根据 2012 年
贵州省生态环境质量监测结果［13］，贞丰县生态环
境质量指数为 53. 95，列全省 72 位。选择矿区边
缘、选厂、冶炼厂、废矿堆积处、矿山、喀斯特石漠
区域等 6 个区域为重点研究区域(图 1)。
2 研究方法
2. 1 标本采集鉴定
分别于 2011 年 11 月、2012 年 5 月到赤水市
的干沟、佛光岩、五柱峰、十丈洞瀑布和习水县长
嵌沟采集苔类、角苔类植物标本 156 份。将采集
的标本进行实验室鉴定分析。
2. 2 不同生境苔类、角苔类植物科、属、种比较
将黔北丹霞地貌分布的苔类、角苔类植物与
香纸沟喀斯特地貌区［14］、烂泥沟卡林型金矿开采
区［15-16］海拔在 1 000 m 以下的苔类、角苔类植物
比较，探究苔类、角苔类植物的分布情况与生态环
境的关系。
2. 3 相似性系数比较
通过相似性系数计算，研究不同生境苔类、角
苔类植物分布的内在联系。种的相似性系数是以
种来比较不同地区植物区系相似性程度的数值。
即两个地区植物区系的共有种的数量与两个地区
植物区系的种类总数之比。
SS =
2c
A + B × 100%
式中:A为甲地区全部种数，B 为乙地区全部种
数，c为两地区共有种数。种相似性公式也适应
于科、属相似性分析［17］。
3 结果与分析
3. 1 不同生境苔类、角苔类植物数量、种类统计
结果与分析
3. 1. 1 苔类、角苔类植物统计结果
通过标本整理鉴定，已知黔北丹霞地貌区苔
类、角苔类植物 22科 27属 41 种，其中包括角苔类
植物 1科 3 属 3 种。通过统计彭涛［14］研究结果，
香纸沟喀斯特地貌区苔类、角苔类植物 16科 23属
45 种，其中包括角苔类植物 1科 1属 1种。通过统
计李冰［16］研究结果，烂泥沟卡林型金矿区苔类植
物 11科 19属 27种，没有角苔类植物分布。
3. 1. 2 分析
黔北丹霞地貌区、香纸沟喀斯特地貌区分布
的苔类、角苔类植物在科、属、种数量上都大于烂
泥沟卡林型金矿区，黔北丹霞地貌区、香纸沟喀斯
特地貌区有角苔类植物分布，烂泥沟卡林型金矿
区没有角苔类植物分布。黔北丹霞地貌区、香纸
沟喀斯特地貌区都是风景名胜区，生态环境保护
较好，烂泥沟卡林型金矿区生态环境遭到破坏，且
金矿开采导致土壤环境中砷、汞平均含量超过国
家标准 5. 56、15. 68 倍［16］，苔类植物种类减少，不
适宜角苔类植物生长。
3. 2 不同生境苔类、角苔类植物科、属、种比较结
果与分析
对黔北丹霞地貌区、香纸沟喀斯特地貌区、
烂泥沟卡林型金矿区 3 种不同生境的苔类、角
苔类植物科、属、种进行比较，研究不同生境苔
类、角苔类植物的异同，并计算它们之间的相似
性系数。
3. 2. 1 3 种不同生境苔类、角苔类植物科比较
分析
3. 2. 1. 1 比较结果
比较结果见表 1。
表 1 3 种生境苔类、角苔类植物科比较
黔北丹霞地貌区与香纸沟喀斯特地貌区
共同科 相似性系数
黔北丹霞地貌区与烂泥沟卡林型金矿区
共同科 相似性系数
香纸沟喀斯特地貌区与烂泥沟卡林型金矿区
共同科 相似性系数
叶苔科(Jungermanniaceae)
齿萼苔科(Geocalycaceae)
羽苔科(Plagiochilaceae)
扁萼苔科(Ｒadulaceae)
耳叶苔科(Frullaniaceae)
细鳞苔科(Lejeuneaceae)
溪苔科(Pelliaceae)
叉苔科(Metzgeriaceae)
蛇苔科(Conocephalum)
瘤冠苔科(Aytoniaceae)
地钱科(Marchantiaceae)
角苔科(Anthocerotaceae)
63. 16%
指叶苔科(Lepidoziaceae)
叶苔科(Jungermanniaceae)
齿萼苔科(Geocalycaceae)
羽苔科(Plagiochilaceae)
耳叶苔科(Frullaniaceae)
细鳞苔科(Lejeuneaceae)
溪苔科(Pelliaceae)
瘤冠苔科(Aytoniaceae)
地钱科(Marchantiaceae)
54. 55%
叶苔科(Jungermanniaceae)
齿萼苔科(Geocalycaceae)
羽苔科(Plagiochilaceae)
光萼苔科(Porellaceae)
耳叶苔科(Frullaniaceae)
细鳞苔科(Lejeuneaceae)
溪苔科(Pelliaceae)
瘤冠苔科(Aytoniaceae)
地钱科(Marchantiaceae)
66. 67%
黄文琥等:不同生境苔类和角苔类植物对生态环境的指示作用 73
由表 1 可见，3 种不同生境分布的苔类、角
苔类植物在科水平上相似性系数变化不大，8 科
苔类植物为黔北丹霞地貌区、香纸沟喀斯特地
貌区、烂泥沟卡林型金矿区共有科。12 科苔类、
角苔类植物为黔北丹霞地貌区与香纸沟喀斯特
地貌区共有科。3 个研究区域中，扁萼苔科
(Ｒadulaceae)、叉苔科(Metzgeriaceae)、蛇苔科
(Conocephalum)、角苔科(Anthocerotaceae)等 4
个科植物为黔北丹霞地貌区与香纸沟喀斯特地
貌区特有科，在卡林型金矿区没有分布。按照
各共有科包括的植物种数、分布的基质、标本数
量、分布的研究区域数，并根据分布的研究区域
数占总研究区域数的比例估算分布面积，统计
结果见表 2、表 3。
表 2 黔北丹霞地貌、香纸沟喀斯特地貌区特有
科植物在黔北丹霞地貌区分布情况统计
科名
发现植物
种数
分布基质
类型
标本数
量 /个
分布区域
数 /个
分布面
积比例
扁萼苔科 3 石头、树干 3 1 20%
叉苔科 2 树干 3 2 40%
蛇苔科 2 石头、土壤 6 1 20%
角苔科 3 石头、土壤 9 3 60%
表 3 黔北丹霞地貌区、香纸沟喀斯特地貌区特有
科植物在香纸沟喀斯特地貌区分布情况统计
科名
发现植物
种数
分布基
质类型
标本数
量 /个
分布区域
数 /个
分布面
积比例
扁萼苔科 4 石头、薄土 9 2 25%
叉苔科 1 石头、树干 2 1 12. 5%
蛇苔科 3 石头、钙华、土壤 41 4 50%
角苔科 1 石头 1 1 12. 5%
3. 2. 1. 2 分析
研究发现 3 种不同生境分布的苔类、角苔类
植物在科水平上相似性系数差别不大，生境对苔
类、角苔类植物科分布影响不大。黔北丹霞地貌
区与香纸沟喀斯特地貌区的 4 个共有科中，前者
角苔科所含植物种数和标本数量最多，分布区域
最广，主要是因为黔北丹霞地貌区生态环境保护
极好，人为环境干扰小，适宜角苔科植物生长。黔
北丹霞地貌区和香纸沟喀斯特地貌区的扁萼苔科
植物种数相对较多，分布广，属适生于生态环境保
护较好区域的苔类植物。
3. 2. 2 3 种不同生境苔类、角苔类植物属、种比
较分析
3. 2. 2. 1 比较结果
图 2、图 3 显示，黔北丹霞地貌区及香纸沟喀
斯特地貌区苔类、角苔类植物属和种的相似性均
最大，相似性系数分别为 48%、18. 6%。3 个研究
区域中，对黔北丹霞地貌区及香纸沟喀斯特地貌
区 特 有 而 金 矿 区 没 有 分 布 的 护 蒴 苔 属
(Calypogeia)、扁 萼 苔 属 (Ｒadula)、叉 苔 属
(Metzgeria)、蛇苔属(Conocephalum)、魏氏苔属
(Wiesnerella)、地钱属(Marchantia)、毛地钱属
(Dumortiera)等 7 个 属 植 物 及 截 叶 叶 苔
(Jungermannia truncata Nees)、双 齿 异 萼 苔
(Heteroscyphus coalitus (Hook．)Schiffn．)、尖叶扁
萼苔 (Ｒadula kojana Steph．)、盔 瓣 耳 叶 苔
(Frullania muscicola Steph．)、 小 蛇 苔
(Conocephalum japonicum(Thunb．)Grolle)、蛇苔
(Conocephalum conicum (L．) Dum．)、毛地钱
(Dumortiera hirsuta (Sw．)Ｒeinw．)等 7 个种植物
统计分析，见表 4 ～表 7，其中，黔北丹霞地貌区及
香纸沟喀斯特地貌区的蛇苔属植物分布面积、基
质较广，标本数相对较多。从植物种类分析，小蛇
苔及蛇苔分布面积、基质也较广，标本数也相对
较多。
图 2 3 种生境苔类、角苔类植物属比较
图 3 3 种生境苔类、角苔类植物种比较
74 中 国 环 境 监 测 第 30 卷 第 3 期 2014 年 6 月
表 4 黔北丹霞地貌区、香纸沟喀斯特地貌区特有
属植物在黔北丹霞地貌区分布情况统计
属名
发现植物
种数
分布基质
类型
标本数
量 /个
分布区
域数 /个
面积分
布比例
护蒴苔属 2 石头、土壤 2 1 20%
扁萼苔属 3 石头、树干 3 1 20%
叉苔属 2 树干 6 3 40%
蛇苔属 2 石头、土壤 12 3 60%
魏氏苔属 1 石头 22 1 20%
地钱属 1 土壤 1 1 20%
毛地钱属 1 石头 15 1 20%
表 5 黔北丹霞地貌区、香纸沟喀斯特地貌区特有
属植物在香纸沟喀斯特地貌区分布情况统计
属名
发现植物
种数
分布基质
类型
标本数
量 /个
分布区
域数 /个
面积分
布比例
护蒴苔属 2 石头、钙华 3 2 25%
扁萼苔属 4 石头、钙华、土壤 10 2 25%
叉苔属 1 石头、树干 2 1 12. 5%
蛇苔属 2 石头、钙华、土壤 39 4 50%
魏氏苔属 1 土壤 2 2 25%
地钱属 6 石头、钙华、土壤 42 7 87. 5%
毛地钱属 1 石头、土壤 6 3 37. 5%
表 6 黔北丹霞地貌区、香纸沟喀斯特地貌区特有
种植物在黔北丹霞地貌区分布情况统计
属名
分布基质
类型
标本
数量 /个
分布区
域数 /个
面积分
布比例
截叶叶苔 石头、树干 3 2 40%
双齿异萼苔 石头、树干 2 1 20%
尖叶扁萼苔 石头 1 1 20%
盔瓣耳叶苔 树干 1 1 20%
小蛇苔 石头、土壤 8 3 60%
蛇苔 石头、土壤 4 2 25%
毛地钱 石头 15 1 20%
表 7 黔北丹霞地貌区、香纸沟喀斯特地貌区特有
属植物在香纸沟喀斯特地貌区分布情况统计
属名
分布基质
类型
标本数
量 /个
分布区
域数 /个
面积分
布比例
截叶叶苔 钙华 2 1 12. 5%
双齿异萼苔 土壤 2 2 25%
尖叶扁萼苔 石头 5 2 25%
盔瓣耳叶苔 树干 1 1 12. 5%
小蛇苔 石头、钙华、土壤 10 3 37. 5%
蛇苔 石头、钙华、土壤 29 4 50%
毛地钱 石头、土壤 6 3 37. 5%
3. 2. 2. 2 分析
对黔北丹霞地貌区、香纸沟喀斯特地貌区特
有而金矿区没有分布的 7 个属及 7 个种植物统计
分析发现，蛇苔属植物及小蛇苔、蛇苔在生态环境
保护较好地区分布面积大，并且分布较广，属于适
生于生态环境保护较好区域的物种。
4 结论
1)角苔类植物主要生长于生态环境保护较
好的区域。
2)扁萼苔科、角苔科等 2 个科苔类、角苔类
植物可作为生态环境保护较好区域环境监测指示
科植物。
3)蛇苔属植物及小蛇苔、蛇苔 2 个种苔类植
物可作为生态环境保护较好区域环境监测指示属
和指示种植物。
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