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Comparison between the Pleurocarpous Mosses-flora of Hebei and Its Nearby Regions

河北省侧蒴藓类植物的地理成分及其与邻近地区的比较



全 文 :武汉檀物学研究 2004,22(1):72~77
Journal of Wuhan Botanical Research
河北省侧蒴藓类植物的地理成分
及其与邻近地区的比较
李秀芹 ,赵建成 ,赵荣山
(1.北京军区联勤部军事医学研究所,石家庄 050081;2.河北师范大学生命科学学院,石家庄 050016)
摘 要:通过对河北省侧蒴藓类植物较详尽的野外考察、标本采集、鉴定和系统研究,已知河北省侧蒴藓类植物 17
科,66属,196种(包括种下单位),其地理成分可划分为 9种类型,北温带分布型占主导地位,东亚分布型次之,热
带分布型不起主要作用。运用物种丰富度、优势科比较、属相似性系数等统计方法,对河北与邻近地区的区系地理
成分进行了比较、分析和讨论。从河北省与我国东北、内蒙古、山东、秦岭、西藏和横断山等 6个地区侧蒴藓类区系
组成的比较分析得出,本省该类群物种丰富度位居第 4,横断山居于第 1位,河北与其它 6个地区的共有优势科前 3
位为青藓科、柳叶藓科、灰藓科;河北与内蒙古、山东相似程度最高,与东北和秦岭相似程度次之,与西藏、横断山相
差最大 。同时对这 7个地区的具体地理成分也作了比较。这些结果有力地说明了河北省侧蒴藓类植物区系具有明
显的温带性质,同时兼有浓厚的东亚区系色彩,也表明了中国华北与日本、欧洲和北美东北部在苔藓植物区系物种
起灏上有深厚的历史渊源。
关键词 :河北省}侧蒴藓类植物}分布区类型}物种丰富度}优势科}属相似性系数
中图分类号:Q949.35 文献标识码:A 文章编号:lOOO一470X(2004)01—0072—06
Com parison between the PleurOcarpOus M osses-flora of
Hebei and Its Nearby Regions
LI Xiu—Qin .ZHA0 Jian—Cheng。.ZHA0 Rong—Shan
(1.The Institute of Military Medicine in Joint—service Department of BeOing Military District。
Shijiazhuang 050081,China I 2.College of Li Science,He i Normal University,Shijiazhuang 050016.China)
Abstract:From 1 995,a study of our Bryofloristic collections from Hebei Province has been devel—
oped.Up to nOW,there are 17 families,66 genera and 196 species(including subspecies and vari—
eties)pleurocarpous mosses have been distinguished.The pleurocarpous moss—flora in Hebei iS
subordinate to 9 areal types.North Temperate areal type takes the leading position。including 97
species.approximating to one half of all species in Hebei.Contrast to the North Temperate areal
type。the tropical areal type is rare.The secondly important East Asian areal type has 54 species,
accounting for 27.77 ;among them,the main part is the Sino—Japan areal subtype.Old World
Temperate and North Temperate areal types are 1 06 species,holding 55.50 0A of tota1.There are
81 common species pleurocarpous moss between Hebei Province and Eastern North America,ta—
king 42.41 0A of al1.To al appearances。the pleurocarpous moss—flora of Hebei is provided with
evident temperate nature and East Asiatic element.We are concentrated on making a comparison
between the pleurocarpous moss—flora of Hebei and those of neighboring regions,which are
Northeast of China,Inner Mongolia,Shandong,Mountains Qinling,Tibet,Mountains Heng-
duan,by utilizing abundance index (AI),similarity coefficient of genus(SCG),comparison of the
dominant families and floristic spectrum analysis(FSA ).The results show that the AI of this
收稿 日期:2003—05—16,惨回日期z2003—09—25。
基金项目:河北省自然科学基金资助项目(301107)。
作者简介 :李秀芹(1971一),女,汉族,河北东光人,硕士,助理研究员,主要从事系统与进化植物学研究工作。
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第 1期 李秀芹等:河北省侧蒴藓类植物的地理成分及其与邻近地区的比较 73
category in Hebei is the forth and the rate of endemic species to China is high;similarity efficient
between Hebei and Inner M ongolia is the biggest;Brachytheciaceae,Amblystegiaceae and Hyp—
naceae are dominant families ahead between Hebei and other six regions;tropical and subtropical
elements reduce towards the North China,and temperate ones increase.All these demonstrate
the complexion of moss—flora and the ancient character of origin of bryophytes in Hebei.Besides
the intimate relationships of the moss—flora between China and Japan,Europe as well as Eastern
North America have been full showed.
Key words:Hebei Province;Pleurocarpous mosses;Areal types;Abundance index(AI);Domi,
nant families;Similarity coefficient of genus(SCG)
河北省地处北纬36。03 ~42。40 、东经 113。27 ~
119。50 之间。东临渤海,东北部与辽宁省接壤,北部
和西北部同内蒙古自治区相连,西部与山西相邻 南
部和东南部与河南、山东两省相接,中部与北京市、
天津市毗连。其境内高原山地众多,地形地貌复杂,
自然条件得天独厚,苔藓植物资源丰富多样,在华北
地区具有一定的代表性和典型性。赵建成等从 1995
年开始,先后对河北省 19个采集地进行苔藓植物的
考察、标本采集,经系统的标本鉴定和整理[1],新
发现河北省侧蒴藓类植物 17科,66属,196种,包含
丰富的苔藓植物区系成分。本研究采用了陈邦杰
(1963)E9]修正的Reimers(1932)关于藓纲植物的分
类系统,同时,支持 H.Mitten(1984)[1 0]和高谦[1]
的观点,认为划分顶蒴和侧蒴藓类的依据是孢子体
着生的位置,其中侧蒴藓类是指雌苞和孢子体着生
于侧短枝上的藓类植物,分类系统上指从虎尾藓科
(Hedwigiaceae)到塔藓科(Hylocomiaceae)等。有关
侧蒴藓类植物名录及其它方面的调查将另文系统报
道。本文主要就河北省山地与邻近地区之间苔藓植
物的植物区系加以比较分析和探讨,可望成为河北
省植物生物多样性研究的重要组成部分和植物资源
开发利用的重要依据。
1 河北省侧蒴藓类植物的地理成分
根据植物种或其他分类单位的现代地理分布资
料可以将其归为若干分布型,在此基础上了解某地
区植物区系的分布型结构及与其他地区植物区系的
关系,是进一步研究植物区系和地理环境变化历史
的起点L1 。笔者根据吴征镒对中国种子植物属的分
布区类型的界定范围【1引,结合文献资料,将河北省
侧蒴藓类植物区系成分进行了划分(表 1)。
从表 1可知,本省侧蒴藓类植物中北温带分布
表 1 河北省侧蒴藓类植物的区系地理成分
Table 1 Geographical areal—types of pleurocarpous mosses in Hebei Province
*未记入百分比。
* Excluded in the percentage.
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武 汉 植 物 学 研 究 第 22卷
型有 97种,占总种数的 50.79%,具有显著优势,是
河北省侧蒴藓类植物的主体;形成鲜明对比的是热
带分布型(包括泛热带和热带亚洲分布型)仅有 3
种,占总种数的 1.57 ,说明热带分布型在河北省
基本上不起作用。本省该类群地理区系成分的另一
个特点是,东亚分布类型占重要位置,有 54种,占总
种数的 27.77 ;其中,中国一日本分布亚型 5O种,
占东亚分布型的92.6 ,反映了河北省植物区系具
有浓厚的东亚色彩,同时说明了中国和日本在苔藓
植物区系起源上的历史渊源。本省该类群中温带亚
洲成分和东亚一北美成分都占一定比例,说明中国和
欧洲、北美在植物区系上的联系。更值得关注的是该
类群中国特有分布类型在河北省有 15种,占总种数
的 7.85 ,说明河北省苔藓植物区系的特殊性和地
质历史的古老性。由此,反映了河北省苔藓植物区系
来源复杂,具有明显的温带性质的特点。这与本省处
于暖温带一温带地区,气候水文、土壤植被多样的特
征以及种子植物分布规律相符。
2 河北省侧蒴藓类植物区系与邻近地区的
关系
植物区系是一个地区、一定时间、一个类群或植
被中所有植物的总称。它反映了在有限区域内植物
种类组成的特性,及由此表现出的一系列特点。任何
植物区系的形成和发展都不是孤立的,它们都与相
邻地区的植物区系间存在这样或那样的关系[12]。因
此,孤立地研究某一地域的植物区系没有意义,必须
与其邻近的各植物区系进行比较研究才能真正揭示
其特征,并能从更高的角度掌握植物演化、分布等的
规律。我们选取河北省与中国 6个省或地区对侧蒴
藓类植物从不同角度进行了比较,并且对河北省侧
蒴藓类植物与 日本、欧洲和北美的联系进行了阐述。
2。1 与中国几个省份或地区的比较
本研究选择河北省与其它 6个省或地区从物种
丰富度、优势科、属相似性系数、具体地理成分等方
面对侧蒴藓类植物进行了比较分析。
2.1.1 物种丰富度分析
区系中的种的丰富度是衡量该区域中植物群落
的环境条件、群落结构以及群落发育程度等的重要
指标。一个植物区系的物种丰富度的判断,必须建立
在不同地区的比较上才有意义。表 2对河北省与其
他 6个地区山地侧蒴藓类植物科、属、种的数目进行
了统计,并利用物种丰富度指数(Abundance index)
对河北省及其他 6个地区的侧蒴藓类植物物种丰富
程度进行了比较。
y —— y ,
物种丰富度指数公式为:S产 ∑ ,
i一 1 A ti
式中, 表示k个地区第 i个地区 Y/个分类单元中
的第 个分类单位数据, ,表示 k个地区中Y/个分
类单位中第 个分类单位的数据的平均值。
表 2‘7个地区苔藓植物物种丰富度比较
Table 2 Comparison of the species abundance of seven regions
地 区
Region
科数
NO.of
families
属数
NO.of
genera
种数 丰富度指数 丰富度排位 资料来源
No.of Abundance Abundance Information
species index order sources
河北 Hebei
内蒙古 Inner Mongolia
东北 Northeast of China
山东 Shandong
秦岭 Mountains Qinling
西藏 Tibet
横断山Mountains Hengduan
— — 0.3167
— 0.6432
O.2093
— 0.867O
— — 0.3893
0.922l
1.0885
4 李秀芹 2002[“]
6 白学 良 1997[1s]
3 高谦 1977[11]
7 赵遵 田 1998[16]
5 张满 祥 1987[”]
2 黎兴江 1985[ 。]
1 吴鹏程 2000[”]
从表 2中可以看出,横断山物种丰富度位居第

,西藏、东北分别位居第二和第三,河北省侧蒴藓
类植物物种丰富度位居第四,秦岭物种丰富度次之,
山东物种丰富度最低。
究其原因:① 各个地区所处的地理位置、海拔
高度以及原始植被的保护程度差异较大,是苔藓植
物物种丰富度不同的主要原因。② 横断山地处亚热
带,雨量充沛,光能充足,热量丰富,无霜期长,非常
有利于苔藓植物的生长。因此,其物种丰富度比其它
地区丰富得多。③ 由于苔藓植物主要生长在山地,
西藏和东北境内地形地势差异显著,深刻影响各地
区水文、气候等要素的再分配,造成不同类型的生态
环境,为植被的繁育发展提供了有利的地理环境,从
而也孕育和保持了这些地区的苔藓植物的物种多样
6 8 6 7 O 5 O H 加 H
∞ ∞ ∞ u
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性。④ 河北省境内北有东西走向的燕山山脉,西北
有坝上高原,西有南北走向的太行山脉,小五台山交
汇其中,地势复杂,气候南北差异较大,因此,苔藓植
物物种多样性也相当丰富。⑤ 山东省原始植被少,
气候干旱,导致其物种丰富度偏低。⑥ 宏观上,维管
植物物种丰富度表现出纬度地带性,苔藓植物物种
种类亦有从南到北逐渐减少的趋势。⑦ 由于所采用
的资料年限不一,或某些地区的植被调查不够全面、
系统,可能造成在物种丰富度排序上的误差。
2.1.2 优势科的比较
科的分布具有明显的地带性分布特点,表 3统
计了以上 7个省区的前 6位的优势科(按种排列),
由此可见:① 青藓科、灰藓科、羽藓科在这 7个地区
均居于前 6位。这 3个科都是大科,其本身属、种数
量较多;而青藓科和灰藓科属于世界广布科,羽藓科
属于温带、暖温带分布科,分布范围都较大。② 河
北、东北、内蒙古,寒、温带分布的柳叶藓科都居于前

、二位;柳叶藓科在山东的侧蒴藓类植物优势科排
序中退到第五位;湿热分布性质的平藓科在秦岭地
区上升到第六位;典型的热带、亚热带分布科——蔓
藓科,在西藏和横断山分别居于第一、二位。这与这
些地区的地理位置、地质地貌特点和气候水文条件
是相吻合的,与种子植物的分布规律也是一致的。⑧
河北省的侧蒴藓类植物分布具有明显的温带性质。
表 3 河北省与其他 6个地区的优势科比较
Table 3 Comparison of the dominant families between Hebei Province and other six regions
2.1.3 属相似性系数的对比
属相似性指标是用两地的共有属数来比较它们
的植物区系的关系,对于植物分区和研究过渡地区
植物区系的地理属性具有更大意义[1¨。通过对河北
省及其他 6个地区侧蒴藓类植物的共有属进行统
计,根据相似性系数公式In3 相似系数一
a

4 -b4-c
计算
相似性系数,并对其进行了排序。公式中,n为共有
属数,6、C为出现于一地的属数,均不包括世界广布
属 。
从表 4中的计算结果来看,河北与内蒙、山东相
表 4 河北省与其他 6个地区的一相似性比较
Table 4 Comparison of the generic similarity coefficients
between Hebei Province and other six regions
地区
Region
No .of 相
Si milarit

y O rder c0mmon
⋯ .
。 。 。
s
eoeItlclent
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武 汉 植 物 学 研 究 第 22卷
似程度最高,与东北和秦岭相似程度次之,与西藏、
横断山相差最大,与横断山相似系数只有 0.333 3。
更进一步说明了河北、内蒙、山东和东北植物区系同
属于温带的共性,横断山、西藏同属亚热带的共性,
同时也说明了秦岭地区植物区系的过渡性质。
2.1.4 具体地理成分的比较
从植物区系谱可以看出:
(1)整体上,7个地区的北温带分布型均较多,
并表现出随纬度升高而增加的趋势。纬度较低的西
藏和横断山区北温带分布型较低,纬度较高的内蒙
古、东北和河北则较高。河北省北温带分布型起重要
作用。
(2)热带分布型对纬度梯度非常敏感。横断山
和西藏热带分布型比例很高,显示了较强的热带性
质。河北、内蒙古、东北和山东地处北温带,热带分布
型很少,不起主导作用。
(3)东亚分布型在各省区重要性仅次于北温带
分布型,尤其以山东省最多,可见该分布型对于我国
的苔藓植物区系影响非常大。河北省东亚分布型中
以日本一中国分布亚型为主。
(4)我国各省区东亚一北美分布型不多,但各地
均有分布,说明了东亚与北美之间的密切联系。
(5)河北省温带亚洲分布型仅次于内蒙古,可
能是温带亚洲分布型通过内蒙古高原向东扩散和延
伸的结果。
(6)旧世界温带分布型的存在说明了欧亚大陆
在植物区系上的密切联系。
(7)特有种的出现,说明河北省植物区系地理
成分的古老性;同时,也反映了种的发展与分化。
2.2 河北省与日本侧蒴藓类植物的关系
日本诸岛直至第三纪上新世仍和东亚大陆相
连,我国与日本相联系的中国一日本森林植物亚区占
有我国相当大的区域,两国植物区系有很大的相似
性[。 。河北省东邻渤海,与 日本隔海相望,河北省侧
蒴藓类植物的地理成分中东亚分布型占明显优势,
其中中国一日本成分又占绝对优势。由此可清晰地看
出,河北省苔藓植物区系与日本的密切联系和历史
渊源。
2.3 河北省与北美东北部侧蒴藓类植物的关系
本研究统计的河北省侧蒴藓类植物中,东亚一北
美 成分 和北温带成分共有 107种,占总种数的
56.03 ,而本省与北美东北部[1 共有种有 81种,占
总种数的 42.41 (世界广布种未记入百分比),占
本省与北美共有种的 75.70 ,也就是说北美东北
部集中了河北省与北美共有种的 75.70 ,由此看
出,河北省乃至中国华北地区与北美东北部在苔藓
植物区系上的密切关联程度,而河北省地处东亚北
部,即说明东亚与北美东北部在植物区系上的相似
性和地质历史上的历史渊源,这与 Li H L[。 、1wat.
suki z[2。 等认为东亚主要与北美东北部苔藓植物共
有种多的观点一致,也增补了东亚与北美东北部植
物区系关系密切的苔藓植物资料。
2.4 河北省与欧洲侧蒴藓类植物的关系
根据大陆漂移说和植物 区系的热带起源学
说[1¨,欧亚板块作为一个整体,植物区系有着密切
的联系。经统计,河北省与欧洲共有侧蒴藓类植物种
数为 106种,占总种数的55.50 。这反映了河北省
与欧洲大陆在苔藓植物种类组成上有很大的相似
性。追述原由:①河北省太行山山脉和燕山山脉地处
欧亚大陆的东缘,与欧洲大陆以陆地相连,植物成分
可以沿着陆地相互渗透和扩展。②在第三纪冰川后
期,欧洲种类大量南下东迁。之后,第四纪全新世最
后一次冰川结束,大批植物向东发展。现存的大部分
欧洲成分可能是那段时期的遗留。
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