免费文献传递   相关文献

河南太行山蕨类植物区系的研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 22(1):35— 39 2ooZ年 1 月
河南太行山蕨类植物区系的研究
杨相甫,王太霞,李景原,李发启,韩书亮
(河南师范太学生命科学学院,河南新乡 453002)
摘 要:初步探讨了河南太行山藏类植物区系的特点。该区系有蕨类植物104种,~Ji=F 23科 48属,优势成
分以蹄盖蕨科、鳞毛蕨科等系统演化上比较高级的类群为主 组成本区系的成分来源不同,以温带成分占优
势,与河北、山西、北京地区的蕨类区系关系密切,与山东、秦岭、长白山、黄山、鼎湖山的相似程度渐低。这与
中国现代蕨类植物地理分布规律相吻合
关键词:蕨类 ;区系;太行山;河南
中国分类号:0_948.5 文献标识码:A 文章 编号:1000—3142(2002)01—0035—05
A study on the pteridophytic fl ora of M ountain
Taihang,Henan province
YANG Xiang—fu,WANG Tai-xia,LI Jing-yuan,LI Fa—qi,HAN Shu—liang
(Colege Lire Science,H~nan N~ma!U~faersRy,Xinxiang 453002,China)
Abstract:The f[oristic phytogeographleal feattires of the ferns and fern a Llles;n Mt.Taihang of Henan province
[tie discussed.The results are as folows:The pteridophytie flora comprises 104 species,48 genera and 23 fami—
lies.The dominant groups are Athyriaceae,Dryopteridaceae etc.The elements of the flora come from different
floras and show obvious temperate characteristics.The ftora is much more closely altied tO Hebei province,
Shanxi province and Beijing region than tO the others of regions.It supports Ching Renchang’s view that the
pteridophytes floristies in M t.Taihang of Henan province should be classified into fern flora of North China.
Key words:pteridophyta;flora;Mt Taihang{Herl~tn
太行山是我国东部地区一条规模巨大的山脉。
它不仅延伸范围广,而且山势高峻雄伟。太行山主
脊西起山西垣曲盆地北缘,与中条山相连接,向东
逐渐转向北,沿晋、豫和晋、冀边境延伸,一直到拒
马河畔,全长约 460 km,构成山西高碌与黄(河)、海
(河)平原的天然屏障“ 。河南境内太行山构成一条
典型的向东南突出的弧形带状山体,长达 180km。
宽窄变化悬殊,最宽处 50 km,最窄处不足 5 km。因
受断层影响,山势异常陡峭,多悬崖峭壁和深隧峡
谷。其下部是太古界片麻岩,上部是古生界石英岩、
石灰岩、页岩。一般海拔在 1 000~1 500 m之间。中
山区有几座海拔 1 500 m以上的山峰,如:鳌背山
(1 929.6 m)、黑龙山(1 920 m)、天山(1 880 m)、林
州市小西天(1 620m)等。其土壤为棕壤土、褐土。山
区气温较低,年平均气温 13 C左右,最冷月(1月)
均温一4。C左右,最热月(7月)均温 27℃,无霜期不
足 200 d,年积温高山区约为 2 500~2 900℃,年降
水量700 mm左右,属于温和半干旱区。该区位于南
收稿 日期;2000—10-30
作者筒彳r:杨相甫(1963一 .男,河南卫辉人 .实验师.从事植物分类与生态学研究
基金珥目:河南师范太学重点学科资助项目
维普资讯 http://www.cqvip.com
36 广 西 植 物 22卷
暖温带落叶阔叶林地带,落叶阔叶林以栓皮栎林、
锐齿槲栎林、麻栎林为主,植物种类以华北区系成
分为主” 本区南端有我国华北乃至长江以北面积
最大的猕猴自然保护区。 笔者根据 1997~1 999年
对河南师范大学生物标本馆太行山蕨类植物标本
整理、鉴定,并结舍有关论文 、和论著。 ,以此资料
为依据并结合野外考察,对河南太行山蕨类植物区
系作了初步探讨,现整理报道如下
1 河南太行 山蕨 类植物 区系成分
分析
河南太行山有蕨类植物 104种(含种以下单
位),按照秦氏系统“。”隶属于 23科 48属,分别占河
南 蕨 类 植 物 科、属、种 数 的 71.86 、6O.76 、
44.26 ,并 占中国蕨类植物科、属数的 36.51 、
21.43 .约占中国蕨类植物种数的 4 。
1.1科的分析
本山区共有蕨类植物 23科,从系统演化方面既
有比较原始的科.如石松科(I ycopodiaceae)、卷柏科
(selagineL aceae)、术贼科 (Equ~etaceae),也有比较
进化的科,如水龙骨科(PoIypodiaceae)、蕴科 (Mar-
si[eaceae)、槐叶蓣科(SaIviniaceae)、满江红科(Azol-
[aceae)、中 间类 型也 有代表,如铁线 蕨科 (Adi-
antaceae)、裸子蕨科 (Hemionitidaceae)、蹄盖蕨 科
(Athyriaceae)、肿足蕨科(Hypodematiaceae)等,从这
方面推断,本区自古至今对蕨类的系统发育具有比
较好的条件,使其在进化关系上比较连贯。从种的
数量看,含 7种以上的有 6科,它们依次为:蹄盖蕨
科(18/7,种数/属数,下同)以北半球为主科,集中
分布在中国;鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)(17/3)主
产温带和亚热带高山,在我国西南及喜马拉雅得到
最大发展;水龙骨科(9/5)以热带美洲和亚洲东南
部为两大分布中心,我国主产长江以南各省(区);
铁角蕨科(Aspleniaceae)(8/2)主产热带,但在北温
带也有种类分化;中国蕨科(Sinopteridaceae)(7/4)
主产南半球.喜马拉雅至东亚}卷柏科(7/1)等 只
有 1属 1种的科有 7科.占总科数的 3O.43 ,其余
为2~5种的科。由此可知该区蕨类植物区系中大部
分种类集中在蹄益蕨科、鳞毛蕨科,2科共含 35种,
占总种数的 33.65 ,显示出它在蕨类植物区系中
为重点科。从科的分布(表 1)分析,除 11科为世界
广布科外,涉及热带分布的科有 5科,科及所含属、
种分别占本区总数的 21.74 、16.67 、9.62 ;涉
及亚热带分布的科有 6科,科及所舍属、种分别占本
区总数的 26.09 、25 、16.35 ;涉及温带分布的
科有 6科,科及 所含属、种 分别 占本 区总数的
26.O9 、22.92 、1 6.35 。这表明本区蕨类植物
具有热带、温带双重性质,一定数量热带成分的存
在,反映出本区系蕨类植物成分的多样性和热带植
物区系的亲缘关系。
1.2属的分析
属是植物分类学中较稳定的单位,植物地理学
也往往以它作为划分植物区系的标志或依据。本区
蕨类植物中有 48属.舍 7种以上的属有 5属,它们
依次为:鳞毛蕨属(1~-yopterls)以东亚种类最多,我
国约有 300余种,本区有 8种;蹄盖蕨属(Athyrium)
以我国西南高山为分布中心,约有 100余种,本区有
8种;耳蕨属 (Polystichum)我国西部及西南高山较
多,约有 200余种,本区有 7种 ;铁角蕨属 (Aspleni-
一 )主产热带、亚热带,我国有 100余种,本区有 7
种;卷柏属(SeLaginela)7种等 5属共计 37种,占总
种数的35.58 。尽管这些属本身所含的种类众多,
但在河南太行山却种数较少,说明该区已偏离这些
属的分布中心 其原因除了该地长期的人为干扰,
致使不少种类的生境丧失外,还可能与该区地质气
候长期稳定,从而不利于蕨类植物种系分化有关
含 1种的属有 27属,占总属数的56.25 ,其余为 2
~ 4种的属,由此可见本区蕨类植物属内种类组成
的贫乏性 属的现代地理分布情况,可分为 12个类
型(表 2) 本区系中热带分布属有 10属,占非世界
属的 25 ,热带属中以泛热带分布较多,有碗蕨属
(Dennstaedtia)、风尾蕨属(Pteris)、短肠蕨属(Allan
todla)、金星蕨属(Parathelypteris)等属,值得一提的
是多数热带性质属已接近分布区北缘,而且所含种
类较少,1O属中共有 16种,占总种数的 1 5.38 温
带分布属有 24属 ,占非世界属的 60 ,温带属中以
北温带 分布较 多,有 问荆属 (Equisetum)、术贼属
(Hippachaete)、膀胱蕨属(ProtowcxMsia)、扁枝石松
河南植被协作组.河南植被.1984. 余慧君.河南蕨类植物.1 982.
维普资讯 http://www.cqvip.com
l期 杨相甫等:河南太行山蕨类植物区系的研究 !!
属(Diphdsiastrum)、小阴地蕨属(Botrychsum)、荚果
蕨属(Matte“c )等 l2属;其次为东亚分布属,有瓦
韦属(LPpls~yI-U )、石蕨属 (Saxiglosum)、水龙骨属
(Polypodides)等6属。中国特有属2属,即中国蕨属
(SinoptPris)和蜘蛛蕨属(Eriosoriopsis),二者主产我
国西南并延伸八华北,显示了华北蕨类植物区系与
我国西南蕨类植物区系渊源关系 以上分析说明,
河南太行 山蕨类植物属 的地理成分是以温带成分
为主,热带成分其次,特有成分极低为主要特征·这
与其地处暖温带的地理位置是一致的。
表 1 河南太行山藏类植物科的分布类型
Table 1 The areal—types of pteridophyte
~arnilies in Hena~Taihang M t.
分布区类型
Areal types
散 占总科教“
of 帅 【he1 0I
1.3种的分析
植物种是植物区系地理学的基本研究对象,种
级水平上的分析可以进一步说明河南太行山蕨类
植物区系中的主体问题。本区中104种蕨类植物以
真蕨类占优势,有 9O种,占总种数的86. ,拟蕨
类 l4种,占总种数的 1 3.46 。种的分布(表2)最多
的却是东亚成分和中国特有成分,二者共计 77种,
占总种数的 74.O4 ,这是本区蕨类植物区系的主
体。
本区蕨类植物东亚成分(含中国一 日本型和中
国一喜马拉雅型)中,中国一 日本型有 38种,占非世
界种的 37.62 ,分布在河南太行山的这一成分在
我国绝大多数限于秦岭和伏牛山一鲁东南山地以
北,如早生卷柏(Sefaginela stauntoniana Spring)、华
北鳞毛蕨 (Dry~pteris (Kom.)C.Chr.)、乌苏
里瓦韦(Lep;.~orus ussuriensi.~(Regel et Maack)Ching)
等;也有一些秦岭和伏牛 山一鲁东南以南分布为
主 ,延伸至 此地 ,如石 蕨(Saxiglossum angustlssim~tm
(Gies.)Ching)、革 叶 耳 蕨 (Polystichum neolobatura
Nakai)、延 羽卵果蕨 (Phegopteris decursive-pinnata
(Van Hal1.)F6e)等,中国一喜马拉雅型有 6种,如
垫 状 卷 柏 (Selaginella pulvinata(Hook.et Grey.)
Maxim.)、云 南 铁 角 蕨 (Asplenium yunnanese
Frdnch.)、变异铁角蕨(A.varians Wal1.ex Hook·
et Grev.)。以上事实说明河南太行山可能是东亚分
布中心的一部分,而中国一 日本成分又比中国一喜
马拉雅成分多出若干倍,则说明该区系与其以北地
区、日本蕨类植物区系更为密切,与西南、喜马拉雅
藏类植物区系关系则次之。
表 2 河南太行山蘸类植物一和种的分布类型
Table 2 The area[一tyl~s ot the genera and species
0f pteridophytes in Henan Taihang Mt.
丹布区类型
Areal—lypes
儡数 占总届散 种散 占总种散
N。 01 tota】No of % into【al
0.er& genera speocs speocs
世界分布
Cosmopolitan
泛热带 Panttopic
热带亚洲、非洲和美
洲 Trop A a,Africa
& Trop.Amet.
热带亚洲 和热 带美
洲 Ttop. A a 8L
Trop.A .
热带 亚洲至热带非
洲 Trop. Asla to 1
Trop.Africa
热 雨 亚 删 Ttop.Asia z 5 1 099
北温 12 3O 13 lZ
. 87 North Tempcrale ‘ 。
拿温 5 12,5 一 一
一 黄 E·Asia 3 7 5 4 3
. q6 8LN
. A㈣ 。 ⋯
婴带亚 2 5 一 一 T
cmpo rale As
IB 世 界 温 带 Old
一 4 3.96 W orld Tempetale ’ ⋯
东亚 E As 6 15 53 5l 49
中目特有 2 5 25 24
. 95E ndemic to Ch Lna
息 } T0taI 48 100 1O4 1OO
其次为中国特有成分 25种,归于9科 16属。由
于历史和地质构造的原因,河南太行山此类成分中
的大部分也以秦岭和伏牛山~鲁东南山地以北分
布为主,如妙峰岩蕨(Woodsla oh#toga Ching et S.
H.Wu)、半岛鳞毛蕨(Dryopteris peninsulaP Kita
gs.ws.)、华北 蹄盏 蕨 (Athyrlum pachyphlebium C.
Chr.)等;也有一些以秦岭和伏牛山一鲁东南山地
以南分布为主,延伸进入此地,如中华水龙骨(Poly-
t,~iodes chlnensis(Christ)S.G.I u)、中华荚果蕨
(Matteuccia intermedia C.Chr.)等。由表 3可知,本
区蕨类植物中国特有种与各区的相似率依次是华
维普资讯 http://www.cqvip.com
广 西 植 物 22卷
北区、华中一华东区、东北区、西南区、华南区、西北
区等。上述情况的分析说明秦仁昌。 在中国现代蕨
类植物地理分布中,将河南太行山划归为华北区是
有一定道理的。
袭 3 河南太行山与各区共有中国藤类植物特有种统计
Table 3 The s[atisti⋯ of ndemic species shared by Taihang M t.and various regions
1.4蕨类植物的垂直分布
蕨类植物的垂直分布与海拔高度和植被类型
均有一定的关系。一方面森林植被反映出蕨类植物
是喜光、喜湿的群体,它们的生长发育、繁衍,必须
具备一定条件的温湿条件。另一方面森林植被创造
了蕨类植物赖以生存、繁衍的生态环境。太行山南
段的猕猴自然保护区为河南太行山唯一幸存的林
相较好的天然植被,亦是重要的水源涵养区域。本
区海拔 600 m以下为基带,包含有大量农田和石灰
质山地的侧柏林,蕨类植物主要是中华卷柏、蔓生
卷柏、I可荆、节节草、术贼、银粉背蕨等。海拔 600
~1 800 m为落叶阔叶林带,如栓皮栎林、锐齿槲栎
林,蕨类植物主要是蹄盖蕨科、鳞毛蕨科、水龙骨
科、铁角蕨科、中国蕨科等大、中型林下种类,形成
本区林下草本植物的重要组成。1 800 m以上至最
高峰鳌背山为华山松林 、山顶灌丛和草甸带,分布
有一些生长于岩石缝中的小型种类,如冷蕨属、岩
蕨属、蜘蛛蕨属等高山蕨类植物种类。
2 与其他蕨类植物区系的关系
本文试图将河南太行山蕨类植物与某些地区
种类相比,统计它们与河南太行山的共有种数并计
算相似性系数(表 4),以探讨蕨类植物区系分区和
研究过渡地区蕨类植物区系的地理属性 我们选择
了东北区长白山.华北区河北、山西、山东、北京,华
中区秦岭,华东区黄山,华南区鼎湖山作为分析比
较对象。长白山是温带海洋性季风气候,蕨类植物
区系是温带性质,但表现 了寒温带特点;河北、山
西、北京是温带大陆季风气候,蕨类植物区系以温
带成分为主;山东是温带海洋性季风气候,蕨类植
物区系以温带成分占优势 }秦岭是我国南北气候的
分界线,为我国华北、华中及华西各种植物成分的
交汇点;黄山处于北亚热带与中亚热带之间,蕨类
植物区系属于华中一华东区,以亚热带成分为主;
鼎湖山位于北回归线附近,蕨类植物区系处在印度
一 马来西亚的边缘,热带、亚热带成分占有一定地
位。结果表明,河南太行山蕨类植物区系与河北、山
西、北京蕨类植物区系相似率较高,这因为三者共
居华北山地,具有相同的历史背景和必较一致的生
态环境,而同属于华北区。其次为山东、秦岭的关系
也有一定的联系。山东省山东半岛属于东北区,而
且地质史上曾经一度和辽东半岛相连,区系成分在
漫长的地质时期相互交流;鲁东南丘陵属于华中一
华东区,尽管它处于暖温带,区系成分却与长江中、
下游地区有着维妙维肖的联系。秦岭南坡是热带、
亚热带蕨类植物分布的北缘,北坡大多属于温带成
分。因此,由相似指标可知,河南太行山也处于南北
蕨类植物区系过渡的关键地区。长白山属于东北
区,从相似指标可知,一些广泛分布于北温带的种,
在我国只分布于东北、华北,向南到达秦岭和伏牛
山一鲁东南山地。与黄山、鼎湖山的关系较疏远,黄
山地处长江以南,鼎湖山地处南亚热带,极少数温
带类群到达黄山后,便不再到鼎湖山。通过上述分
析可知,这种关系符合中国现代蕨类植物地理分布
规律“ ,也支持我国蕨类植物南北自然分界线是:秦
岭和伏牛山一鲁东南山地。”。
3 区系特征
(1)本区系有蕨类植物 104种,隶属于 23科 蚰
属 区系集中了l2个属的分布类型.9个种的分布
类型;种的分布以东亚分布和中国特有种为主要分
布类型,加之本区地处山西高原东南边缘地带,冬
季西伯利亚寒冷气流不宜直接侵入,夏季温湿的东
南季风受到遮拦和抬升作用,加强了本区气候和植
维普资讯 http://www.cqvip.com
1辐 杨相甫等:河南太行山蕨类植物区系的研究 39
物一自然景观的地区差异,是南北藏类植物区系过 毛藏属、蹄盖蕨属、耳蕨属、铁角藏属、卷柏属等集
渡的关键地区。 中了众多的种类。其他科内属内种系贫乏,与有关
(2)优势科、属明显。组成河南太行山蕨类植物 的文献“ 所指出华北是蕨类植物最贫乏的地区结
区系的优势成分以蹄盖蕨科、鳞毛蕨科为主,以鳞 论一致。
表 4 河南太行山与其它地区藏类植物区系比较
Table 4 The pteridophytic flora comparison of Talhang Mt.with 6omc other regions
注;(1)表中相似系数按索仁彝的相似系数计算方挂计算;(2)吉#省长白山动植物名录.长白山自拣保护区研究所 198~:.
No (1)The similarity~oef~tcient crmnted accordingto Sorenser~’s slmi[arityindex*(2)Thelist of animats and pLantsin ChanghaishanM t.
Ji[in Province.The Instltme 0 Ch~ngbaishan Mt.Nature Reserve·1982
(3)温带性质。从区系分析可知,温带眉、种的
比例依次增大,热带属、种 比例依次减小,表现出较
强的温带性质。
(4)河南太行山蕨类植物区系中,东亚成分众
多,可能是其分布中心的一部分,这与谢书莲。 等研
究了山西省藏类植物区系后所得出的山西可能是
东亚成分分布中心的一部分之结论相一致 东亚成
分中,中国一 日本成分又比中国一喜马拉雅成分多
出若干倍 ,则说明该区系与华北、东北和 日本北方
蕨类植物区系更为密切。
(5)与华北蕨类植物区系相似性最高。本区系
与我国华北区共有中国特有种最多,与位于华北区
的河北、山西、北京蕨类植物区系相似性最高,这与
秦仁昌在中国现代蕨类植物地理分布中将河南太
行山蕨类区系刘归华北区的观点相一致。与山东、
秦岭、长白山、黄山、鼎湖山相似程度渐低,也支持
我国蕨娄植物的南北 自然分界线是:秦岭和伏牛山
一 鲁东南 山地。
参考文献 :
[13王文楷,毛继周,陈代光,等.河南地理志[M].郑
州 :河南人民出版社,l990.u8—250.
]宋朝枢,瞿交远.太行山猕猴自然保护区科学考察集
-c].北京:中国林业出版社 ,1996.199-297.
[3]丁宝章,王遂义,高增义.河南植物志(第一册)[M].
郑州:河南人民出版社 ,1981.1—122
(4)秦仁昌.中国藏类植物科属的系统排列和历史来源
[J].植物分类学报,1978,16,(3):1—59;16(4):
l6— 37.
[53吴兆洪,秦仁昌.中国蕨类植物科属志[M] 北京:
科学出版社 ,1991.80—566.
[6]秦仁昌.秦仁昌论文选[c].北京:科学出版社,
1988.255- ~:63.
(73贺士元.河北植物志(第一卷)[M].石家庄:河北科
学技术出版社。1986.100一l67
[83谢书莲,凌元洁,李绍清.山西蕨类植物区系及分布
特点的初步研究[J].植物研究.1993,13(1):93—
99.
(93贺士元,尹祖棠.北京植物志(上册)[M .北京:北
京出版社 ,1984.1—47.
(10]臧得奎,赵兰勇.山东省蕨类植物曲区系分析口]
武汉植物学研究 ,1995,13(3);2l9—2龃.
[11]徐养鹏.秦岭蕨类植物区系特征及地理分布口] 武
汉植物学研究,I992,10(3):261— 264.
[1 2]陈邦杰,吴鹏程,裘佩喜,等.黄山植物的研究[c].
上海 :上海科学技术出版社 ,1965:60一lOO
[183王铸豪.鼎胡山的藏类植物[J].中国科学院华南植
物所集刊。1986,(2):L23— 134
[14]武素功.中国一 日本蕨类植物区系的地理亲缘口]
云南植物研究 ,1987,9(2):l67—1 79.
维普资讯 http://www.cqvip.com