（植物学专业论文）湖北星斗山国家级自然保护区苔类植物初步研究.pdf

摘要 星斗山自然保护区位于湖北省西南部利川市、恩施市、咸丰县三市县境内，分 为两片。东部星斗山片，位于利川市、恩施市、咸丰县三县市交界处，地理坐标为 2 9 。5 7 q 0 。1 0 7 n ，1 0 8 。5 7 1 0 9 。2 7 e ；西部小河片，位于利川市境内， 地理坐标为3 0 。0 4 3 0 。1 4 7 n ，1 0 8 。3 1 1 0 8 。4 8 e 。星斗山自然保护区地 处中亚热带与北亚热带过渡带，属亚热带季风气候，由于其独特的地理环境成为第 三纪植物的“避难所”之一，也为该地区动植物的生长繁育提供了一个得天独厚的 场所。 本文作者于2 0 0 4 年7 月和2 0 0 5 年4 月两次到湖北星斗山自然保护区采集苔类 植物标本2 0 0 余号，在标本整理及鉴定的基础上，统计出星斗山自然保护区共有苔 类植物1 6 科2 0 属4 2 种( 包括种以下单位) 。其中，优势类群有光萼苔科p o r c l l a c c a c 和耳叶苔科f m l l a l l i a c e a e2 科，它们所含种数占总种数的3 3 3 3 ；单种科有6 科， 占总科数的3 7 5 0 ，单种属有1 0 属，占总属数的5 0 0 0 ；湖北省新记录属1 属， 即多瓣苔属肘i c v f c 口，妇，新记录种1 7 种；另外还发现保护区有东亚特有属一多瓣苔 属胁c 恤n ，缸的分布。 本研究主要参考吴征镒先生对中国种子植物属和科的分布区域的划分，并结合 星斗山自然保护区苔类植物的实际地理分布而将其区系地理成分划分为9 种类型， 其中东亚分布是最丰富的类型，有1 3 种，占总数( 扣除世界广布种，下同) 的3 6 1 1 ， 北温带分布有9 种，占2 5 0 0 ，仅次于东亚分布；星斗山自然保护区苔类植物属于 温带分布类型( 包括北温带分布、东亚和北美洲间断分布、旧世界温带分布、温带 亚洲分布和东亚分布) 的有2 9 种，占总种数的8 0 5 6 ，而属于热带分布类型( 包 括热带亚洲至热带大洋洲和热带亚洲( 印度一马来西亚) 分布) 的只有6 种，占总 种数的1 6 6 7 ，由此看出温带分布类型在星斗山自然保护区苔类植物区系中具有主 导作用，这也说明星斗山自然保护区苔类植物区系具有明显的温带性质，同时含有 一定的热带成分，这与该保护区所处的地理位置是一致的，也与种子植物的区系分 布特点相符合。 两地相似性系数的比较，可以判断其区系的密切程度。通过与6 个山体( 云南 大围山、四川金佛山、湖北三角山、湖北神农架自然保护区、山东崂山、吉林长白 山) 进行苔类植物区系的比较，星斗山自然保护区同神农架自然保护区的相似性最 高，属相似性系数超过了5 0 ，与湖北三角山、山东崂山的相似程度次之，再次是 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 四川金佛山，相似性最差的是吉林长白山和云南大围山。 湖北星斗山自然保护区苔类植物区系区划属于泛北极植物区、中国一只本森林 植物亚区，与日本、北美和欧洲有一定联系。 通过初步分析，可知星斗山自然保护区苔类植物垂直分布规律不明显。 文后附有星斗山自然保护区苔类植物名录，所有凭证标本存放于华中师范大学 植物标本室。 关键词：湖北；星斗山自然保护区；苔类植物区系； a b s t r a c t x i n 薛o u s h 曲n a t i o n a ln a t u r er c s e r v e i sl o c a t e da m o n gd t yo fuc _ h u a n ，e n s h ia n d ) 【i a n f c n gi l lt h es o u t h w e s t 啪h h b e ip r o v i n c c n er e s e ec o n s i s t so f 铆op a n s o n cp a f t i sm t x i n g d o l l s h a i ln a t u r er e s e r v ew i t l li t sg c o 孕a p h i c a lp o s i t i o n 丘o m1 0 8 。5 7 et o 1 0 9 。2 7 7 ei i l1 0 n g i f u d ea l l d2 9 。5 7 nt o3 0 。1 0 7 ni nl a t i t u d e n co t h c ri s ) ( i a o h c v a l i e yw 触i t sg c o 芦a p h i c a lp o s i t i o n 丘o m1 0 8 。3 1 7 et o1 0 8 。4 8 ei nl o n g i n l d c 柚d 3 0 。0 4 7 nt 03 0 。1 4 7 ni nl a t i t i l d e x i n g d o u s h a nn a t i o n a ln a t u r cr c s e r v ci sl o c a t e di n t h et r n s i t i o n a ld i m a t i cb c l tb e 咐咖m i d d l es u b t r o p i c a lz 衄c 粕d n l i 蛐b t r o p i c a lz o n e ， w i t hd i s t i n c tf o u rs e a s o n s c o l dw i n t e fa n dh o ts u m m e l i nj u l y2 0 0 4a n da p r i l2 0 0 5s e p a r a t e l y ，也ca u t h o fc o l l e c t e dm o 他t h a i l2 0 0 p a c k a g c s o fl i v e 聊o n si n ) ( i n 鲥o u s h 柚n a t i o n a ln a t u r er c s e ，e f r o mt h e s es p 晒m e n s ，1 6 伽n i l i e s ，2 0g e n e r aa n d4 2s p c c i e s ( i n d u d i n g1s u b s p e c i c s 柚d1v 叫e t i e s ) a r ei d e n t i f i e d a m o n gt l l e mt h e r ea r e2p r c p l o n d e r 柚tf a m i l i e si n c l u d i n g3g e n e r aa l l d1 4s p e d e si nt l l e ) ( i n g d o u s h a l ln a t i o n a ln a t u r er e s e n ，e 皿ef a m i l j c sc o n s i s t i n ga r ep 0 r e l l a c e 蛐d f 1 1 l l l a i i i a c e a e a n dt h e r ea r e1g e n u s 孤d1 7s p c c i e sw h i c ha r en e w l yr c c o r d e di nh u b c i p r 0 v i n c e a l s o1e a s ta s i a t i ce n d c m i cg e n u sd i s t r i b u t c si n ) ( i n g d o u s h a l ln a t u r cr e s e c t h el i v e r w o n sf l o r ai n ) ( i n g d o u s h 肌n a t i o n a ln a t u r er 髂e r v eo fh u b e ip m v i i l f a n si n t o9g c o 擎a p h i c a le l e m c n t s e a s ta s i a ne l e m e n tm a k e su pt l l e m a j o 她 a p p r o x i m a t i n gt o3 6 1 1 o fm ee n t i r e l y 】【l l o w nl i v e n v o n s n o mi n n g d o u s h 吼n a t i o n a l n a t u r er e s e n ，eo fh u b e ip | o 们n c e a n dt h en e x tc o m e sn o r t ht e m p e r a t ee l e m e n t ， a c c o u n t i n gf o r2 5 0 0 a l l t e m p e r a t ee l e m e n t s ，n o t i n c l u d i n ge n d e m i ct oc h i n a 卸d c o s m o p o l i t a n s ，a d du pt o2 9s p e c j e s ，w h i c ht a k e8 0 5 6 o fa ut h ee n t i r e l yk n o w n l i v e r w o r t sn o r ai 主lx i n g d o u s h 锄n a t i o n a ln a t u r er e s e r v eo fh u b e ip f o v i n c c h o w e v e r t h e r ea r eo n l y6s p e c i e sb e l o n 百n gt os u b t r o p i c a la n dt m p i c a le l e m e n t s t ba ua p p e a r 卸c c ， t h el i v e n o n sn o r a0 fx i n g d o u s h a l in a t i o n a ln a t u r cr e s e r v eo fh u b e ip r o v i n c ci s p r o v i d e dw i mt e m p c t a t ec h 盯a c t e f s t h ec o m p a r i s o n so f t h el i v e 刑o n sn o r ao ft h e n g d o u s h 锄n a t i o n a ln a t u r e r 黯e n ，ea n dl h o s eo fo t h e rm o u n a j n sa n dr c 酉o n sw e r ed o n e t 1 1 ef c s u l t ss 】1 0 wt l l a tt h e r e l a t i o nb e t w e e nt h e1 i v e r w o r t sn o r ao fx i n g d o u s h a nn a t i o n a ln a t u r er e s e r v ea n dt h a to f s h e n n o n 西i an a t i o n a ln a t u r er e s e ej st h em o s tc l o s e s tf o rt h e i rg e n e r as i m i l a r i t y 硕士学侄论文 m a s t e r st h e s i s c o e 街c i e n tj sm o r et h a n5 0 ，w h i c hc a l lb ee x p l a i n e db yt h ep a r a l l e lg e o 伊a p h i c a l l o c a t i o n sa i l dt h es i m i l a rc l i m a t i cc h a r a c t e “s i i c so ft l l ec o m p a f e da r e a s h o w e v e r ，t 1 1 e r e m a i n d c ra r c a s ，n 锄e l ym t 碱卸百eh i u ，m t l a o s h a i l ，m t j i l l f i l ，m t c h 柚咖a i s h a n ，锄d d a w c i s h 柚n a t u r er e s e eh a v e 加s i m i l a r i t yf o rt h e i rg 锄c r i cs i m i l 砌t yc o e 佑c i e n t sa f e l c s s t l l a n5 0 n el i v e 删o n sn o r ao f ) 【i n g d o u s h 缸n a t l l r cr e s c n r c 蹦l si n t og c n e r a ln o n hf l o r a s i - j a p a n 吼l b f o r e s tt e 画o n a n d i th a ss o m ec o n n e c t i o nw i t hj a p 姐、n o “ha m e r i c a 强d e u m p c h la d d i t i o n ，ac h e c l ( 1 j s to fl i v e 刑o n so f n g d o u s h 柚n a t u r er e s e r v ei sa l s o p r e s e n t e d 舔a na p p e n d i xt 0t h ep a p e la us p e c i l l l e n sa 咒k c p ti nt l l eh e r b 盯i u mo fc e n 廿a l c l l i n an 0 姗a lu l l j v e r s i t v k e y 、) l ，o r d s ：h u b e ip r o v i l l o e ；x i n g d o u s h 卸n a t i o n a ln a t u r cr e s e r v e ；i j v e r w o n sn o m 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：马彼斑日期：枷6 年j 月；f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权华中师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名：鸟触 日期：御6 年j 月1 1 日 导师签名：声1 日期：p 僻，月jj 日 本人已经认真阅读“c a l i s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的 学位论文提交“c a l i s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的 规定享受相关权益。圄重迨塞埕童卮进卮；旦圭生；旦二生；旦三生筮壶! 作者签名：马儆k 日期：吾以年主月；1 日 导师签名：c l l 日期：p 一年j 日 研， 牛 h r f，f “ z 月 矿 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 1 前言 苔类植物是一类最原始的陆生高等植物，目前已知全世界约有8 0 0 睢1 0 0 0 0 种， 归属于4 0 科和2 5 0 属，我国有记载的苔类植物5 8 科，1 5 1 属，1 0 3 0 余种i l j 苔类 植物虽然体型较小且结构简单，但由于其特殊的生理适应机制，能分布于各种环境； 由于没有真正的根和维管束组织，表面积较大，苔类植物受环境条件变化的影响较 大，对环境因子的敏感度较大，因此是一类良好的生物指示植物可以作为全球变 化、环境污染、养分状况、森林整体性及生态系统健康等方面的生物指示材料，被 世界各国广泛应用为环境变化的指示物。另外其种类组成、数量变化，常常是植物 群落演替生态系统变化的前奏和指示，研究苔类植物区系，对真正体现植被整体中 生物综合作用具有十分重要的意义。苔藓植物同其它植物类群一样具有广阔的应用 前景，尤其是在监测环境污染、园林绿化、药用等方面将产生重大的经济效益和社 会效益。 1 1 国外苔类植物研究概况 国外对苔藓植物的研究较早，但对苔类植物系统的初步确立是在1 9 世纪中期， 比藓类植物迟了近半个世纪，1 8 4 h 4 1 8 4 7 年g o t t s c h e ，i j n d e n b e r g 和n e e s 发表的苔 类大纲( s y n o p s i sh e p a t i c a n l m ) 奠定了苔类的分类基础。1 8 7 9 年s c h i m p e r 才把 b r y o p h ”a 一词仅指苔藓植物。1 8 8 3 年e i c h l e r 以系统学观点把苔藓植物置于“叶状 体植物门( 指藻菌) ”和“蕨类植物门”之间，从而确立了苔藓植物在整个植物界 的系统位置。1 9 世纪后期，法国、美国和德国相继有一系列的苔藓专业杂志问世， 如1 8 7 4 年开始的苔藓植物评论( r e v u eb r y o l o 西q u e ) 、1 8 9 8 年出版的苔藓学 家( n eb r y o l o 舀s t ) 和世界上第一本孢子植物刊物h e d w i 酉a 等，从而促进了 全球范围内苔藓植物研究工作的开展。1 9 世纪末期，全球各大洲对苔藓植物的考察 调查有了迅速发展，1 9 世纪8 0 年代，全世界苔藓植物的种数已达到2 3 0 0 0 种( w i i k e ta 1 1 9 5 9 1 9 6 7 ，b o n n e r1 9 6 2 1 9 7 7 ) 。2 0 世纪中后期，欧洲、北美、日本等地苔藓 植物研究更加深入，完成了新的苔藓植物志，如大不列颠和爱尔兰藓类志( s m i i h 1 9 7 8 ) 、北美苔类志i i v ( s c h u s t e r l 9 6 6 一1 9 7 4 ) 、北美东部藓类志i i i ( c n l m e t 加l d e r s o n1 9 8 1 ) 、 加拿大东部( 沿海地区) 藓类志( h e l a n d1 9 8 2 ) 、原色日 本藓苔类图鉴( 岩月和水谷1 9 7 7 ) 、口本藓类图志i i ( 野口1 9 8 7 1 9 8 9 ) 等 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 1 2 】，从这时起苔藓植物的研究进入一个多学科系统性研究阶段，包括分支分类学和 化石学研究也被用于研讨苔藓植物的一些类群的演化关系。同时在苔藓研究中原来 较薄弱的中美、南美、非洲和澳大利亚的苔藓志工作也正纷纷开展起来，总共约有 1 0 多个苔藓植物的新科在大洋洲、南美洲和北美洲被报道。 1 2 中国苔类植物研究概况 对中国苔藓植物进行科学系统的研究始于1 9 世纪中期，在2 0 世纪4 0 年代之 前，我国苔藓植物的研究几乎被欧洲和日本人垄断，当时是由国外的学者和传教士 在我国东南沿海山区、秦岭、西南三省及东北等地调查采集了大量的苔藓标本，经 研究鉴定后发表在国外的各种刊物上。从2 0 世纪4 0 年代起，我国学者王启无、陈 邦杰等在河北、云南、四川、江苏、西北、东北等地调查并采集了大量的苔藓标本， 并陆续发表了专业性的论文。1 9 4 1 年陈邦杰教授报道了产自我国海南岛的1 8 个苔 类植物，1 9 5 8 年陈邦杰教授发表了中国苔藓植物生态群落和地理分布的初步报 告，首次对全国苔藓植物的分布作了概述，1 9 7 2 年中国高等植物图鉴第一册 上记载了中国常见的苔藓植物2 0 0 余种。1 9 8 7 年我国第一本苔藓植物学教材由高等 教育出版社出版，后来出版的苔藓植物研究手册和苔藓植物生物学也系统 介绍了苔藓植物的各个研究领域。2 0 世纪9 0 年代起，在台湾地区先后有2 本与苔 藓植物相关的刊物问世。y u s h a n 从( 玉山生物学报，原名玉山植报) 自1 9 8 4 年起已出版1 0 余卷。亚洲苔藓地衣学报( a c t ab r y o 1 i c h 蚰o l o g i c aa s i a t i c a ，赖明 洲和b e n i t oc 1 h 等主编) 为专门报道亚洲地衣和苔藓的专刊【4 ，5 1 。1 9 9 3 年起，我国 第一本孢子植物刊物c 衄n i a ( 隐花植物生物学) 发刊，迄今已出版5 期【“l 。 我国苔藓学家也对南极洲苔藓植物的种类、分布、生态以及形态作了较详尽的观察 和研究，一本系统介绍了南极洲苔藓植物的书南极洲菲德斯半岛苔藓植物手册 己由海洋出版杜出版( 1 9 9 5 年) 。2 0 0 2 年，我国第一本英文的苔类植物专著中国 的叶附生苔类植物也已在德国出版，另一本有价值的参考书中国苔藓植物图鉴 已于2 0 0 3 年出版门。 1 9 9 0 年出版的中国苔类植物名录收录了5 2 科1 4 4 属和8 8 4 种苔纲和角苔纲植 物，但至今我国还没有发现苔类植物的特有属，生态型比较特殊的叶附生苔类植物 我国十分丰富，共有1 6 8 种，分布在我国的1 4 个省份，种类最丰富的省份是云南。 华中师范大学刘胜祥教授等人在湖北后河国家级自然保护区发现的叶附生苔类，它 们分布在3 0 。5 3 2 ”n ，1 l o 。3 3 7 1 0 ”e ，海拔l 0 0 0 1 1 0 0 m 之间的河谷常绿阔叶 林内，是目前我国叶附生苔类分布最北的记录。 2 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 目前我国3 0 个省市自治区的苔藓植物都有了一定的研究，尤其在西南华南、 东南省区及东北三省和西北部分地区己有数以百计的文章作了报道。有关中国局部 地区和全国性的苔类植物的研究主要有中国植物志要第v 卷苔类( n i c b o l s o n e t a l ，1 9 3 0 ) 、东北苔类植物志、秦岭植物志( 第三卷，苔藓类部分) 、西藏苔藓植物 志、黑龙江植物志( 第一卷，苔纲，角苔纲) 、香港苔藓植物( 第一卷，第二卷) 、 内蒙古苔藓植物志、山东苔藓植物志、横断山区苔藓志、云南植物志( 第1 7 卷： 苔藓植物苔纲，角苔纲) 、中国苔藓志第九卷藻苔目荚苔目叶苔目等。 苔藓区系和地理分布的研究在我国虽已有了初步轮廓，但尚有大量基础性工作 未完成，全国性的苔藓植物志和地方苔藓志还未出齐，在这方面还需要大量的基础 性工作要做，但也有不少学者已经开始了对苔藓植物细胞学、孢子形态、电镜扫描、 植物生理、光合作用进化、植物化学、生态因子、生活型、分支分类、环境监测等 方面的研究n ”】。尽管如此，我国苔藓植物研究仍偏重于宏观领域，微观领域研究 涉及很少。 苔藓植物研究中，相对来说，苔类植物的研究较藓类植物少，在苔类植物研究 方面还有大量的工作要做。 1 3 湖北省苔类植物研究概况 湖北省位于中国中部，地理坐标2 9 。0 5 一3 3 。2 0 n ，1 0 8 。3 0 一1 1 6 。0 7 e ，属中纬度季风区域。全省东西全长7 4 0 6k m ，南北宽4 7 0 2k m ，总面积1 8 5 9 1 9 强m 2 。湖北省位于东西南北植物区系的交汇地带，植物资源十分丰富，但苔藓 植物资源的研究尤其是苔类植物的研究一直是薄弱的环节。 1 9 世纪末期湖北省的苔藓植物研究工作才首次展开，这个时期主要是一些外国 人士采集苔藓标本并开展研究的。直到2 0 世纪中期，中国的一些植物学家才开始 在湖北采集苔藓标本。2 0 世纪8 0 年代初期，中美联合考察队对神农架进行了科学 考察，吴鹏程，m r o o s k y 和r e m a g i u 在采集的苔藓标本的基础上，列出了神 农架苔藓植物名录。在收集各种参考文献的基础上，1 9 9 0 年p i i p p o 发表了中国苔 类植物名录【1 4 l ，其中记录湖北省苔纲植物8 种，角苔纲植物1 种。至此，湖北省 苔藓植物的研究也只是零星报道，并没有开展系统的研究。 1 9 9 7 年，华中师范大学生命科学学院刘胜祥等人对神农架自然保护区的苔藓植 物进行了研究，采集了7 0 0 余号标本，发表了“神农架自然保护区沼泽皱蒴藓特征 分析”、“神农架国家级自然保护区苔藓植物区系初步研究”等文，从而填补了湖北 省苔藓植物系统研究的空白。 硕士学住论文 m a s t e r st h e s i s 1 9 9 8 年1 2 月在华中师范大学生命科学学院刘胜祥教授的牵头组织下，在华中 师范大学成立了湖北苔藓志编委会，1 9 9 9 年6 月在孝感师范高等专科学校成立 了“湖北省苔藓植物研究中心”。其后，华中师范大学刘胜祥等申请了湖北省自然 科学基金项目“湖北省苔藓植物资源研究”，黄冈师范学院项俊等申请了湖北省教 育厅青年发展基金“鄂东苔藓植物资源及开发利用的研究”，孝感师范专科学校申 请了湖北省教育厅青年发展基金“鄂西苔藓植物资源及开发利用的研究”。自此， 对湖北省苔藓植物研究进入了有计划地、全面系统的阶段，湖北苔藓植物的本底调 查正式开始，先后在神农架自然保护区，五峰后河自然保护区，九宫山自然保护区， 浠水三角山，斗方山，秭归，随州，天堂寨，武汉，黄冈等地采集了苔藓标本近七 千号，先后发表了“s t u d i e s o n t h e b r y o p h y t ep l a n 虹r e u c c s i n h u b e i ，c l i i n a i s p e d 嘴 柚dd i s t 曲u t i o no f b r y o p h ”ai nm t s h 蜘n o n 球a ”、“神农架国家级自然保护区苔藓植物 区系初步研究”“神农架国家级自然保护区沼泽皱蒴藓特征分析”“湖北省苔藓植物 资源研究一一i i 武汉市区苔藓植物区系”、“神农架大九湖泥炭藓( s p h a 鲫u m p a l u s t r e ) 沼泽特征分析”、“神农架国家级自然保护区提灯藓科植物资源的研究”、 “湖北省苔藓植物资源研究i i i 湖北发现叶附生苔”、“中国叶附生苔类植物的 研究( 八) 湖北后河自然保护区的叶附生苔类”、“湖北省苔藓植物资源研究 v i i 武汉市马鞍山森林公园马尾松林苔藓植物群落的研究”、“湖北省九宫山 藓类植物垂直分布的初步研究”、“黄冈龙王山藓类植物区系初步研究”、“神农 架国家级自然保护区药用苔藓植物初步研究”等文n 5 瑚1 。2 0 0 0 年，湖南省林业局 森林植物园的彭学良等在芬兰h e l s i n k i 大学在收集了大量材料的基础上，发表了中 国湖北省苔藓植物名录，报道了苔藓植物4 4 科1 2 5 属3 2 2 种，其中角苔纲植物1 种，苔纲植物6 科9 属1 2 种。 需要特别提出的是，2 0 0 1 年，华中师范大学彭丹，刘胜祥教授等在后河自然保 护区首次发现了叶附生苔，这是叶附生苔在我省的首次发现，也是我国最北的记录。 1 4 星斗山自然保护区苔类植物研究概况 星斗山国家级自然保护区位于湖北省西南部的利川市、恩施市和咸丰县三县市 境内，地处大巴山系巫山余脉齐岳山的东南、武陵山的北部，属中亚热带与北亚热 带的过渡地带，是亚热带大陆性季风气候；境内群山环抱，孤峰突起，沟壑纵横， 溪谷深切，地势十分险峻，海拔6 7 2 1 7 5 0 m ，土壤以山地黄壤和山地黄棕壤为主， 次为山地棕壤较肥沃湿润，加上气候温和( 年均温1 2 7 1 5 8 ) ，雨量充沛( 年降水 量1 2 9 0 1 4 7 0 m m ) ，无霜期长( 2 3 5 2 9 3 天) ，年活动积温高( 3 8 6 2 49 9 9 v 2 9 l 等优 4 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 越的气候条件，以及保护区内茂盛的植被，为要求阴湿生活条件的苔藓植物的生存 繁衍提供了极为优越的条件，保护区内生长着较为丰富的苔藓植物。 由于星斗山地区植物区系复杂，起源古老，种类繁多，所以，中国的许多专家 学者都先后到星斗山进行过科学考察和标本采集，如中国科学院植物研究所、武汉 植物研究所、南京林业大学及华中师范大学生物系的专家学者等。但是以往的调查 仅限于维管植物，这个地区的苔藓植物研究还属于空白，所以对保护区内苔藓植物 的调查研究工作具有重要意义，本论文就该保护区的苔类植物进行重点考察研究， 利用植物形态学和植物地理学的经典研究方法，通过野外调查和标本采集、室内鉴 定等，确定该地区苔类植物的种类组成、区系成分及垂直分布等，其意义有：填 补了该地区苔类植物研究的空白；为湖北地区苔类植物种类组成和分布规律的研 究提供了基本资料；为湖北苔藓植物志的编写提供基本的素材；为苔类植 物细胞、生理生化及生态等方面的研究提供基本资料。 2 1 地理位置 2 自然环境概况 星斗山自然保护区位于湖北西南部利) 1 i 市、恩施市、咸丰县三市县境内，分为 两片。东部星斗山片，位于利川、咸丰、恩施三县市交界之处，地理坐标为2 9 。5 7 3 0 。1 0 7 n ，1 0 8 0 5 77 ，1 0 9 。2 7 e ，东以恩施市盛家坝乡的马鹿河为界，西至利 川市元宝乡的红椿沟，南起咸丰县黄金洞乡的利咸路，北至利川市毛坝乡的黄泥坝， 南北长3 0 k m ，东西宽2 7 k m ，面积4 2 5 7 1 h m 2 。西部小河片，位于利川市境内，地 理坐标为3 矿0 4 句o 。1 4 7 n ，1 0 8 。3 17 1 0 8 。4 8 2 e ，东起忠路镇的老屋基，西至汪 营镇的高笋塘，南起忠路镇龙塘铺，北至汪营镇的变椅台，南北长2 3k m ，东西宽 2 5k m ，面积2 5 7 6 8h m 2 ；星斗山自然保护区总面积6 8 3 3 9h m 2 例。 2 2 地形、地貌 保护区东部星斗山地处我国西南高山向东南低山丘陵过渡的第二和第三阶梯 的地带之中，属中亚热带，南与南亚热带相连，群山起伏，地形复杂，北有大巴山 系巫山余脉作屏障，在第四纪冰川时期，除未受直接的冰j l l 破坏以外，其受到山地 冰川寒流的影响也极为微弱，使星斗山成为第三纪植物的“避难所”之一，给星斗 山造就了一个得天独厚的地理环境。区内地势险要，沟壑交错。海拔高度自咸丰黄 府坝6 1 0m 上升至星斗山主峰1 7 5 1 2m ，高差1 1 0 9 2m ，坡度1 0 4 0 。西部小河 片属云贵高原东北的延伸地带处于武陵山脉与巫山山脉的交汇部，境内四面高山 环拖，形成封闭的长形山谷，造成利川山原冰川的流向沿着清江河谷东移，让水 杉坝、交椅台、红砂溪原生水杉群落幸免浩劫，使小河成为水杉原生种群的栖息地。 区内北高南低，地势倾斜，中部和东南部地势较开阔，为河谷盆地。海拔高度7 0 0 m 到1 7 9 5 m 。 地质构造主要为距今1 8 0 0 0 1 3 0 0 0 万年的中生代侏罗纪、白垩纪燕山运动所形 成，东部星斗山片基岩主要为石灰岩和沙页岩；西部小河片主要为砂岩、紫色砂页 岩和石灰岩i z 。 硕士学位论文 m a s t e r st l i e s i s 2 3 气候、水文 星斗山自然保护区地处中亚热带与北亚热带的过渡地带，属亚热带大陆性季风 气候。冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，雨热同期，同升同降，十分有利于植物的 生长。年均气温1 2 7 ，最热月平均温度为1 7 1 。最冷月平均温度为9 5 ，极 端最低气温1 5 4 ，极端最高气温3 5 4 ，年积温( l o ) 为3 8 6 2 2 ，年均降 雨量1 2 8 7 1 1 m m ，年平均蒸发量为1 1 0 2 m m 。相对温度8 2 ，无霜期2 3 5 天，年均 日照1 2 9 8 小时。一般冬季多偏北风，夏季多偏南风。 星斗山自然保护区地势中部高，四周低，河流分布呈典型的放射状水系。东部 星斗山片主要有毛坝河、马鹿河；西部小河片主要有清江和郁江。4 条河流域总面 积3 6 1 6 k m 2 ，年均径流总量7 3 5 亿m 3 1 2 9 j 。 2 4 土壤、植被 星斗山自然保护区土壤为紫色砂岩发育成的砂壤土，砂页岩发育的山地黄壤 土、黄褐土、黄棕壤和石灰岩发育的黑色石灰土。保护区内土壤随海拔高度不同而 土壤类型有别，其基本规律是从低到高分布为黄壤一黄棕壤一棕壤，在海拔8 0 0 i n 以下为黄壤，8 0 0 1 5 0 0m 为黄棕壤，1 5 0 0m 以上为山地棕壤。 星斗山自然保护区地处中亚热带向北亚热带过渡的季风湿润气候带，随着海拔 的升高，出现不同的植被带，从海拔6 0 0m 上升到1 7 9 5m ，依次出现常绿阔叶林、 常绿落叶阔叶混交林和山地灌丛【2 9 】。 ( 1 ) 常绿阔叶林带 主要分布在海拔1 0 0 0m 以下，这一地带植被主要以钩栲林为代表，常见的常 绿树种有壳斗科的钩栲、丝栗栲、甜槠栲、乌冈枥、樟科的小果楠、白楠、楠木， 木兰科的四川白兰花、广东白兰花等；组成乔木层的尚有落叶树种赤杨叶和紫树。 灌木层主要是五加科的穗序鹅掌柴、异叶梁王茶，山茶科的尖叶山茶、细枝柃，杜 鹃花科的乌饭树，紫金牛科的杜茎山，茜草科的山黄皮等树种所组成；草本层有里 白科的光里白、狗脊蕨等。 ( 2 ) 常绿落叶阔叶混交林带 本植被分布在保护区1 0 0 0m 以上的地方，按不同的建群种，这一植被再分为 两部分： 1 0 0 0 一1 5 0 0m 这一海拔高度的植被，主要以多脉青冈为主要建群种，它的 硕士学住论支 m a s t e r st h e s i s 代表有多脉青冈珙桐林，多脉青冈、枫香、水青冈林。常绿树种除建群种外，还有 壳斗科的青冈、乌冈栎、绵柯，樟科的白楠，虎皮楠棵科的交让木和山茶科的木荷 等。落叶树种主要是壳斗科的水青冈、锥栗，金缕梅科的枫香、琪桐科的珙桐，安 息香科的白辛树，苦木科的苦木，柿树科的油柿等。这一植被带，乔木层树种众多， 优势树种不明显；灌木层主要由山茶科、山矾科、杜鹃花科、忍冬科的m e z 妇、 点h r 归、o 唧，f d j 、融d d d 如l d r d 扎m “m h m 、4 k 妇等属的植被所组成；草 本层常见的有荨麻科耐阴湿的舭口、e 缸 抑嘏和兰科。铆6 洒h 卅、水龙骨科 尸) ，r r d j ，缸等属的植物。 1 5 0 0m 以上是以亮叶水青冈为主要建群种的混交林，以包槲柯、山楠、亮 叶水青冈林为代表。组成这混交林的常绿树种，常见的有壳斗科的包槲柯、多脉青 冈、多穗柯，樟科的山楠、山矾科的茶条果等；落叶树种除亮叶水青冈外，还有锥 栗，桦木科的大穗鹅耳栎、香桦和蔷薇科的石灰花楸等。灌木层主要是箭竹和短柱 柃；草本层很少。 ( 3 ) 山地灌丛 此带主要分布在海拔1 5 0 0 1 7 9 5m 地带，面积一般较小，在山顶或山谷开阔 地有芒灌丛。 硕士学位论吏 m a s t e r st h e s t s 3 1 研究材料 3 研究材料与方法 本论文研究使用的材料是本文作者分别于2 0 0 4 年7 月和2 0 0 5 年4 月在 湖北星斗上自然保护区所采集的苔类植物标本，共计2 0 0 余号。所有凭证标 本均存放于华中师范大学生命科学学院植物标本室。 3 2 研究方法 3 2 1 资料收集 在研究工作期间，作者广泛搜集和查阅了相关文献资料，依据这些的文献资料， 确定了标本的调查方案和采集线路，并完成星斗山自然保护区苔类植物的鉴定工 作。 3 2 2 野外调查与采集 本文作者选取了两个不同的季节( 4 月和7 月) 到保护区进行了标本采集。星 斗山片采集线路是毛坝镇至星斗山国家级自然保护区管理站沿线及星斗山山体南 北两面2 个垂直带，对不同生长环境下的苔藓植物进行采集；小河片在原始水杉种 群中，设置了4 个2 0 m 2 0 m 的样地，随机调查样地内胸径大于1 5 锄的水杉树上 的附生苔藓植物，调查时，在距离地面2 0 锄、1 0 0c i n 、1 4 0c m 处的树干上均按苔 藓分布较多的一面设立3 个面积为2 0c m 2 0 锄的样方，应用网格法对样方内苔 藓植物盖度进行计测。 标本采集后做详细记录，记录项目包括采集时间、采集地点、采集人、生长基 质、群落特点、植被类型、海拔高度、水分状况和光照状况等。两次共采集苔藓标 本1 0 0 0 余号，其中苔类标本2 0 0 余号。 3 2 3 室内整理与鉴定 标本采集后，首先置于阴凉通风处晾干，然后将混杂的苔类标本和藓类标本分 开，分装入标本袋，根据原始采集记录重新记录并编号。 标本鉴定工作主要是从每份标本中随机选取有代表性的植株，用清水浸泡，使 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 其舒展，在解剖镜下将苔类植物的腹叶和侧叶进行剥离或解剖，制成临时装片，在 光学显微镜下观察其植物体的分枝方式、侧叶和腹叶的排列方式、腹叶的形状以及 孢蒴的形态特征等，依据有关苔藓植物分类的工具书和文献资料【2 ，鼽4 3 1 ，进行分类 鉴定，确定出科、属、种名，并详细考证了每种的拉丁学名、中文名，同时查阅它 们的地理分布范围。 在此需要说明的是，现在还有少量的疑难标本不能及时准确的鉴定出来，尤其 是片状体苔类，还有待于以后继续研究。 3 2 4 统计分析 在标本分类鉴定的基础上，整理出了星斗山自然保护区的苔类植物名录；此外 又查阅了相关的文献资料，对保护区苔类植物的分类群组成、区系地理、垂直分布 等进行统计分析。 硕士学值论文 m a s t e r s t h e s i s 4 结果与分析 4 1 星斗山自然保护区苔类植物的分类群组成 4 1 - l 科、属、种组成 通过对所采集标本的鉴定，整理出星斗山自然保护区苔类植物的名录，现知星 斗山自然保护区苔类植物共1 6 科2 0 属4 2 种( 包括种以下分类单位，下同) ，分别 占全国苔类植物科总数的3 1 3 7 ，属总数的1 3 8 9 ，种总数的4 7 6 ( 见表1 ) ， 其中苔纲植物有1 5 科、1 9 属、4 1 种，角苔纲植物1 科1 属1 种。 表1 星斗山自然保护区苔类植物科、属和种数统计 t a b l e11 飞es t a s 雠so f v e n v o n si ) ( i n g d o i l s h 姐n a t i l r er e 卵r v e 科缸l i l y属g e s种s p e c i e s 星斗山苔类1 62 0 4 2 全国苔类 5 11 4 48 8 3 星斗山苔类植物占全国3 1 _ 3 71 3 8 9 4 7 6 的百分比( ) 。p 诅p p 0s a b o u tt h ed j s t r i b u t i o n 粕dd i v e r s n yo ft h ea i i 矾s eh e p 撕cn o r a b r y o h r o m e n ， 1 9 9 2 ，1 ：9 3 r 9 7 4 1 2 优势类群统计 以所含种数5 种的科作为优势类群，星斗山苔类植物中，包括了光萼苔科 p o r e l l a c e a e ( 含2 属9 种) ，耳叶苔科f m l l a l l i a c e a e ( 含1 属5 种) ，其科数占总科数 的1 2 5 ，属数占总属数的1 5 o o ，而种数占总种数的3 3 3 3 ，详见表2 。 光萼苔科大多分布于温、热带地区，耳叶苔科则多分布于热带、亚热带地区， 温带地区少有种类分布，从优势类群可以看出，星斗山苔类植物区系具有一定的热 带性质。 但从优势类群所含的种来看，盔瓣耳叶苔n “池，l 谊聊“s c f k 、达乌里耳叶苔 n “砌，l 妞如v h r f c 口、欧耳叶苔列胞亚种f r “如n 抽向m n r 括c fs “6 m d 6 “，n 属温带亚洲 分布，鳞叶光萼苔尸d r e 砌肌口c m f d 妇属于旧世界温带分布，列胞耳叶苔丹“池h 胁 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s m d f 矗n 胁、陕西耳叶苔m f 缸n 抽船h 口s 砌n 口、日本光萼苔尸b 陀妇j 口p 伽f c 口、密叶光 萼苔p 0 理踟d e 淞f ，d 妇、亮叶光萼苔p o r e f f 口n f f s 、尖瓣光萼苔砌旭f f 口n c “硅加妇、 高山光萼苔尸b 您砌d 6 f d ，l 咖妇、多瓣苔朋j c “印r 缸“幼哟盯肠属东亚分布，由此可 见，星斗山苔类植物具有明显的温带性质，这与其所处地理位置、气候水文条件、 土壤植被特征以及种子植物分布规律是相符合的。同时，反映出本地区苔类植物具 有浓厚的东亚色彩。 表2 星斗山自然保护区苔类植物优势类群统计 t a b l e21 kd o m i n 柚t0 f l i v e 肿血i nx i l i g d o u s h 柚n a t l l 化r c s e r v e 序号优势类群属数占总属数的种数占总种数的 n u m k rd o m i n a n tg e n u s百分比( ) s p e c i e s 百分比( ) n u m b e r p e r c e n c a g e n u m b e r p e m e n t a g c 1 光萼苔科 21 0 o