西天目山不同海拔高度蕨类植物资源调查与分析

聂甲玥，许亚波，沈 杰，王文君，王怡婷，余徐润，熊 飞

(扬州大学生物科学与技术学院，江苏 扬州 225009)

西天目山不同海拔高度蕨类植物资源调查与分析

聂甲玥，许亚波，沈 杰，王文君，王怡婷，余徐润，熊 飞

(扬州大学生物科学与技术学院，江苏 扬州 225009)

为探明浙江西天目山不同海拔高度蕨类植物资源的分布状况，采用样方调查法对西天目山5个海拔高度路边、林下的蕨类植物群落进行调查和分析。结果表明：在5个海拔高度共调查到蕨类植物28种，隶属14科20属；在不同海拔高度蕨类植物种类存在明显的空间差别[1]，不同生境样方中优势和弱势蕨类种类也不同。①海拔302.5 m处，路边、林下样地分别有蕨类11种、5种，江南卷柏(SelaginellamoellendorffiiHieron)为优势种，紫萁(OsmundajaponicaThunb)、阔羽贯众(CyrtomiumyamamotoiTagawa)、普通假毛蕨(Pseudocyclosorussubochthodes(Ching) Ching)为弱势种；②海拔476 m处，路边、林下样地分别有蕨类3种，裸叶鳞毛蕨(Dryopterisgymnophylla(Bak.) C.Chr)为优势种，阔羽贯众为弱势种；③海拔624.5 m处，路边、林下样地分别有蕨类2种、5种，欧洲蕨(Pteridiumaquilinum(L.) Kuhn) 为优势种，芒萁(Dicranopterisdichotoma(Thunb.) Berhn)、蕨萁(Botrychiumvirginianum(L.) Sw)为弱势种；④海拔870 m处，路边、林下样地分别有蕨类2种、6种，中华金星蕨(ParathelypterischinensisChing ex Shing)为优势种，海金沙(Lygodiumjaponicum(Thunb.) Sw)为弱势种；⑤海拔1100 m处，路边、林下样地分别有蕨类5种，翠云草(Selaginellauncinata(Desv.) Spring)为优势种，紫萁、凤丫蕨(Coniogrammejaponica(Thunb.) Diels)和鳞柄短肠蕨(Allantodiasquamigera(Mett.) Ching)为弱势种。研究结果可为西天目山地区蕨类植物资源的保护、开发和利用提供有价值的信息。

蕨类植物；垂直分布；海拔高度；西天目山

西天目山是森林和野生动物类型的国家级自然保护区，地理坐标30°18′30″—30°21′37″ N、119°24′11″—119°27′11″ E，位于浙江省西北部临安市境内，主峰仙人顶海拔1506 m[2]。西天目山具有中亚热带向北亚热带过渡的气候特征，并受海洋暖湿气候的影响，年均气温14.8～15.6 ℃，年均降水量1390～1870 mm，年太阳辐射4460～3270 MJ·m-2[3]；森林植被茂盛，山高谷深地形复杂，形成四季分明、气候温和、雨水充沛的森林生态气候。

温度、水分、光照、土壤等因素在海拔梯度上的变化对植物生长有一定影响。从年平均气温来看，海拔高度每增加100 m，气温下降约0.65 ℃[4]；一般而言，随着海拔梯度的升高，光照强度增加，紫外辐射增强，年降水量增加[5]；土壤随着海拔升高由亚热带红壤向湿润的温带型棕黄壤过渡[6]；因此海拔梯度的变化会极大地影响植物的生长，导致植物的生理生态特征发生变化。不同海拔高度上植物的生理生态变化势必会带来植物种群的可塑性转变，从而引起植物种群的分布格局[7-8]。

蕨类植物种类繁多，是植物多样性的重要组成部分[9]。据统计，全世界现存蕨类植物有10000～12000种，我国约有2500多种，隶属于49科116属，占全世界总种数的20%[10]。浙江天目山地区独特的地理位置和气候环境孕育了丰富的蕨类植物资源，据统计浙江天目山地区蕨类植物有184种及种下等级(其中有13变种、1亚种、2变形)，隶属于35科72属[3]。蕨类植物用途广泛，可作为中药材、食用、观赏、制作工艺品，还可作为家畜家禽的饲料，此外还具有防止水土流失、调节区域气候的功能[2]。为探明西天目山地区不同海拔高度的蕨类植物的分布特征，本文采用样方调查法对西天目山地区5个海拔高度所选样方内蕨类植物群落进行调查和分析。以期为蕨类植物的开发和利用提供有价值的信息，为更好地保护西天目山地区的蕨类植物资源提供参考。

1 研究方法

1.1 调查方案

本研究于2016年8月21—29日在浙江省临安市西天目山自然保护区采用样方调查法，根据GPS定位器提供的信息，分别在5个平均海拔高度(302.5、476、624.5、870、1100 m)进行样方调查，每个海拔高度选择有蕨类植物群落的2个生境：路边和林下，因地制宜设置样方(10 m×10 m)。同时配合温、湿度计和气压计记录相关数据：样方坐标、海拔高度、温度、湿度、大气压强，使用数码相机拍摄样方内蕨类植物群落整体形貌特征，并统计蕨类植物的名称、株数、株高。

1.2 标本拍摄与鉴定

在样方内调查时涉及到的蕨类植物种类，如果现场能完成鉴定的，记录其种名；如现场无法鉴定，则先用单反数码相机全方位拍摄植株典型特征(叶、孢子囊等)后，采集标本带回实验室，借助《天目山植物志》[2]检索工具书进行鉴别。

1.3 数据分析

采用Microsoft Excel 2010软件对株高数据进行分析，计算平均值和标准误差，结果以平均值±标准误差来表示。

2 结果与分析

2.1 各样方地理数据

西天目山地区处于扬子准地台南缘钱塘凹陷褶皱带，属于高山深谷间含悬崖陡壁的地理环境。在夏季，因受副热带高压控制和海洋暖湿气流影响，以气候分布、地形、积温为指标，可将森林植被垂直带划分为丘陵温和层(200～500 m)、山地温凉层(500～800 m)、山地温冷层(800～1200 m)、山地温寒层(1200～1500 m)。本研究中西天目山不同海拔高度各样方地理数据见表1。平均海拔分别约为302.5、476、624.5、870、1100 m，平均湿度分别约为70%、76%、61.5%、77.5%、48.5%，平均压强分别约为974.3、954.7、936.2、917.6、891.7 hPa。从表1可以看出，随着海拔高度的升高，温度和大气压强总体都呈逐渐下降趋势，而相对湿度无明显规律。

表1 西天目山不同海拔高度各样方地理数据

2.2 各海拔高度蕨类植物分布特征

平均海拔302.5 m处，路边和林下2个样方的分析结果见表2。路边样方中共有11种蕨类，分别是裸叶鳞毛蕨(Dryopterisgymnophylla(Bak.) C.Chr)、紫萁(OsmundajaponicaThunb)、狗脊蕨(Woodwardiajaponica(L.f.) Sm)、棕鳞铁角蕨(Aspleniumindicumvar.Yoshinagae(Makino) Ching et S.H.Wu)、江南卷柏(SelaginellamoellendorffiiHieron)、井栏边草(PterismultifidaPoir)、斜羽假蹄盖蕨(Athyriopsisjaponica(Thunb.) Ching var.Oshimensis(Christ) Ching)、阔羽贯众(CyrtomiumyamamotoiTagawa)、凤丫蕨(Coniogrammejaponica(Thunb.) Diels)、普通假毛蕨(Pseudocyclosorussubochthodes(Ching) Ching)、金星蕨(Parathelypterisglanduligera(Kze.) Ching)，其中江南卷柏为优势种，数量达57株，江南卷柏为土生或石生，常分布于海拔100～1500 m处[11]，本文所选择的样方海拔较低，在西天目山地区适合它的生长；而紫萁、阔羽贯众和普通假毛蕨为弱势种，数量均只有1株。此外，株高最高的为紫萁，高达95.00 cm，最低的为江南卷柏，株高为16.79 cm。林下样方中共有6种蕨类，分别是江南卷柏、宽鳞耳蕨(PolystichumlatilepisChing et H.S.Kung)、阔鳞鳞毛蕨(Dryopterischampionii(Benth.) C.Chr)、针毛蕨(Macrothelypterisoligophlebia(Bak.) Ching)、耳羽岩蕨(WoodsiapolystichoidesEaton)和裸叶鳞毛蕨，其中江南卷柏为优势种，数量达63株；裸叶鳞毛蕨为弱势种，只有2株，但其株高最高，达52.25 cm。

表2 平均海拔302.5 m处不同生境样方内蕨类植物

平均海拔476 m处，路边和林下2个生境样方内蕨类统计结果见表3。路边样方内共有3种蕨类，分别为裸叶鳞毛蕨、凤丫蕨、阔羽贯众。优势种为裸叶鳞毛蕨，数量达14株；弱势种为阔羽贯众，数量只有1株，但其株高最高，达55.78 cm。林下样方内蕨类有裸叶鳞毛蕨、井栏边草和稀羽鳞毛蕨(Dryopterissparsa)，其中裸叶鳞毛蕨为优势种，数量达157株，其株高最高，为47.09 cm；稀羽鳞毛蕨为弱势种，数量只有7株，其株高最低，为33.07 cm。

表3 平均海拔476 m处不同生境样方内蕨类植物

平均海拔624.5 m处，路边和林下2个生境样方内蕨类统计结果见表4。路边样方内有2种蕨类：欧洲蕨(Pteridiumaquilinum(L.) Kuhn)、芒萁(Dicranopterisdichotoma(Thunb.) Berhn)。欧洲蕨为优势种，数量达163株，株高为91.12 cm，欧洲蕨常生于海拔200～830 m的山地阳坡及森林边缘阳光充足的地方[12]，本研究选取的样方位于西天目山地区烽火台附近，该山坡向阳，处于马尾松森林的边缘地带，阳光充足，适合欧洲蕨的生长；芒萁为弱势种，数量只有1株，株高为14 cm。林下样方内有5种蕨类，分别是欧洲蕨、毛轴假蹄盖蕨(Athyriopsispetersenii(Kunze) Ching)、江南卷柏、井栏边草和蕨萁(Botrychiumvirginianum(L.) Sw)，其中毛轴假蹄盖蕨为优势种，数量91株，蕨萁为弱势种，数量1株。欧洲蕨株高最高，为143.17 cm，蕨萁株高最低，为5 cm。

表4 平均海拔624.5 m处不同生境样方内蕨类植物

平均海拔870 m处，路边和林下2个生境样方内蕨类统计结果见表5。路边样方内仅有2种蕨类：紫萁和欧洲蕨。其中欧洲蕨为优势种，数量18株，株高为67.33 cm；紫萁为弱势种，数量5株，株高为79.40 cm。林下样方内有6种蕨类，分别是黄山鳞毛蕨(Dryopterishuangshanensis)、紫萁、中华金星蕨(ParathelypterischinensisChing ex Shing)、黑足鳞毛蕨(DryopterisfuscipesC.Chr)、金星蕨和海金沙(Lygodiumjaponicum(Thunb.) Sw)。其中中华金星蕨为优势种，数量191株；海金沙为弱势种，数量只有1株。株高最高的是紫萁，为82.50 cm；最低的是金星蕨，为16.83 cm。

平均海拔1100 m处，路边和林下2个生境样方内蕨类统计结果见表6。路边样方内有5种蕨类，分别是翠云草(Selaginellauncinata(Desv.) Spring)、日本蹄盖蕨(Athyriumniponicum)、虎耳鳞毛蕨(Dryopterissaxifraga)、凤丫蕨和紫萁。其中翠云草为优势种，数量16株。翠云草多生于林下的腐殖质土壤、溪边阴湿杂草丛、湿石或石缝中，喜欢温暖湿润的半阴环境，常分布于海拔50～1200 m处[13]，本研究选取的样方位于天目山风景区大树王附近，该区域空气湿度高，土壤所含的腐殖质比较多，同时因为周围生长有大量的柳杉和金钱松等高大乔木，地面光线处于半阴状态，适合翠云草的生长。紫萁为弱势种，数量只有1株，但其株高最高，为121 cm。林下样方内有5种蕨类，分别是凤丫蕨、紫萁、日本蹄盖蕨、鳞柄短肠蕨(Allantodiasquamigera(Mett.) Ching)和黑足鳞毛蕨，其中紫萁为优势种，数量有6株；凤丫蕨和鳞柄短肠蕨为弱势种，数量均仅有1株。凤丫蕨株高最高，为85 cm，紫萁株高最低，为38.30 cm。

表5 平均海拔870 m处不同生境样方内蕨类植物

表6 平均海拔1100 m处不同生境样方内蕨类植物

3 结论与讨论

1)本研究对西天目山地区5个海拔高度上典型样方内蕨类植物进行调查，共发现28种蕨类植物，隶属14科20属。

2)在不同的海拔高度蕨类植物类群呈现一些梯度变化，比如低海拔高度302.5 m处江南卷柏的数量较多，为强势种；中海拔高度624.5 m处欧洲蕨和江南卷柏较多，为强势种；高海拔高度1100 m处翠云草的数量较多，为强势种。这种变化可能与蕨类的生存环境条件有关。

3)在同一平均海拔高度上，路边与林下2种生境中蕨类植物的种类和株高也存在比较明显的差异，主要由环境因素和人为因素导致：①环境因素。所选样方所处的地理环境不同，其土壤成分、水分、光线强弱都会影响到蕨类的生长。如路边样方位于溪流边刚竹林下，此区域土壤肥沃，腐殖质含量高，光线相对较弱，导致蕨类植物种类繁多；而林下样方位于路边，光线比较强，土壤中砂石较多，土壤养分及水分含量相对少，蕨类种类少。②人为因素。一般而言路边的样方受人为影响较大，对蕨类的生长会产生直接影响，但有些样方虽然位于路边，但由于这些区域人为活动痕迹较少，对蕨类的分布也未产生较为明显的影响。如林下样方，虽然位于天目山景区大门靠近大桥附近，但该区域人为活动少，蕨类的生长未受到明显的影响。有些样方虽然位于竹林下，离马路较远，但由于天目山景区的居民有采竹笋的习惯，所以竹林下的土壤经常被翻耕，蕨类种类虽然多，但是生物量较小。

[1]朱圣潮.浙江蕨类植物的数量统计分析[J].福建林学院学报，2003，23(1)：39-43.

[2]尤志勉，张森尧，姚振生.浙江天目山自然保护区药用蕨类植物资源调查[J].亚热带植物科学，2007，36(3)：59-63.

[3]丁炳扬，李根有，傅承新.天目山植物志：第1-4卷[M].杭州：浙江大学出版社，2010.

[4]游松财，李军.海拔误差影响气温空间插值误差的研究[J].自然资源学报，2005，20(1)：140-144.

[5]潘红丽，李迈和，蔡小虎，等.海拔梯度上的植物生长与生理生态特性[J].生态环境学报，2009，18(2)：722-730.

[6]汪岱华，王幼芳，左勤，等.浙江西天目山30年来苔藓物种多样性变化[J].生物多样性，2013，21(2)：170-176.

[7]Parmesan C，Yohe G.A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems[J].Nature，2003，421(6918)：37-42.

[8]Hamrick J L.Response of forest trees to global environmental changes[J].Forest ecology and management，2004，197(1)：323-335.

[9]陆树刚.厥类植物学[M].北京：高等教育出版社，2007：332.

[10]刘红梅，王丽，张宪春，等.石松类和蕨类植物研究进展：兼论国产类群的科级分类系统[J].植物分类学报，2008，46(6)：808-829.

[11]张宪春，张丽兵.中国植物志：第6(3)卷[M].北京：科学出版社，2004：125.

[12]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京：科学出版社，1990：3(1)：2.

[13]张宪春，张丽兵.中国植物志：第6(3)卷[M].北京：科学出版社，2004：145.

欢迎订阅2017年《福建林业科技》

《福建林业科技》是福建省林学会、福建省林业科学研究院主办的国内外公开发行的综合性林业科技刊物，为全国中文核心期刊、中国自然科学核心期刊、全国优秀农业科技期刊、中国精品科技期刊、福建省优秀科技期刊。主要刊载与林业有关的研究报告、学术论文、文献综述、专题讨论、技术开发等文章。具有较强的指导性、技术性、知识性、实用性，是广大从事林业生产、科研、设计、教学工作者和林农果农必不可少的科技参考资料。

本刊为季刊，国内外公开发行，刊号：CN35-1136/S、ISSN1002-7351，A4开本。每期定价15元，全年60元。全国各地邮政局(所)均可订阅，邮发代号：34-34。也可直接向本刊编辑部邮订。并真诚欢迎广大读者、作者踊跃投稿，欢迎社会各界来我刊宣传产品、展示形象。

编辑部地址：福建省福州市新店上赤桥35号

邮政编码：350012

联系电话：(0591)87911427

开户银行：农行福州新店支行

开户名称：福建林业科技编辑部

银行帐号：13135301040002107

电子邮箱： linyekeji@vip.tom.com；或linyekeji@163.net

本刊网址：http://fjlk.chinajournal.net.cn

The Investigation and Analysis of Pteridophyte Resources at Different Altitude in West Tianmu Mountain

NIE Jiayue，XU Yabo，SHEN Jie，WANG Wenjun，WANG Yiting，YU Xurun，XIONG Fei

(Collegeofbiologicalscienceandtechnology，YangzhouUniversity，Yangzhou225009，Jiangsu，China)

In order to obtain information concerning the distribution of pteridophyte resources at different altitudes in West Tianmu Mountain，Pteridophytes were investigated and analyzed beside road and under forest at 5 altitudes in the West Tianmu Mountain by the method of quadrat survey.There were 28 species of pteridophytes，belonging to 14 families and 20 genera.The pteridophyte species distributed differentially in different altitudes，and there also existed different dominant species and vulnerable species in different habitats.①At 302.5 m altitude，there were 11 species beside road and 5 species under forest respectively.SelaginellamoellendorffiiHieron were the dominant species，OsmundajaponicaThunb，CyrtomiumyamamotoiTagawa andPseudocyclosorussubochthodes(Ching) Ching were vulnerable species；②At 476 m altitude，there were 3 species beside road and 3 species under forest respectively.Dryopterisgymnophylla(Bak.) C.Chr was the dominant species，CyrtomiumyamamotoiTagawa was vulnerable species；③At 624.5 m altitude，there were 2 species beside road and 5 species under forest respectively，Pteridiumaquilinum(L.) Kuhn was dominant species，Dicranopterisdichotoma(Thunb.) Berhn andBotrychiumvirginianum(L.) Sw were vulnerable species；④At 870 m altitude，there were 2 species beside road and 6 species under forest respectively.ParathelypterischinensisChing ex Shing was the dominant species andLygodiumjaponicum(Thunb.) Sw was vulnerable species.⑤At 1100 m altitude there were 5 species beside road and under forest respectively.Selaginellauncinata(Desv.) Spring was the dominant species，whileOsmundajaponicaThunb，Coniogrammejaponica(Thunb.) Diels andAllantodiasquamigera(Mett.) Ching were vulnerable species.In all，the results will be helpful to protect and make good use of pteridophyte resources in Tianmu Mountain.

pteridophyte；vertical distribution；altitude；West Tianmu Mountain

2016-10-25；

2017-01-06

江苏省生物技术品牌专业(PPZY2015C212)

聂甲玥(1993—)，女，山西阳泉人，扬州大学生物科学与技术学院本科生，从事植物生物学研究。E-mail：853748391@qq.com。

熊飞(1973—)，男，江苏泰兴人，扬州大学生物科学与技术学院教授，博士生导师，博士，从事植物生物学研究。E-mail：feixiong@yzu.edu.cn。

10.13428/j.cnki.fjlk.2017.02.019

Q949.36

A

1002-7351(2017)02-0095-05