黎 明 陳日強(qiáng) 郭 興 馬 英李永泉 郭 微 廖文波 王龍遠(yuǎn)
(1. 廣東省林業(yè)政務(wù)服務(wù)中心, 廣東 廣州 510173;2. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 園藝園林學(xué)院, 廣東 廣州 510225 ; 3. 廣州瑞華環(huán)??萍加邢薰?,廣東 廣州 511499;4. 中山大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院/有害生物防治與資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省熱帶亞熱帶植物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣東 廣州 510275)
植物區(qū)系是某一時(shí)空區(qū)域范圍內(nèi)所有植物的總稱,它可直接反映植物的發(fā)展歷程與古地理或現(xiàn)代自然條件之間的關(guān)系[1],在判斷一個(gè)地區(qū)的地質(zhì)變遷、調(diào)查處理科級(jí)等分類單位發(fā)生的問(wèn)題等方面具有重要意義[2]。另外,石松類和蕨類植物中有很多種類具有重要的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值,如食用、藥用、園林綠化與觀賞、環(huán)境指示、工業(yè)利用以及生態(tài)等價(jià)值[3]。因此,石松類和蕨類植物區(qū)系的研究不僅可以揭示其起源演化進(jìn)程與自然條件之間的關(guān)系,還可為石松類和蕨類植物資源保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用提供參考價(jià)值[4]。
我國(guó)有關(guān)石松類和蕨類植物區(qū)系的報(bào)道較多,主要集中在自然保護(hù)區(qū)、森林公園等自然保護(hù)地。如貓白玉[5]對(duì)云南大理蒼山的蕨類植物區(qū)系地理進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)蒼山蕨類植物區(qū)系物種組成豐富,地理成分復(fù)雜,聯(lián)系廣泛,科屬的優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象明顯;張?jiān)迄i[6]對(duì)色季拉山蕨類植物區(qū)系進(jìn)行了研究,結(jié)果表明色季拉山分布的蕨類植物熱帶成分起源于泛熱帶分布,熱帶亞洲分布在該地區(qū)得到演化和發(fā)展;陳碧珍和王磊[7]對(duì)廣西大瑤山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)野生觀賞蕨類資源進(jìn)行了調(diào)查。廣東省內(nèi)對(duì)蕨類植物區(qū)系的研究也很活躍,如廖文波和張宏達(dá)[8]對(duì)廣東省蕨類植物區(qū)系進(jìn)行了研究,結(jié)果表明廣東省蕨類植物以熱帶和亞熱帶分布為主,且與海南、湖南南部、福建和江西南部較相似,體現(xiàn)了華南蕨類植物區(qū)系的整體性;曾憲峰等[9]對(duì)粵東蕨類植物區(qū)系進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)粵東的蕨類區(qū)系屬于東亞植物區(qū)向古熱帶植物區(qū)的過(guò)渡地帶,反映了東亞與熱帶亞洲的蕨類植物區(qū)系的統(tǒng)一性和緊密聯(lián)系;張榮京等[10]對(duì)廣東石門臺(tái)自然保護(hù)區(qū)的蕨類植物區(qū)系進(jìn)行了分析,結(jié)果表明石門臺(tái)自然保護(hù)區(qū)蕨類植物區(qū)系具有明顯的熱帶區(qū)系向溫帶區(qū)系過(guò)渡的特點(diǎn);另外,鄧志芳等[11]和徐永福等[12]分別對(duì)中山香山自然保護(hù)區(qū)和同樂(lè)大山自然保護(hù)區(qū)蕨類植物區(qū)系進(jìn)行了研究。目前在淇澳島紅樹(shù)林生態(tài)和被子植物群落方面的研究較多[13-15],較少石松類和蕨類植物的報(bào)道。本研究通過(guò)野外調(diào)查結(jié)合文獻(xiàn)和標(biāo)本查閱,對(duì)淇澳島石松類和蕨類植物種類進(jìn)行系統(tǒng)整理,分析了其區(qū)系成分和利用價(jià)值,為淇澳島石松類和蕨類植物多樣性保護(hù)和利用提供基礎(chǔ)資料。
淇澳島位于珠海市東北部,珠江口西側(cè),東距內(nèi)伶仃島13 km,北與虎門相對(duì),南距唐家灣約1.2 km,全島面積約24 km2。地質(zhì)為花崗巖結(jié)構(gòu)主體,表層為黃沙粘土。島上丘陵連綿起伏,地勢(shì)南北兩端較高,中間平坦,呈東北至西南走向把島分為南北兩半。100 m 以上的小山包有18 座,最高峰望赤嶺(海拔約為120 m)位于島的東北部。四周海(港)灣較多,主要有二斜灣、關(guān)帝灣、金星灣、石井灣、大圍灣和東側(cè)灣,多為沙岸。植被主要以次生常綠闊葉林、灌木林、灌草叢,以及馬尾松Pinus massoniana人工林、臺(tái)灣相思Acacia confusa林、竹林等為主,環(huán)島及南部保存有大片紅樹(shù)林植被,植被覆蓋率達(dá)90%[13,15]。
于 2018 年9 月—2019 年5 月,在淇澳島采集、鑒定石松類和蕨類植物標(biāo)本,總結(jié)植物名錄,標(biāo)本保存于中山大學(xué)植物標(biāo)本館(SYS);另外,查閱了華南植物園植物標(biāo)本館(IBSC)和中山大學(xué)植物標(biāo)本館(SYS)的館藏標(biāo)本,統(tǒng)計(jì)了采于淇澳島的石松類和蕨類植物??茖俚母拍詈头诸愊到y(tǒng)采用分子系統(tǒng)學(xué)最新研究結(jié)果[16-19],區(qū)系分析采用中國(guó)植物志第一卷[20]的觀點(diǎn),結(jié)合李錫文[21]對(duì)科的劃分方法,吳征鎰[22-24]對(duì)屬的劃分方法。
根據(jù)野外調(diào)查和標(biāo)本統(tǒng)計(jì),淇澳島共有石松類和蕨類植物34 科58 屬90 種。分別占廣東省石松類和蕨類植物56 科139 屬464 種[8]的60.7%、41.7%、19.4%。
淇澳島石松類和蕨類植物含3 種以上的優(yōu)勢(shì)科有15 個(gè)科(表1),約占總科數(shù)的44.1%;所含屬數(shù)為38 個(gè),約占總屬數(shù)的65.5 %;所含種數(shù)為68 種,約占總種數(shù)的75.6%。
表1 淇澳島石松類和蕨類植物科的大小順序排列Table 1 Ordinations of lycophytes and ferns families in Qi’ao Island
淇澳島石松類和蕨類植物含2 種以上的優(yōu)勢(shì)屬有鳳尾蕨屬Pteris(8/8.8%,種數(shù)/百分比,下同)、石松屬Lycopodium(5/5.5%)、卷柏屬Selaginella(4/4.4%)、鐵角蕨屬Asplenium(4/4.4%)、海金沙屬Lygodium(3/3.3%)、鐵線蕨屬Adiantum(3/3.3%)、 紫 萁 屬Osmunda(2/2.2%)、 里白屬Hicriopteris(2/2.2%)、鱗始蕨屬Lindsaea(2/2.2%)、 陰 石 蕨 屬Humata(2/2.2%)、 雙 蓋蕨 屬Diplazium(2/2.2%)、 毛 蕨 屬Cyclosorus(2/2.2%)、狗脊蕨屬Woodwardia(2/2.2%)、三叉 蕨 屬Tectaria(2/2.2%)、 實(shí) 蕨 屬Bolbitis(2/2.2%)、線蕨屬Colysis(2/2.2%)、星蕨屬M(fèi)icrosorium(2/2.2%),共17 屬,約占總屬數(shù)的29.3%;所含種數(shù)為49 種,約占總種數(shù)的54.4%。
另外,根據(jù)《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》[25],淇澳島有3 種國(guó)家二級(jí)保護(hù)蕨類植物,即金毛狗Cibotium barometz(瀕危等級(jí):EN)、黑桫欏Alsophila podophylla(LC)和水蕨Ceratopteris thalictroides(VU)。
3.2.1 科的地理成分分析 淇澳島石松類和蕨類植物共有34 科,可劃分為6 個(gè)分布區(qū)類型,以世界廣布科和熱帶分布科為主,無(wú)溫帶分布科(表2)。其中世界廣布科有石松科、卷柏科、水龍骨科、鐵角蕨科、金星蕨科、烏毛蕨科、鱗毛蕨科、蘋科Marsileaceae、槐葉蘋科Salviniaceae 和滿江紅科Azollaceae 等16 個(gè);其他科均為熱帶成分,其中以泛熱帶分布科為主,有海金沙科、里白科、膜蕨科Hymenophyllaceae、碗蕨科Dennstaedtiaceae、蚌殼蕨科Dicksoniaceae、鱗始蕨科等13 個(gè)。
3.2.2 屬的地理成分分析 屬是植物分類學(xué)中較為穩(wěn)定的分類單位, 它們的差異特點(diǎn)是較古老的和穩(wěn)定的, 在植物地理學(xué)中常作為比較分析的基本依據(jù)[26]。淇澳島石松類和蕨類植物屬的分布區(qū)類型有9 個(gè)(表2),以世界廣布屬和熱帶分布屬占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),共39 屬;其中世界廣布屬13 個(gè),熱帶分布屬26 個(gè)。表明淇澳島地區(qū)石松類和蕨類植物屬的熱帶特征極強(qiáng),這與淇澳島地處南亞熱帶的地理位置相匹配。
3.2.3 種的地理成分分析 淇澳島90 種石松類和蕨類植物共有8 個(gè)分布區(qū)類型(表2),其中世界廣布種5 種,包括紫萁Osmunda japonica、鐵線蕨Adiantum capillus-veneris、 蘋Marsilea quadrifolia和槐葉萍Salvinia natans等;各種熱帶成分75 種,占非廣布種的88.2%,以熱帶亞洲分布最多,達(dá)42 種,占非廣布種的49.4%,這與淇澳島所處的地理位置、氣候特點(diǎn)有關(guān);溫帶成分種有19 個(gè),全部為東亞分布,占非廣布種的22.4%;中國(guó)特有種類1 種,即戟葉圣蕨Dictyocline sagittifolia,產(chǎn)于廣西、廣東、湖南和江西,生于海拔400~650 m的常綠林下及石縫中。從種的區(qū)系成分來(lái)看,淇澳島石松類和蕨類植物區(qū)系是熱帶成分與東亞成分的綜合體,是熱帶亞洲向東亞植物區(qū)系的過(guò)渡和轉(zhuǎn)變,在一定程度上支持張宏達(dá)[27]的華夏植物區(qū)系理論。
表2 淇澳島石松類和蕨類植物科、屬、種的分布區(qū)類型Table 2 Distribution types of lycophytes and ferns families, genera and species in Qi’ao Island
許多石松類和蕨類植物種類具有重要的利用價(jià)值,尤其是在食用、藥用、園林綠化與觀賞、環(huán)境指示、綠肥、飼料和工業(yè)用途等方面[28-31],是重要的植物資源。淇澳島90 種石松類和蕨類植物中,具有較高利用價(jià)值的種類有43 種,占比達(dá)47.8%,主要利用價(jià)值為藥用和園林綠化與觀賞(表3)。其中具有食用價(jià)值的有4 種,如毛軸蕨Pteridium revolutum、 狗 脊Woodwardia japonica、紫萁、烏毛蕨Blechnum orientale等;具藥用價(jià)值的有36 種,如小葉海金沙Lygodium microphyllum、華南紫萁Osmunda vachellii、地耳蕨Tectariazeilanica、深綠卷柏Selaginella doederleinii、半邊旗Pteris semipinnata、伏石蕨Lemmaphyllum microphyllum等;具園林綠化和觀賞價(jià)值的有24 種,如垂穗石松Palhinhaea cernua、松葉蕨Psilotum nudum、扇葉鐵線蕨Adiantum flabelluatum、金毛狗Cibotium barometz、傅氏鳳尾蕨Pteris fauriei、蜈蚣鳳尾蕨Pteris vittata等;具酸性土壤指示作用的有烏毛蕨、狗脊和芒萁Dicranopteris pedata3種;可做綠肥和飼料的有槐葉萍;具工業(yè)用途的有金毛狗、狗脊和筆管草Equisetum debile3 種。
表3 淇澳島蕨類植物資源利用價(jià)值Table 3 Resource utilization of pteridophyte species in Qi’ao Island
根據(jù)野外調(diào)查所采植物標(biāo)本的鑒定及有關(guān)資料的統(tǒng)計(jì),淇澳島地區(qū)共記錄石松類和蕨類植物90 種,隸屬于34 科58 屬。淇澳島的石松類和蕨類植物區(qū)系以水龍骨科、鳳尾蕨科、金星蕨科、石松科和卷柏科等為優(yōu)勢(shì)科,以鳳尾蕨屬、石松屬、卷柏屬和鐵角蕨屬等為優(yōu)勢(shì)屬。地理成分分析發(fā)現(xiàn)科、屬、種的地理成分以熱帶成分占優(yōu)勢(shì),從種的區(qū)系成分來(lái)看,淇澳島石松類和蕨類植物區(qū)系是熱帶成分與東亞成分的綜合體,在一定程度上支持張宏達(dá)的華夏植物區(qū)系理論。淇澳島熱帶成分科屬多為主產(chǎn)熱帶,分布區(qū)擴(kuò)展到亞熱帶甚至溫帶的科,且多數(shù)熱帶分布種類是在其分布的北界,故淇澳島石松類和蕨類植物區(qū)系具有明顯的熱帶北緣性質(zhì)。另外,種的區(qū)系成分顯示淇澳島處于熱帶亞洲向東亞成分過(guò)渡和轉(zhuǎn)變的地帶。
序號(hào)No.種名Species names利用價(jià)值Resource utilization 22 鐵線蕨 Adiantum capillus-veneris園林綠化和觀賞:葉色翠綠,適合盆栽和作花材;藥用:全草入藥,味淡性涼,能止咳止血、清熱解毒、驅(qū)風(fēng)除濕、利尿通淋,治肺熱咳嗽、瘰疬等癥。園林綠化和觀賞:為優(yōu)美的觀賞植物;藥用:全草入藥,味微辛澀,性涼,清熱解毒、舒經(jīng)活絡(luò)、利尿、化痰,治跌打內(nèi)傷,外敷治燙火傷。24 水蕨 Ceratopteris thalictroides 藥用:活血散瘀,治療跌打、瘡毒。25 單葉雙蓋蕨 Diplazium subsinuatum 藥用:全草入藥,消炎解毒、健胃利尿,治高熱、尿路感染、燒燙傷、蛇傷、小兒疳積。23 扇葉鐵線蕨 Adiantum flabelluatum 26 新月蕨 Pronephrium gymnopteridifrons 園林綠化和觀賞:低層綠化。27 漸尖毛蕨 Cyclosorus acuminate 園林綠化和觀賞:低層綠化;藥用:全草入藥,消炎健胃,治燒燙傷、小兒疳積和狂犬咬傷。28 華南毛蕨 Cyclosorus parasiticus 園林綠化和觀賞:低層綠化;藥用:全草入藥,治痢疾。29 烏毛蕨 Blechnum orientale園林綠化和觀賞:庭園觀賞植物;指示植物:酸性土指示植物;藥用:根狀莖入藥,有清熱解毒、活血化瘀之效,嫩芽外敷可消炎腫;食用:嫩葉可食。園林綠化和觀賞:園林綠化;指示植物:酸性土指示植物;食用:根狀莖富含淀粉,可食用;工業(yè)用途:根狀莖富含淀粉,可釀酒。31 東方狗脊 Woodwardia orientalis 藥用:祛風(fēng)濕,治療腰腿痛、痢疾、蛇傷。32 闊鱗鱗毛蕨 Dryopteris championii 藥用:根狀莖入藥,治毒瘡潰爛、久不收口、目赤腫痛、驅(qū)鉤蟲(chóng)、便血、氣喘,預(yù)防流感。30 狗脊 Woodwardia japonica 33 鐮羽貫眾 Cyrtomium balansae 藥用:根莖入藥,清熱解毒,治流感、驅(qū)腸道寄生蟲(chóng)。34 地耳蕨 Tectaria zeilanica 園林綠化和觀賞:低層綠化;藥用:葉入藥,可治痢疾、刀傷出血、蛇咬傷和風(fēng)濕骨痛等。35 斷線蕨 Colysis hemionitidea 藥用:清熱利尿,治療尿路感染。36 抱樹(shù)蓮 Drymoglossum piloselloides 藥用:全草入藥,味甘、淡,性涼,消炎解毒,祛風(fēng)止咳,治療黃疸、咳嗽咯血、乳癌、腮腺炎、風(fēng)濕骨痛。37 瓦韋 Lepisorus thunbergianus 藥用:民間藥用,治小兒驚風(fēng)、咳嗽吐血、走馬疳。園林綠化和觀賞:適宜水石盆景配置及布置于假山陰處;藥用:全草入藥,清熱解毒,散瘀止痛,治療肝脾腫大、癰瘡、中耳炎、風(fēng)火牙痛和跌打損傷等。39 江南星蕨 Microsorum fortunei 藥用:清熱解毒、活血散瘀,治療跌打、風(fēng)濕、蛇傷、淋巴腺炎。40 石韋 Pyrrosia lingua 藥用:涼血、止血、清熱解毒,治療腎炎、尿路感染、血尿、支氣管炎、閉經(jīng)。38 伏石蕨 Lemmaphyllum microphyllum 41 蘋 Marsilea quadrifolia 藥用:清熱解毒、鎮(zhèn)靜、止血、利尿消腫,治療肺熱咳嗽、蛇傷、失眠、乳腺炎、急性結(jié)膜炎。42 槐葉蘋 Salvinia natans 藥用:全草入藥,煎服治虛癆發(fā)熱、濕疹,外敷治丹毒疔瘡、燙傷;其他用途:可做綠肥和飼料。43 滿江紅 Azolla imbricata 藥用:發(fā)汗透疹,治療風(fēng)寒感冒、麻疹、難產(chǎn)、避孕等。
調(diào)查還發(fā)現(xiàn)淇澳島珍稀瀕危保護(hù)野生石松類和蕨類植物有金毛狗、黑桫欏和水蕨,均為國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物。資源利用分析發(fā)現(xiàn)淇澳島石松類和蕨類植物中具有較高利用價(jià)值的種類達(dá)42 種,占總種數(shù)的46.7%,以藥用和園林綠化與觀賞等利用方式為主。目前,淇澳島紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)以保護(hù)紅樹(shù)林群落及其物種多樣性為主要對(duì)象,石松類和蕨類植物區(qū)系的研究為保護(hù)區(qū)石松類和蕨類植物多樣性保護(hù)和利用提供了基礎(chǔ)資料。在石松類和蕨類植物多樣性保護(hù)方面,建議從以下幾個(gè)方面著手:(1)淇澳島石松類和蕨類植物主要分布在植被保護(hù)較好的區(qū)域,比如風(fēng)水林內(nèi),因此要加強(qiáng)淇澳島植物群落尤其是風(fēng)水林的保護(hù)工作;(2)加大生物多樣性監(jiān)測(cè)的工作力度,掌握植物群落的動(dòng)態(tài)變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響群落波動(dòng)的因素;(3)淇澳島旅游業(yè)發(fā)達(dá),人類活動(dòng)頻繁,對(duì)生物多樣性保護(hù)帶來(lái)很大壓力,因此要密切關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)生物多樣性的影響,及時(shí)進(jìn)行必要的人工干預(yù),減少人類活動(dòng)造成的干擾。