海南五指山国家级自然保护区石松类和蕨类植物区系研究

海南五指山国家级自然保护区石松类和蕨类植物区系研究

张凯1，陈伟岸2，罗文启1，吴庭天1，李东海1，杨小波1*

【摘 要】摘要：五指山国家级自然保护区位于海南岛中南部腹地山区，其石松类和蕨类植物区系目前尚未系统研究。在野外调查、标本鉴定和文献整理的基础上，对其区系进行研究。结果表明，五指山石松类和蕨类植物区系由28科95属288种（及种下分类单位）组成，优势科有6科，分别为水龙骨科、凤尾蕨科、鳞毛蕨科、蹄盖蕨科、铁角蕨科、金星蕨科。该区区系地理成分复杂，其中热带性科、属、种的比例分别为100%、91.2%、84.7%，显示出该区系明显的热带性质。从种的层次来看，热带亚洲分布类型是五指山石松类和蕨类植物区系的显著成分，该区系尤其与中南半岛的石松类和蕨类区系有密切联系，此外，该区系兼有一定的东亚成分和少量的海南特有成分。与7个邻近地区的石松类和蕨类区系比较，与鹦哥岭亲缘最密切，与尖峰岭的亲缘关系次之，再次为云开山、弄岗、赣江源，而与独龙江地区、麻阳河亲缘较远。五指山自然保护区分布着珍稀的石松类和蕨类植物，9种为国家二级保护植物，4种为受威胁程度达到极危的植物。 【期刊名称】热带作物学报 【年(卷),期】2017(038)004 【总页数】12

【关键词】五指山；石松类；蕨类植物；区系；海南 doi10.3969/j.issn.1000-2561.2017.04.006

传统上蕨类植物（pteridophytes）分为拟蕨类（fern allies）和真蕨类（ferns），拟蕨类包括松叶蕨类（whisk ferns）、石松类（lycopods）、木贼类

（horsetails），而基于分子证据的研究表明石松类（包括石松科、水韭科、卷柏科）是维管植物分化最早的类群，即传统上的蕨类植物并非单系群，除石松类以外所有的维管植物（包括现代蕨类ferns和种子植物Spermatophytes）与石松类互为姐妹群[1]。

某一地区植物区系的现状是植物界自身演化、时空分布与自然历史环境相互作用的结果，对其研究有助于理解植物类群的起源和系统演化[2]。中国石松类和蕨类植物区系在不同的地域尺度上已开展研究，中国有石松类和蕨类植物2 270种[3]，占世界石松类和蕨类总种数的近五分之一；中国石松类和蕨类含物种数最多的科为鳞毛蕨科，其次为蹄盖蕨科、水龙骨科、凤尾蕨科、金星蕨科，这5科包含的物种占中国石松类和蕨类总种数的69.74%[3]。中国石松类和蕨类植物种的分布区类型以中国-喜马拉雅分布（40.86%）、热带亚洲分布（30.95%）、东亚分布（12.77%）和中国-日本分布（8.24%）为主体，反映中国石松类和蕨类区系成分的热带亲缘[4]。

海南岛是中国第二大岛屿，地处热带北缘，蕴含丰富的热带植物资源，早在1964年《海南植物志》就系统记录43科114属362种石松类和蕨类植物[5]，此后，1982年王伯荪[6]研究海南石松类和蕨类植物的区系成分及其起源与发展，2003年廖文波等[7]探讨了海南石松类和蕨类植物区系的特点及其与大陆、台湾的关系，2004年董仕勇[8]在对海南石松类和蕨类植物增补及分类修订的基础上，探讨了海南石松类和蕨类区系的性质、特点及其起源。海南的一些国家级森林生态系统自然保护区，如吊罗山[9]、鹦哥岭[10]、尖峰岭[11]等的石松类和蕨类植物区系也已有调查和研究。以五指山-鹦哥岭为中心的穹形山地，位于海南岛中南部腹地，形成于喜马拉雅运动初期，是海南岛森林区系的发源

地[12]，植物多样性水平较高，其中五指山有1882种野生种子植物[13]，鹦哥岭有1 706种野生种子植物[14]和282种石松类和蕨类植物[10]，然而对于五指山石松类和蕨类植物资源尚未有过系统调查研究。笔者在野外标本采集鉴定和资料整理的基础上，对五指山国家级自然保护区石松类和蕨类植物物种多样性开展研究，旨在揭示该区石松类和蕨类植物的区系组成及其性质，为该区生物多样性保护提供资料。

1 材料与方法

1.1 自然地理概况

五指山国家级自然保护区地跨海南省中部的五指山市和琼中黎族苗族自治县，地理坐标为18°49′～18°58′N，109°39′～109°47′E。五指山山系呈西南-东北走向，二峰海拔1 867.1 m，为海南最高峰。区内海拔高差约达1 600 m，雨量充沛，是海南三大河流中昌化江和万泉河的发源地。该地区位于热带季风气候区域，干湿季明显，植被类型由低海拔的枫香次生林向山顶依次过渡为低地雨林、山地雨林、热带亚高山矮林、热带山顶灌丛[15]。区内保存有较大面积的热带雨林及其他类型的原生植被，地势起伏较大，小生境多样，为多种石松类和蕨类植物的生存、繁衍提供了优越的自然环境。 1.2 方法

2015～2016年对五指山国家级自然保护区石松类和蕨类植物区系进行了系统考察，标本采集区域覆盖五指山保护区下设的水满、罗解、加钗、什坡、仕阶5个管理站，所选择的调查路线涵盖保护区不同的生境、坡向、海拔高度。室内对所采集标本进行鉴定，并结合文献资料[5,16-18]和中国科学院植物研究所标本馆（PE）的馆藏标本，得出五指山国家级自然保护区石松类和蕨类植物名