五鹿山國家級自然保護區(qū)地衣植物多樣性研究

李 博，閆湉溦，石 瑛，謝樹蓮

(1.太原師范學(xué)院地理科學(xué)學(xué)院，山西 晉中 030619；2. 太原師范學(xué)院生物系，山西 晉中 030619；3. 山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西 太原 030006)

地衣是菌藻共生漫長演化過程中形成的一類具有穩(wěn)定遺傳特征的微型生態(tài)系統(tǒng)，其形態(tài)主要由共生菌決定[1]。目前已報道地衣約有500余屬，13500余種，其中子囊型地衣占絕大多數(shù)約13300種。我國已報道的地衣僅有200余屬，1850種，與預(yù)估數(shù)量有較大差距，加強我國地衣研究工作迫在眉睫。此外，地衣適應(yīng)力極強，遍布于陸地的各種生境，常被稱之為“陸地先鋒”。地衣對污染物的敏感性，常作為指示生物來監(jiān)測大氣質(zhì)量變化；特殊的次生代謝產(chǎn)物為抗癌藥物的開發(fā)，提供新的方向；此外地衣還有食用等功能使其能夠服務(wù)于人類社會[2-5]。

山西位于我國中部，生態(tài)環(huán)境多樣，生物資源豐富，為地衣植物資源的開發(fā)利用提供了便利條件。但關(guān)于山西地衣物種多樣性的研究報道極少[6-7]。本研究首次對采自五鹿山國家級自然保護區(qū)的100余份地衣植物標本進行形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、化學(xué)成分等方面研究，填補了該地區(qū)地衣資源調(diào)查的空白。為該區(qū)地衣資源的生物多樣性保護和開發(fā)利用提供理論依據(jù)，為進一步調(diào)查我國地衣的種類多樣性組成，分布規(guī)律和區(qū)系成分提供參考。

1 研究區(qū)自然概況

五鹿山國家級自然保護區(qū)地處呂梁山脈的南段，蒲縣和隰縣交界處，36°23′-101°04′ N，111°2′-111°18′ N，總面積約2.06×104ha，海拔1135 m-1946.3 m[8]。該區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候區(qū)，夏季炎熱，冬季寒冷。年平均氣溫8.7℃，7月最熱，平均氣溫26.7℃，1月最冷，平均氣溫-6.7℃。區(qū)內(nèi)植被類型主要有油松林、遼東櫟林、白皮松林和側(cè)柏林等8種，以及油松(Pinustabulaeformis)、山楊(Populusdavidiana)、白樺(Betulaplatyphylla) 和暴馬丁香(Syringareticulata)等41個群系。此外區(qū)內(nèi)有野生動物409種，包括爬行類、兩棲類和獸類等，其中有國家一類保護動物褐馬雞(Crossoptilonmantchuricum)[9-11]。

2 研究方法

2.1 物種多樣性研究

從2011年8月到2018年8月，作者對五鹿山自然保護區(qū)地衣進行了多次野外調(diào)查采集，從形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、化學(xué)成分等方面進行分析鑒定。全部標本保存于山西大學(xué)植物標本館(SXU)。

2.2 地理成分的研究

根據(jù)其多樣的分布特點，劃分不同種的地理成分。參考郭守玉、阿不都拉·阿巴斯、吳繼農(nóng)和趙繼鼎等學(xué)者的論文，并結(jié)合實際情況，本文將五鹿山地區(qū)地衣劃分為4種地理成分[12-19]。

3 結(jié)果與分析

3.1 中國石蕊科地衣物種多樣性

經(jīng)鑒定和整理，在五鹿山自然保護區(qū)采集到的標本中已發(fā)現(xiàn)的地衣有15種，隸屬8科，8屬(見表1)。

3.2 五鹿山林區(qū)地衣群落類型及其特征

根據(jù)研究結(jié)果和相關(guān)文獻，將五鹿山自然保護區(qū)地衣群落類型分為：樹生地衣群落、蘚叢生地衣群落、石面生地衣群落、草地生地衣群落[3]。

表1 五鹿山自然保護區(qū)地衣種類組成

注：*為山西省新紀錄。

3.2.1 樹生地衣群落

該群落類型的地衣在自然保護區(qū)占的比例較大，林區(qū)所形成的小環(huán)境為樹皮與樹枝生地衣提供了合適的溫度、濕度等良好的生長條件。該群落分布的地衣主要有黃果梅衣(Parmeliaxanthocarpa)、黃燭衣(Candelariaconcolor)、藍綠痢屑衣(Leprariaaeruginosa)、灰白痢屑衣(Leprariaincana)、異色肺衣 (Lobariadiscolor)、大炭殼衣(Anthracotheciumspeciosum)、黃果梅衣(Parmeliairrugans)。

3.2.2 蘚叢生地衣群落

根據(jù)蘚叢發(fā)育的環(huán)境條件不同，該群落類型的地衣主要分為林地蘚叢、林下蘚叢石面蘚叢環(huán)境。此外土層薄、溫度高、光度較強等因素，限制了此地衣群落類型的分布。該群落的地衣主要有肺衣 (LobariaPulmonaria)、粉石蕊(Cladoniafimbriata)、硫石蕊(Cl.suphurina)。

3.2.3 石面生地衣群落

石面生地衣群落主要分布在山地、巖石等環(huán)境中。石面裸露，光照強，溫差大，空氣干燥。此環(huán)境中生長的地衣在形態(tài)、生理、生長發(fā)育等方面均與其他群落有很大的不同。該群落的地衣主要有：石黃衣 (Xanthoriaparietina)、黑茶漬(Lecanoraatra)、小茶漬 (L.hagen)、柳茶漬(L.salignai)。

3.2.4 草地生地衣群落

該類群地衣多生長于雨水充足、寒冷、土層薄的草地上。因此地衣種類少但耐旱、耐寒的地衣種類仍然得到良好的發(fā)育。該群落的地衣主要有：喇叭粉石蕊(Cladoniachorophaea)，蓮座石蕊(Cl.pocillum)。

3.3 五鹿山自然保護區(qū)地衣地理成分分析

地衣作為菌藻共生體，能適應(yīng)各種極端環(huán)境。從終年嚴寒的南極到寸草難生的撒哈拉大沙漠均有分布，地衣地理成分分析主要以種為主。經(jīng)初步研究，五鹿山地區(qū)地衣共有8科8屬15種，按地理成分可以分為：世界廣泛分布、環(huán)北方成分、環(huán)北極成分、東亞成分[20-25]。

3.3.1 世界廣泛分布

該地理成分地衣種類遍布世界各大洲。五鹿山地區(qū)屬于該分布區(qū)的地衣主要有喇叭粉石蕊(Cladoniachorophaea)、石黃衣(Xanthoriaparietina)。

3.3.2 環(huán)北方成分

主要分布于溫帶，極少數(shù)種類可到熱帶高山或極地南緣。屬于此類成分主要有粉石蕊(Cladoniafimbriata)，黃果梅衣(Parmeliairrugans)、藍綠痢屑衣(Leprariaaeruginosa)、灰白痢屑衣(Lenrariaincana)、黑茶漬(Lecanoraatra)、小茶漬(L.hageni)、柳茶漬(L.saligna)、黃燭衣(Candelariaconcolor)、大炭殼衣(Anthracotheciumspeciosum)等。

3.3.3 環(huán)北極成分

主要分布于北極與極地的周圍，包括環(huán)兩極間斷分布的種類。五鹿山地區(qū)地衣屬于此類成分的主要有硫石蕊(Cladoniasuphurina)。

3.3.4 東亞成分

該成分處于溫帶向亞熱帶乃至熱帶延伸，屬于此類成分的五鹿山地區(qū)地衣有蓮座石蕊 (Cladoniapocillu)、異色肺衣(Lobariadiscolor)。

五鹿山自然保護區(qū)地衣區(qū)系具有明顯的溫帶性，與北極、東亞成分有一定的聯(lián)系，特有現(xiàn)象不明顯。其次由于地衣對環(huán)境極強的適應(yīng)能力，分布范圍非常廣泛，因而五鹿山自然保護區(qū)特異性種屬較為匱乏。

4 結(jié)論

本文對五鹿山自然保護區(qū)地衣植物進行野外采集調(diào)查研究，結(jié)果表明，該區(qū)共有地衣8 科8屬15 種，其中小核衣科(Pyrenulales)、 炭殼衣屬(Anthracothecium)、石黃衣屬(Xanthoria)、大炭殼衣(Anthracotheciumspeciosum)、石黃衣(Xanthoriaparietina)、硫石蕊(Cladoniasuphurina)、粉石蕊(Cladoniafimbriata)為山西省新紀錄。新紀錄屬和種的發(fā)現(xiàn)完善和補充了我國地衣植物資源研究的基礎(chǔ)資料。林區(qū)的地衣群落主要有樹生地衣群落、蘚叢生地衣群落、石面生地衣群落和草地生地衣群落，其中樹生地衣群落在本區(qū)占有絕對優(yōu)勢。五鹿山地區(qū)水資源豐富，森林覆蓋率約36%，由此形成的小環(huán)境為樹生地衣的生長提供了適宜的濕度、溫度等條件。五鹿山地區(qū)地衣的地理成分具有明顯的溫帶性，與北極、東亞成分有一定的聯(lián)系，表明其多樣性為溫帶分布特征。通過對五鹿山地區(qū)地衣的研究，以期為我國地衣物種多樣性的保護提供資料。