地力胡馬爾?阿不都克熱木 尚帥斌 劉永英 阿依努爾?吐魯洪 買買提明?蘇來曼
摘要: 首次報道斷葉曲尾蘚(新擬,Dicranum tauricum Sapjegin)在中國的分布。該種的主要識別特征為:植物有光澤,葉狹長披針形,葉尖平直、光滑、常折斷而脫落,角細(xì)胞單層、分化,中肋無厚壁細(xì)胞束。該種罕見孢蒴。斷葉曲尾蘚廣泛分布于歐洲,稀見于北美。本文比較了折葉曲尾蘚和綠色曲尾蘚等相似種的區(qū)別,并編制了新疆曲尾蘚屬(14種)的分種檢索表。
關(guān)鍵詞:斷葉曲尾蘚;曲尾蘚屬;哈納斯國家級自然保護區(qū);新記錄;中國
中圖分類號:中圖分類號Q949.35文獻標(biāo)志碼:A文獻標(biāo)識碼
A new record species of mosses in China——Dicranum tauricum Sapjegin
ABDUKERIM·Dilhumar1,SHANG? Shuaibin2,LIU? Yongying 3,TURGUN·Aynur1,SULAYMAN·Mamtimin1*
(1 College of Life Science and Technology/Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering,
Xinjiang University,Urumqi, Xinjiang 830046, China; 2 Northwest Surveying, Planning and Designing Institute, National Forestry and Grassland
Administration, Xian,Shaanxi 710048,China; 3 College of Technology, Jiaozuo Normal College, Jiaozuo,
Henan 454001, China)
Abstract:? Dicranum tauricum Sapjegin is first reportedin China. Plants are glossy, leaves straight, erect-spreading, most of leaf tips deciduous and absent, alar cells 1-stratose, differentiated, costa without stereid bands. Capsules are rarely seen. The species is widely distributed in Europe and rarely seen in North America. In this paper, the differences between similar species- D. fragilifolium and D. viride -are discussed, and an identification table for 14 species of Dicranum Hedw. in Xinjiang is compiled.
Key words: Dicranum tauricum Sapjegin;Dicranum Hedw.;Kanas National Nature Reserve;new record;China
曲尾蘚屬(Dicranum Hedw.)隸屬于蘚類植物門(Bryophyta)、真蘚綱(Bryopsida)曲尾蘚目(Dicranales)、曲尾蘚科(Dicranaceae),是曲尾蘚科中種數(shù)多、分布廣泛的屬之一,屬于頂蒴蘚類植物。該屬植物生于各種基質(zhì)上,多分布于北半球寒溫帶,少數(shù)分布于熱帶山區(qū)與南溫帶[1]?,F(xiàn)已知全世界曲尾蘚屬有92種,我國有35種[2]。1897年,Mueller首次記錄曲尾蘚屬植物在中國的分布[3-4],經(jīng)一個多世紀(jì)的深入研究,曾報道中國有該屬植物43種[5-6],并分為3個亞屬,2013年出版的《中國生物物種名錄》中僅接受34種[2],其后,買買提明·蘇來曼在阿爾泰山報道了短葉曲尾蘚[D. brevifolium (Lindb.) Lindb.] 在中國新分布[7]。對新疆曲尾蘚屬植物的報道始于1937年,Potier de la Varde在《Contribution a la flore bryologique de la China》一文中首次報道了新疆分布有3種曲尾蘚屬植物[8]。自20世紀(jì)80年代以后,新疆苔蘚植物研究進入了較為深入、系統(tǒng)的階段[7-11]。2012年買買提明·蘇來曼在《New checklist of Xinjiang liverworts, hornworts, and mosses》中統(tǒng)計出新疆分布有曲尾蘚屬植物10種[11],最近,鞭枝曲尾蘚(D. flagellare Hedw.)、皺葉曲尾蘚(D. undulatum Schrad. ex Brid.)和綠色曲尾蘚[D. viride (Sull. & Lesq.) Lindb]被添加到新疆名錄中[1,12]。至此,新疆共有曲尾蘚屬植物13種。
曲尾蘚屬主要特征為植物有光澤,葉尖平直、光滑、常折斷而脫落,角細(xì)胞單層、分化、長方形或方形、厚壁、與中肋之間常有幾個無色透明細(xì)胞相隔、淡紅色,孢蒴直立。在研究采自哈納斯國家級自然保護區(qū)的曲尾蘚屬植物館藏標(biāo)本時發(fā)現(xiàn)2份標(biāo)本的植物葉尖易于折斷的標(biāo)本,此前我國未見相關(guān)的報道,通過查閱文獻鑒定后認(rèn)為是歐洲地區(qū)廣泛分布的斷葉曲尾蘚(Dicranum tauricum Sapjegin)。新疆哈納斯國家級自然保護區(qū)屬于典型的寒溫帶氣候,西北與哈薩克斯坦毗鄰,北部與俄羅斯接壤,東部與蒙古人民共和國相連。該物種的地理分布特征呈現(xiàn)出歐洲—— 西伯利亞區(qū)系成分特色[8]。通過對地理環(huán)境特征進行分析,以及對形態(tài)特征進行觀察,更進一步確定該種為中國新記錄種。
1 材料與方法
1.1 實驗材料
共檢視采自新疆的曲尾蘚屬標(biāo)本320份(采集于1987~2022年),現(xiàn)保存于新疆大學(xué)植物標(biāo)本館(XJU)。
本文所報道的新記錄種產(chǎn)于新疆哈納斯國家級自然保護區(qū)黑湖(48°41′16.42″N,87°14′17.70″E),巖面薄土,海拔2200 m,憑證標(biāo)本MS 5553、MS 5783。
1.2 實驗方法
主要采用經(jīng)典分類學(xué)方法對標(biāo)本進行鑒定。具體操作過程為:首先在解剖境SZM-45B2(寧波舜宇儀器有限公司)下觀察干燥標(biāo)本外部形態(tài),之后取部分植株體用蒸餾水潤濕,取葉片、莖、等進行解剖,再制作切片,利用Olympus-804593顯微鏡(奧林巴斯,日本)對所采集的標(biāo)本進行顯微觀察、測量,利用MoticDMB-1223生物數(shù)碼顯微鏡(麥克奧迪,廈門)對葉片、葉細(xì)胞、莖橫切面等結(jié)構(gòu)進行顯微照相拍照。根據(jù)形態(tài)解剖特征查閱有關(guān)苔蘚植物分類工具書將標(biāo)本鑒定到種[13-16]。
2 結(jié)果與分析
2.1 形態(tài)特征
斷葉曲尾蘚(新擬,圖1)。
植物體密集叢生,淺綠色至黃綠色,具光澤。莖直立,1~4 cm高,基部有假根交織。莖橫切面呈多角圓形,外層細(xì)胞稍厚壁,皮層細(xì)胞較大,薄壁,中軸分化。葉片直立,披針形,(4~8)×(0.2~0.6)mm,干燥時常管狀卷曲,葉尖漸尖,多數(shù)葉尖脫落或缺失,葉緣全緣或尖部有細(xì)齒,基部內(nèi)凹。中肋突出葉尖呈細(xì)長毛尖,約占葉片基部寬度的14~16,表面細(xì)胞光滑;橫切面有1列主細(xì)胞,無厚壁細(xì)胞束,表皮細(xì)胞不分化,主細(xì)胞與上下表皮之間有1~2列稍厚壁的細(xì)胞。葉片細(xì)胞單層;葉上部細(xì)胞方形、圓形或短長方形,厚壁,無壁孔,(25~40)×(10~20)μm;中部細(xì)胞不規(guī)則長方形或長圓形,厚壁,少數(shù)具壁孔,(36~60)×(9~18)μm;基部細(xì)胞長方形至線性,具壁孔,(47~120)×(8~20)μm,僅尖部1層細(xì)胞或2層細(xì)胞;角細(xì)胞單層,分化,長方形或方形,厚壁,與中肋之間常有幾個無色透明細(xì)胞相隔,淡紅色。孢子體未見。
標(biāo)本鑒定:新疆哈納斯國家級自然保護區(qū)黑湖,巖面薄土,海拔2200 m,憑證標(biāo)本 MS 5553、MS 5783。
2.2 斷葉曲尾蘚與相似種的比較
斷葉曲尾蘚的主要識別特征為植物有光澤,葉尖平直、光滑、常折斷而脫落,孢蒴直立等。折斷的葉尖使得該種易于識別,通常認(rèn)為脫落的葉尖部分可能有無性繁殖作用[14-15]。斷葉曲尾蘚易與同樣具有折斷葉尖特征的折葉曲尾蘚(Dicranum fragilifolium Lindb.)混淆。當(dāng)有孢蒴時二者易于區(qū)別,斷葉曲尾蘚的孢蒴平直,而折葉曲尾蘚的孢蒴長弓形彎曲,孢蒴罕見。當(dāng)僅有配子體時,區(qū)分兩種的最好方法是進行葉下部橫切(圖2)。折葉曲尾蘚葉下部中肋橫切面有2個薄的厚壁細(xì)胞束,而斷葉曲尾蘚無厚壁細(xì)胞束,折葉曲尾蘚主細(xì)胞上下各有2~3層細(xì)胞,而斷葉曲尾蘚有1層,極少有2層細(xì)胞[14](表1)。
綠色曲尾蘚[Dicranum viride (Sull.& Lesq.) Lindb.]也有折斷的葉尖、直立孢蒴、寬中肋等與斷葉曲尾蘚相似的特征(圖3)。觀察葉基部中肋橫切面的結(jié)構(gòu)是區(qū)分兩種的可靠方法,綠色曲尾蘚主細(xì)胞上面有2層細(xì)胞,且呈鞘狀;斷葉曲尾蘚是單層細(xì)胞,不形成鞘狀。綠色曲尾蘚與斷葉曲尾蘚的細(xì)胞長度有明顯差異:(1)角細(xì)胞以上的細(xì)胞長度(忽略邊緣細(xì)胞),前者大多數(shù)細(xì)胞長度小于30 μm,后者大多數(shù)細(xì)胞長度超過40 μm;(2)葉中部細(xì)胞長度,? 前者大多數(shù)細(xì)胞小于20 μm,而后者大多數(shù)細(xì)胞長度超過30 μm;(3)葉尖部細(xì)胞長度(忽略邊緣細(xì)胞),前者大多數(shù)細(xì)胞長度小于20 μm,而后者大多數(shù)細(xì)胞長度超過25 μm。另有文獻記載,斷葉曲尾蘚的原絲體和斷掉的葉尖在基部形成叢生細(xì)胞團,而在綠色曲尾蘚中沒有觀察到該種現(xiàn)象[16](圖4)。
3 生態(tài)和地理分布
斷葉曲尾蘚主要分布在落葉松林或松林下,常附生于樹皮或腐木(以松樹最常見)上,常形成獨立的群落,很少跟其他的苔蘚植物混生[16]。哈納斯國家級自然保護區(qū)由于受第四紀(jì)冰川和北冰洋氣候的影響較大,因此形成了較為特殊的生態(tài)環(huán)境和植被類型[17]。保護區(qū)除了大面積的新疆落葉松林[Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen.]外,海拔 2000 m以下廣布山楊林(Populus davidiana Dode)、白樺林(Betula sp.)新疆五針?biāo)桑跴inus sibirica (Loud.) Mayr]、新疆冷杉(Abies sibirica Ledeb.)、新疆云杉(Picea obovata Ledeb.)等形成了保護區(qū)的暗針葉林[18]。本文報道的斷葉曲尾蘚群落分布于哈納斯國家級自然保護區(qū)黑湖海拔2200 m的高山沼澤巖面薄土上。由此可見,該種對高寒環(huán)境具有很強的適應(yīng)能力。在哈納斯國家級自然保護區(qū)尚未見到產(chǎn)生孢蒴的斷葉曲尾蘚居群,或是在嚴(yán)酷而不穩(wěn)定的自然環(huán)境下,該種以無性繁殖為主。即便是在分布較廣泛的歐洲,僅有希臘和捷克共和國記錄有孢子體的居群[16,19]。
在中歐工業(yè)區(qū)及其周邊地區(qū),斷葉曲尾蘚可在其他附生苔蘚物種因酸雨而無法生存的環(huán)境中存活,據(jù)此推測該物種對酸性環(huán)境有一定耐受性[14]?;蚧跀嗳~曲尾蘚在廢棄的采石場附近等嚴(yán)重干擾生境中分布廣泛,認(rèn)為該種喜生于氮氧化物濃度增高的地區(qū)[20]。但中國的斷葉曲尾蘚標(biāo)本采自人跡罕至、自然環(huán)境保護較好的哈納斯國家級自然保護區(qū),該種的生態(tài)適應(yīng)性有待更深入的統(tǒng)計分析。
斷葉曲尾蘚分布于歐洲大部分國家(波蘭、捷克共和國、匈牙利、烏克蘭、保加利亞、波黑、黑山、希臘、克羅地亞、馬其頓、羅馬尼亞、塞爾維亞、斯洛文尼亞、英國)[16,19,21-24]、北美洲(美國)[13-14]和南半球的凱爾蓋朗群島(印度洋南部島群)[16],本次為該種在中國的首次報道,擴大了該種地理分布范圍的新資料。
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