黄土高原石松类和蕨类植物的多样性与地理分布

物种编目是了解生物多样性的基础。本文收集已出版的专著和文献, 查阅标本馆的馆藏标本信息, 在此基础上, 对黄土高原的石松类和蕨类植物的多样性和地理分布数据进行统计和分析。科属排列采用Flora of China的分类系统, 科属界定依据分子系统学的最新研究成果。结果表明, 黄土高原共有石松类和蕨类植物18科42属165种2亚种5变种, 其中中国特有种35种, 占总种数的20.35%。种类数量最多的5个科依次为凤尾蕨科(29种, 含种下单位, 下同)、鳞毛蕨科(28种)、水龙骨科(19种)、蹄盖蕨科(16种)和铁角蕨科(16种); 种类数量最多的6个属依次为铁角蕨属(Asplenium, 16种)、鳞毛蕨属(Dryopteris, 15种)、耳蕨属(Polystichum, 12种)、岩蕨属(Woodsia, 11种)、卷柏属(Selaginella, 10种)和瓦韦属(Lepisorus, 10种)。黄土高原的石松类和蕨类植物中, 无珍稀濒危保护植物, 无中国特有属。依据生态类型可划分为4类, 即土生植物(112种)、石生植物(75种)、附生植物(18种)、水生植物(3种), 该区域石松类和蕨类植物土生或石生的种类占总种数的89.53%。在地理分布上, 黄土高原石松类和蕨类处于我国现生类群分布的边缘区域, 这与我国的石松类和蕨类分布规律基本一致。     

中国石松类和蕨类植物的多样性与地理分布

物种编目及其科属系统排列是了解生物多样性的基础, 本文采用Flora of China使用的分类系统, 结合最新分子分类学研究成果以及近几年发表的新资料, 对中国石松类和蕨类植物多样性和地理分布数据进行了统计和分析。结果表明中国共有石松类和蕨类植物40科178属2,147种5个亚种118个变种, 其中特有种839个, 占总种数的39.08%。种数最多的5个科依次为鳞毛蕨科(505种, 含种下单位, 下同)、蹄盖蕨科(323种)、水龙骨科(280种)、凤尾蕨科(266种)和金星蕨科(209种); 种数最多的5个属依次为耳蕨属(Polystichum, 209种)、鳞毛蕨属(Dryopteris, 176种)、蹄盖蕨属(Athyrium, 137种)、双盖蕨属(Diplazium, 98种)和凤尾蕨属(Pteris, 97种)。在地理分布上, 种数排名前5的省份为云南(1,365种)、四川(875种)、贵州(838种)、广西(785种)和台湾(779种)。含中国特有石松类和蕨类植物的科属中, 排前3位的科分别为鳞毛蕨科(257种)、蹄盖蕨科(169种)和凤尾蕨科(113种); 排前3位的属为耳蕨属(140种)、蹄盖蕨属(82种)和鳞毛蕨属(61种)。     

江西省野生维管植物名录

为了全面了解江西省野生维管植物资源的现状并为开展相应的生物多样性保护实践提供基础资料, 本文在前人的基础上, 通过进一步的文献收集、标本考证、数据分析, 并结合作者的野外调查结果, 按照维管植物最新的分类系统整理出江西省野生维管植物名录, 并根据标本信息核实了每个物种县市级的分布信息。结果显示, 江西省共有野生维管植物214科1,253属4,761种(含种下等级), 其中石松类与蕨类植物35科103属444种, 裸子植物5科21属36种, 被子植物174科1,129属4,281种。石松类与蕨类植物中, 物种数最多的前5个科为鳞毛蕨科(84种)、水龙骨科(55种)、凤尾蕨科(49种)、蹄盖蕨科(47种)和金星蕨科(47种), 最多的属是鳞毛蕨属(Dryopteris, 40种); 裸子植物中物种数最多的科和属为松科(7属12种)和松属(Pinus, 5种); 被子植物是江西省野生维管植物的最主要组成部分, 分别占科、属、种总数的81.3%、90.1%和89.9%, 其中种数最多的前5个科分别是禾本科(315种)、菊科(241种)、蔷薇科(228种)、唇形科(200种)和豆科(197种), 前6个属依次是薹草属(Carex, 71种)、悬钩子属(Rubus, 66种)、冬青属(Ilex, 56种)、蓼属(Persicaria, 40种)、珍珠菜属(Lysimachia, 37种)和杜鹃花属(Rhododendron, 37种)。江西省维管植物调查呈现出地区不均衡性, 建议增加后续调查工作的广度和深度, 尤其在武夷山脉、赣南山区、鄱阳湖湿地等生物多样性较高或较特殊的地区进行补充采集。同时, 本文呼吁加强专科专属的分类学研究, 为后续名录的修订与完善奠定基础。     

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

综述了石松类和蕨类植物系统发育的最新研究成果。目前研究表明传统的蕨类植物概念(包括石松类和蕨类)需要修订, 一个关于蕨类植物的分类系统也已经发表。中国的植物多样性很丰富, 包括了世界上石松类和蕨类植物主要类群的代表。我们利用rbcL基因序列(包括国产蕨类63科中的62科179属184种)构建了系统发育树。基于rbcL序列分析所获得的石松类和蕨类各主要类群间的系统演化关系同以往对各个特定类群开展的较为密集的类群取样和多性状分析(形态学＋分子序列证据)的结果基本一致。在参考Smith等人系统的基础上, 我们尝试性地对中国石松类和蕨类植物进行了科级水平上的系统发育重排。     

中国东北地区石松类和蕨类植物区系研究

中国东北地区是我国北方石松类和蕨类植物最丰富地区,对其区系的系统研究是区域石松类和蕨类植物资源管理的基础和前提。本研究在文献分析和标本查阅的基础上,探讨了东北地区石松类和蕨类植物区系及其特征。结果表明：①东北地区有石松类和蕨类植物19科48属141种（含种下分类群）。②东北地区石松类和蕨类植物区系属温带性质,且包含一定的热带和寒带性质的成分,体现其地理成分的复杂性。③优势科属明显,7个优势科的种数占全部种数的63.83%,6个优势属的种数占全部种数的46.10%;单种和寡种属较多,占总属数的83.33%,所包含的种却只占总种数的47.52%。④东北地区是木贼科（Equisetaceae）在中国的重要分布区。⑤东北地区分布有石松类和蕨类植物的中国特有种30种,东北地区特有种4种（长白石杉Huperzia asiatica、宽鳞蹄盖蕨Athyrium yokoscense var. kirismaense、长齿对囊蕨Deparia pycnosora var. longidens和长白山金星蕨Parathelypteris changbaishanensis）。本研究是东北地区植物区系研究的必要补充,具有重要的理论和实践意义。     

湖南省石松类和蕨类植物分布新记录

在2004年出版的《湖南植物志》中收录有标本考证的湖南省石松类和蕨类植物683种41变种10变型[1],截至2014年底,又陆续发表了70余个新记录[2-9]。2013年出版的《Flora of China》结合现代分子系统学和最新的研究成果,对大量植物物种进行归并和科属的重新划分,作为湖南省优势科属资源的一些种类数量也相应减少,如水龙骨科( Polypodiaceae)的鳞果星蕨属( Lepidomicrosorium Ching et K. H. Shing )和盾蕨属( Neolepisorus Ching ),鳞毛蕨科( Dryopteridaceae)的复叶耳蕨属( Arachniodes Blume)以及以武陵山区为中心分布的黔蕨属( Phanerophlebiopsis Ching)(归并到复叶耳蕨属Arachniodes Blume)等,书中仅记录湖南省分布的石松类和蕨类植物约434种(含变种、亚种和杂种)[10],数量相对较少,而湖南省分布的一些较珍稀的蕨类植物未有罗列,如川黔肠蕨也Diplaziopsis cavaleriana ( Christ) C. Chr.页、中华双扇蕨( Dipteris chinensis Christ )、全缘燕尾蕨也Cheiropleuria integrifolia ( D. C. Eaton ex Hook.) M. Kato页、睫毛蕨也Pleurosoriopsis makinoi ( Maxim. ex Makino) Fomin页[1]和心叶薄唇蕨也Leptochilus cantoniensis ( Baker) Ching页等[11]。作者根据近十年的相关文献[1-9,12],对湖南省分布的石松类和蕨类植物进行了梳理,统计出631种27变种2亚种和2杂种。自2013年开始,作者对湖南省东南部的莽山、西部的小溪以及西北部的八大公山等多个国家级自然保护区进行了野外考察,发现了湖南省石松类和蕨类植物新记录6种,分属于5科6属,它们的生境及形态特征见图1。凭证标本保存于上海辰山植物标本馆( CSH )。其中一些种类分布的海拔较低,对于湖南省蕨类植物区系特点、科属结构以及物种多样性演化等研究具有潜在价值。     

幕阜山脉石松类和蕨类植物多样性及生物地理学特征

通过资料收集及野外调查, 得出幕阜山脉地区共有石松类和蕨类植物26科72属261种, 具有一定的东西过渡性, 为鳞毛蕨-铁角蕨植物区系, 最大属为鳞毛蕨属(Dryopteris) (29种)。其中, 庐山的物种丰富度较高(224种), 以铁角蕨属(Asplenium)为主; 幕阜山的物种密度较大(2.09种/km ²), 以卷柏属(Selaginella)为主; 九宫山以瓦韦属(Lepisorus)为主; 三者共通种有95种, 新特有现象较丰富。该区属种分化限制明显, 表现在单种科、属及寡种科、属占总科数的60%及总属数的80%。从区系成分看, 该区科、属以热带成分为主, 科和属的热带性成分与温带性成分比值(R/T值)分别为2.6和2.3。与同纬度带山地石松类和蕨类植物属的R/T值比较, 中亚热带与北亚热带交界带的蕨类植物属的R/T值在2.18-2.36之间; 种的R/T值为0.2, 为热带成分的5倍, 表现出明显的温带性质, 是罗霄山脉植物区系温带成分的重要组成部分。该区石松类和蕨类植物区系与华东、华南植物区系联系比较紧密, 表现出华东与华南两区系成分的交汇。     

石松类和蕨类植物的主要分类系统的科属比较

石松类和蕨类植物在秦仁昌（1978）系统、《中国蕨类植物科属志》、《中国植物志》、Christenhusz维管植物线性排列系统中和“FloraofChina”的科属组成、数量存在很大差异。秦仁昌（1978）系统收录63科223属,《中国蕨类植物科属志》63科226属,《中国植物志》61科220属、Chnstenhusz线性排列系统38科163属和“FloraofChina”38科177属。本文通过比较石松类和蕨类植物的几个主要分类系统中科属的变动情况,拟为新一代植物志（iFlora）中石松类和蕨类植物的编研提供依据。同时,还指出了几个主要的分类系统中关于中文名、拉丁名以及命名人的不一致和错误．为进一步研究提供检索和鉴定参考。     

贡嘎山石松类和蕨类植物的多样性与海拔分布（附表）

贡嘎山是横断山脉海拔最高的一座大山,是研究山地植物多样性和海拔分布的理想地区。为了探讨贡嘎山地区石松类和蕨类植物多样性组成及海拔分布特点,该研究基于野外考察、标本采集鉴定及文献考证,对贡嘎山地区石松类和蕨类植物进行统计和分析。结果表明:(1)贡嘎山地区有石松类植物3科4属25种,蕨类植物有23科56属291种。(2)主要的珍稀濒危植物有6种,分别是高寒水韭(Iso tes hypsophila)、松叶蕨(Psilotum nudum)、桫椤(Alsophila spinulosa)、小叶中国蕨(Aleuritopteris albofusca)、玉龙蕨(Polystichum glaciale)和扇蕨(Lepisorus palmatopedatus)。(3)优势科为鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)75种、水龙骨科(Polypodiaceae)56种、凤尾蕨科(Pteridaceae)54种和蹄盖蕨科(Athyriaceae)37种;优势属为耳蕨属(Polystichum)45种、鳞毛蕨属(Dryopteris)24种、蹄盖蕨属(Athyrium)24种和瓦韦属(Lepisorus)19种。(4)区系以温带成分为主,有286种(93.77%)。随着海拔的上升,石松类和蕨类的物种多样性逐渐增加,2000~3000 m海拔段的物种多样性最高,为20科46属192种,3000 m以上物种多样性逐渐下降,4500 m以上仅分布有4种蕨类植物。此外,该研究还发现,随着海拔的升高,中国-喜马拉雅成分逐渐增加。     

中国喀斯特洞穴维管植物多样性

洞穴是喀斯特景观中普遍存在的地质地貌结构, 拥有丰富的植物资源。仅2001-2020年间, 就发表了中国喀斯特洞穴维管植物新属1个; 新种(含种下等级) 170个, 隶属于16科31属, 占近20年发表的中国维管植物新种的3.9%, 说明洞穴植物具有较高的物种多样性潜力。据统计, 中国喀斯特洞穴维管植物有110科339属871种, 主要分布于广西、广东、贵州、云南、重庆等地。物种数排名前5的科包括苦苣苔科、荨麻科、鳞毛蕨科、秋海棠科和茜草科, 其所含物种数共占整个洞穴植物种类的39.4%; 排名前5的属包括报春苣苔属(Primulina)、楼梯草属(Elatostema)、耳蕨属(Polystichum)、秋海棠属(Begonia)和凤尾蕨属(Pteris), 其所含物种数共占整个洞穴植物种类的25.1%。本名录的所有洞穴植物中, 草本习性的种类占一半以上。从洞内分布来看, 仅有10.7%的种类分布于弱光带, 其中石松类和蕨类植物占比远高于被子植物, 说明前者更能适应弱光带的极端环境。不仅如此, 洞穴维管植物也具有较高的特有性成分, 其中省级特有种占比25.8%, 分别包括非洞穴特有种(11.0%)、多洞穴特有种(3.3%)和单洞穴特有种(11.5%)。依据文献显示受威胁种类有115种(占13.0%)。受威胁种类占比较高的类群均是近年来发表新种较多的科, 包括鳞毛蕨科、苦苣苔科、荨麻科、秋海棠科、茜草科等。针对这些类群, 有待更详细地调查来完善对它们的评估。此外, 本名录中至少有36%的种类没有任何分子数据, 亟待补充。     

中国高等植物多样性编目进展

中国高等植物多样性编目是“中国生物物种名录”项目中的重要组成部分, 旨在后植物志时代对中国高等植物的物种名录进行修订和年度更新。自2017年深圳国际植物学大会以来, 中国高等植物物种名录已进行了5次年度更新。名录参考最新的植物分类学研究进展, 对各大类群全面采用有分子证据的新分类系统, 收录5年来发表的中国植物新类群和新记录, 补充往年遗漏的部分类群, 并依据新的专科专属的修订结果对发生属间分类变动的类群进行了更新。目前的中国高等植物物种名录包含角苔类4科9属27种, 苔类62科170属1,081种94个种下等级, 藓类94科453属2,006种154个种下等级, 石松类3科12属165种4个种下等级, 蕨类38科177属2,215种228个种下等级, 裸子植物10科45属291种118个种下等级, 被子植物272科3,409属32,708种6,909个种下等级, 共计483科4,275属38,493种7,507个种下等级, 较5年前增加了19科270属2,334种。     

Tree of life for the genera of Chinese vascular plants

We reconstructed a phylogenetic tree of Chinese vascular plants (Tracheophyta) using sequences of the chloroplast genes atpB, matK, ndhF, and rbcL and mitochondrial matR. We produced a matrix comprising 6098 species and including 13?695 DNA sequences, of which 1803 were newly generated. Our taxonomic sampling spanned 3114 genera representing 323 families of Chinese vascular plants, covering more than 93% of all genera known from China. The comprehensive large phylogeny supports most relationships among and within families recognized by recent molecular phylogenetic studies for lycophytes, ferns (monilophytes), gymnosperms, and angiosperms. For angiosperms, most families in Angiosperm Phylogeny Group IV are supported as monophyletic, except for a paraphyletic Dipterocarpaceae and Santalaceae. The infrafamilial relationships of several large families and monophyly of some large genera are well supported by our dense taxonomic sampling. Our results showed that two species of Eberhardtia are sister to a clade formed by all other taxa of Sapotaceae, except Sarcosperma. We have made our phylogeny of Chinese vascular plants publically available for the creation of subtrees via SoTree (http://www.darwintree.cn/flora/index.shtml), an automated phylogeny assembly tool for ecologists.     

辽宁省高等植物多样性编目

为给辽宁植物多样性保护提供本底数据, 更准确地评价植物濒危及保护等级, 以及更好地给农学、林学、生态学、系统学等研究提供可靠的基础性数据, 本文首次将几代人在辽宁境内发现的高等植物进行汇总、编目, 包括苔藓植物和维管束植物。苔藓植物根据正式发表的文献和中国科学院沈阳应用生态研究所东北生物标本馆(IFP)馆藏采自辽宁省全域的苔藓植物标本编制。维管束植物主要根据5个方面的信息整理: 作者多年野外调查的一手资料、文献、同行交流、公众提供信息、标本等。编目内容包括辽宁省高等植物总名录、辽宁省栽培植物名录、辽宁省外来植物名录、辽宁省仅有栽培植物的科属目录、辽宁省仅有外来植物的科属目录; 编目中涉及的物种均有科属地位、中文名、拉丁名、生境、产地(县级), 总名录中附有每个物种的信息凭证, 包括标本信息、文献信息或照片依据。本编目共计收录植物254科1,176属3,241种73亚种447变种119变型。其中, 苔藓植物为辽宁地区首次披露名录信息, 计83科205属491种4亚种7变种(含藓类52科156属373种1亚种5变种, 苔类29科46属114种3亚种2变种, 角苔类2科3属4种)。维管束植物虽非首次披露名录信息, 但与以往发布的维管束植物名录相比, 本次收录的种类数最多, 计171科971属2,750种69亚种440变种119变型(含石松类植物2科3属13种, 蕨类植物17科39属83种2亚种7变种, 裸子植物5科19属47种1亚种13变种2变型, 被子植物147科910属2,607种66亚种420变种117变型)。经统计, 辽宁省所有苔藓植物均为本土野生植物。维管束植物中, 野生植物计149科741属2,077种62亚种378变种93变型(含石松类植物2科3属13种, 蕨类植物17科39属83种2亚种7变种, 裸子植物4科8属12种6变种1变型, 被子植物145科133属1,969种60亚种365变种92变型), 栽培植物计104科390属673种7亚种62变种26变型(含裸子植物5科17属35种1亚种7变种1变型, 被子植物99科373属638种6亚种55变种25变型); 本土植物计158科796属2,235种65亚种421变种116变型(含石松类植物2科3属13种, 蕨类植物17科39属83种2亚种7变种, 裸子植物5科14属29种12变种2变型, 被子植物134科740属2,110种63亚种402变种114变型), 外来植物计88科316属515种4亚种19变种3变型(含裸子植物3科10属18种1亚种1变种, 被子植物85科306属497种3亚种18变种3变型)。本编目仅是辽宁省高等植物的阶段性汇总, 尚需要根据野外工作的拓展和研究工作的深入不断完善。     

广州市植物多样性现状调查与分析

为摸清广州市植物资源状况及生态环境变化动态,对广州市的维管植物和生物多样性热点区域的植被群落进行了调查和比较分析。在种类方面,共记录到广州市维管植物230科1 362属3 508种,其中石松类和蕨类植物25科78属174种,裸子植物8科20属34种,被子植物197科1 264属3 300种;属于国家重点保护野生植物的有20种,省重点保护野生植物的有5种;外来入侵植物有131种;种子植物区系为热带-亚热带过渡性质,表征科为樟科(Lauraceae)、壳斗科(Fagaceae)、五列木科(Pentaphylacaceae)、叶下珠科(Phyllanthaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)、卫矛科(Celastraceae)和山茶科(Theaceae)等7科。植被调查和评估显示,在严格的生态保护和可持续利用条件下,不同植被类型的群落组成种类和结构都趋向良性发展,并且森林植被继续向地带性顶极群落类型演替。这为广州市植物多样性现状以及近10年植被变化动态提供了完整的基础资料,并对制定广州市生物多样性保护和发展战略以及保障区域生物安全等提供了重要的参考价值。     

The Exploitation and Utilization of Lycophyte and Fern Resources in Xishuangbanna,Yunnan

Xishuangbanna lies in the south of Yunnan. The composition and distributive regulation of lycophytes and ferns in Xishuangbanna are studied in this paper. As a result, 363 species of wild lycophytes and ferns which belong to 76 genera and 31 families are found in this area. The six species rich families are Polypodiaceae, Athyriaceae, Thelypteridaceae, Aspleniaceae, Pteridaceae and Selaginellaceae. The geographical distribution of the species shows that this flora mainly consists of Tropical Asia elements. Terrestrial species are the richest of this flora, followed by epiphytic and lithophytic species. The lycophytes and ferns resources of Xishuangbanna are abundant. However, the exploitation and utilization of this group of plants are ignored. This study investigated lycophytes and ferns resources of Xishuangbanna. Medicinal, edible and ornamental ferns in Xishuangbanna have been clearly researched and their utilization and protection have been discussed.