镜泊湖世界地质公园火山口地下森林苔藓植物多样性

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.03.005

植物研究 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (3): 361-369.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.03.005

镜泊湖世界地质公园火山口地下森林苔藓植物多样性

丛明旸¹(), 李永坤², 阳文静³, 陈朴青¹

^1.江西师范大学分析测试中心，南昌 330022
^2.牡丹江镜泊湖旅游发展有限公司，牡丹江 157005
^3.江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室，南昌 330022

收稿日期:2022-03-31 出版日期:2023-05-20 发布日期:2023-05-11
通讯作者: 丛明旸 E-mail:congmingyang@jxnu.edu.cn
作者简介:丛明旸（1986―），女，高级实验师，博士，主要从事苔藓植物分类学和生物多样性研究。
基金资助:
国家自然科学基金(31700168);江西省自然科学基金(20202BABL213044);江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ200327);江西师范大学青年英才培育计划(202006)

Bryophyte Diversity of Underground Forests in Craters of Jingpohu Global Geopark

Mingyang CONG¹(), Yongkun LI², Wenjing YANG³, Puqing CHEN¹

^1.Analytical and Testing Center，Jiangxi Normal University，Nanchang 330022
^2.Mudanjiang Jingpo Lake Tourism Development Limited Corporation，Mudanjiang 157005
^3.Key Laboratory of Poyang Lake Wetland and Watershed Research，Ministry of Education，Jiangxi Normal University，Nanchang 330022

Received:2022-03-31 Online:2023-05-20 Published:2023-05-11
Contact: Mingyang CONG E-mail:congmingyang@jxnu.edu.cn
About author:CONG Mingyang（1986―），female，senior experimentalist，doctor，major in bryophyte taxonomy and biodiversity.
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(31700168);Jiangxi Provincial Natural Science Foundation(20202BABL213044);Science and Technology Project of Educational Department in Jiangxi Province(GJJ200327);Young Talent Cultivation Funding Program of Jiangxi Normal University(202006)

摘要/Abstract

摘要：

为探究镜泊湖世界地质公园火山口地下森林苔藓植物多样性，采用典型调查法开展野外调查，共采集苔藓植物标本3 622份，采用形态解剖学方法鉴定物种，结果表明：共记录苔藓植物53科126属292种，其中苔类植物14科17属31种，藓类植物39科109属261种。4个火山口苔藓植物种数由多至少为Ⅳ（192种）、Ⅰ（126种）、Ⅲ（113种）和Ⅱ（61种）。优势科有青藓科（Brachytheciaceae）、提灯藓科（Mniaceae）、丛藓科（Pottiaceae）等，占总种数的42.12%；优势属有青藓属（Brachythecium）、绢藓属（Entodon）、匐灯藓属（Plagiomnium）等，占总种数的18.49%；优势种有金灰藓（Pylaisia polyantha）、短叶毛锦藓（Pylaisiadelpha yokohamae）、广叶绢藓（Entodon flavescens）等。4个火山口苔藓植物共有种为20种，Ⅳ号独有种最多（88种），多样性支持“中度干扰假说”。镜泊湖火山与五大连池火山苔藓植物相似性高（20.42%），说明地形对多样性的贡献较大。垂直海拔最高的Ⅰ号火山口苔藓植物α多样性呈中峰格局，支持“中间高度膨胀”理论，建议对苔藓植物最丰富的中部海拔段给予优先保护。本研究表明镜泊湖火山口地下森林现存较丰富的苔藓植物种类，在我国火山生态系统中占重要地位，建议对此处苔藓植物给予重点保护，以保存基因资源。本研究结果提供了第一手基础本底资料，具有重要的科学意义。

关键词: 生物多样性优先保护区, 苔藓植物, 物种多样性, 火山口, 地下森林

Abstract:

To explore the bryophyte diversity of underground forests in craters of Jingpohu Global Geopark， the typical investigation method was used， and a total of 3 622 bryophyte specimens were collected， and morphological and anatomical methods were used to identify the specimens. The results showed that， 292 species（126 genera and 53 families） were recorded， 31 species （17 genera and 14 families） were liverworts， 261 species （109 genera and 39 families） were mosses. The number of bryophyte species of four craters was 192 species in Ⅳ， 126 species in Ⅰ， 113 species in Ⅲ， and 61 species in Ⅱ， respectively. The dominant families were Brachytheciaceae， Mniaceae， Pottiaceae， etc.， accounting for 42.12% of the total species， and the dominant genera were Brachythecium， Entodon， Plagiomnium， etc.， accounting for 18.49% of the total species， and the dominant species were Pylaisia polyantha， Pylaisiadelpha yokohamae， Entodon flavescens， respectively. There were 20 common species of bryophytes in four craters， and the unique species in the Ⅳ crater was the most（88 species）. The diversity of the ‘moderate interference hypothesis’ was supported， and the similarity of bryophytes between Jingpo Lake crater and Wudalianchi volcanos was high（20.42%）， which revealed that the terrain contributes greatly to the diversity. The alpha diversity of bryophytes in the crater I exhibited a mid-peak pattern， which was in line with the ‘Mid-elevation bulge’ theory， priority should be given to the central elevation where the bryophytes were the most abundant. The study showed that the underground forests in Jingpohu Global Geopark craters preserved high bryophyte diversity and played an important role in the volcanic ecosystem of China， and a key protection should be given to bryophytes in this volcanic geological wonder to preserve genetic resources， and the results provided first-hand basic information and important scientific significance.

Key words: biodiversity priority conservation area, bryophytes, species diversity, crater, underground forests

中图分类号:

Q949.35

丛明旸, 李永坤, 阳文静, 陈朴青. 镜泊湖世界地质公园火山口地下森林苔藓植物多样性[J]. 植物研究, 2023, 43(3): 361-369.

Mingyang CONG, Yongkun LI, Wenjing YANG, Puqing CHEN. Bryophyte Diversity of Underground Forests in Craters of Jingpohu Global Geopark[J]. Bulletin of Botanical Research, 2023, 43(3): 361-369.

图/表 9

表1

图1

表2

表3

表4

图2

表5

表6

图3

参考文献 33

1	ZHANG Y B， WANG Y Z， ZHANG M G，et al.Climate change threats to protected plants of China： an evaluation based on species distribution modeling［J］.Chinese Science Bulletin，2014，59（34）：4652-4659.
2	KITAYAMA K， MUELLER-DOMBOIS D， VITOUSEK P M.Primary succession of Hawaiian montane rain forest on a chronosequence of eight lava flows［J］.Journal of Vegetation Science，1995，6（2）：211-222.
3	TSUYUZAKI S.Species diversities analyzed by density and cover in an early volcanic succession［J］.Vegetatio，1996，122（2）：151-156.
4	SCIANDRELLO S， PRIVITERA M， PUGLISI M，et al.Diversity and spatial patterns of plant communities in volcanic temporary ponds of Sicily（Italy）［J］.Biologia，2016，71（7）：793-803.
5	KARADIMOU E， KALLIMANIS A S， TSIRIPIDIS I，et al.Functional diversity changes over 100 yr of primary succession on a volcanic island：insights into assembly processes［J］.Ecosphere，2018，9（9）：e02374.
6	IRL S D H， SCHWEIGER A H， HOFFMANN S，et al.Spatiotemporal dynamics of plant diversity and endemism during primary succession on an oceanic-volcanic island［J］.Journal of Vegetation Science，2019，30（4）：587-598.
7	谢立红，黄庆阳，曹宏杰，等.五大连池新期火山熔岩台地维管束植物物种多样性［J］.西北植物学报，2017，37（4）：790-796.
	XIE L H， HUANG Q Y， CAO H J，et al.Species diversity of vascular plants in new stage volcanic lava plateau in Wudalianchi［J］.Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica，2017，37（4）：790-796.
8	于爽，曲秀春，尹航，等.黑龙江镜泊湖熔岩台地种子植物多样性［J］.西北植物学报，2010，30（2）：385-390.
	YU S， QU X C， YIN H，et al.Diversity of seed plants in lava plateau of Jingbo Lake in Heilongjiang［J］.Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica，2010，30（2）：385-390.
9	申益春，卢刚，刘寿柏，等.海口羊山火山熔岩湿地中的植物分布特征［J］.湿地科学，2019，17（5）：493-503.
	SHEN Y C， LU G， LIU S B，et al.Characteristics of plant distribution in volcanic lava wetlands in Yangshan，Haikou［J］.Wetland Science，2019，17（5）：493-503.
10	CHENG X L， YUAN L X， NIZAMANI M M，et al.Taxonomic and phylogenetic diversity of vascular plants at Ma’anling volcano urban park in tropical Haikou，China：reponses to soil properties［J］.PLoS One，2018，13（6）：e0198517.
11	MAKSIMOVA V， KLAVINA L， BIKOVENS O，et al.Structural characterization and chemical classification of some bryophytes found in Latvia［J］.Chemistry & Biodiversity，2013，10（7）：1284-1294.
12	INGIMUNDARDÓTTIR G V， WEIBULL H， CRONBERG N.Bryophyte colonization history of the virgin volcanic island Surtsey，Iceland［J］.Biogeosciences，2014，11（16）：4415-4427.
13	MISHLER B D.The biology of bryophytes-bryophytes aren’t just small tracheophytes［J］.American Journal of Botany，2001，88（11）：2129-2131.
14	冯超.黑龙江五大连池火山苔藓植物多样性及分类学研究［D］.呼和浩特：内蒙古大学，2013.
	FENG C.Bryophytes biodiversity and related taxonomy studies in Wudalianchi volcanos，Heilongjiang，China［D］.Hohhot：Inner Mongolia University，2013.
15	丛明旸，徐跃跃，唐录艳.镜泊湖世界地质公园火山熔岩台地苔藓植物多样性分析［J］.植物资源与环境学报，2020，29（6）：57-65.
	CONG M Y， XU Y Y， TANG L Y.Analysis on diversity of bryophytes in volcanic lava platform of Jingpo Lake World Geopark［J］.Journal of Plant Resources and Environment，2020，29（6）：57-65.
16	刘志，段永红，徐朝繁，等.镜泊湖火山地震监测研究［J］.地震地质，2007，29（3）：547-557.
	LIU Z， DUAN Y H， XU Z F，et al.Earthquake monitoring and study in the Jingpohu volcano cluster area［J］.Seismology and Geology，2007，29（3）：547-557.
17	王树力，杨振，袁伟斌.镜泊湖区主要森林类型的土壤水文特性［J］.中国水土保持科学，2007，5（4）：7-12.
	WANG S L， YANG Z， YUAN W B.Soil hydrological properties of four forest types around Jingbo Lake［J］.Science of Soil and Water Conservation，2007，5（4）：7-12.
18	曲秀春，刘祥君，于爽，等.镜泊湖自然保护区种子植物区系的研究［J］.西北植物学报，2005，25（11）：2295-2300.
	QU X C， LIU X J， YU S，et al.Flora of seed plants in Jingpohu Lake nature reserve［J］.Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica，2005，25（11）：2295-2300.
19	翟福君，刘桂香.第四纪镜泊火山活动与镜泊湖世界地质公园［J］.地质与资源，2010，19（1）：53-57.
	ZHAI F J， LIU G X.The Jingpohu geopark：quaternary volcanic activities and tourism resources［J］.Geology and Resources，2010，19（1）：53-57.
20	高谦，张光初.东北苔类植物志［M］.北京：科学出版社，1981：1-220.
	GAO Q， ZHANG G C.Flora Hepaticarum Chinae Boreali-Orientalis［M］.Beijing：Science Press，1981：1-220.
21	辽宁省林业土壤研究所.东北藓类植物志［M］.北京：科学出版社，1977：1-404.
	LIAONING PROVINCE INSTITUTE OF FORESTRY AND SOIL.Flora Muscorum Chinae Boreali-Orientalis［M］.Beijing：Science Press，1997：1-404.
22	贾渝，何思.中国生物物种名录：第一卷—植物，苔藓植物［M］.北京：科学出版社，2013：1-525.
	JIA Y， HE S.Species Catalogue of China：Volume 1-Bryophytes［M］.Beijing：Science Press，2013：1-525.
23	WORM B， DUFFY J E.Biodiversity，productivity，and stability in real food webs［J］.Trends in Ecology & Evolution，2003，18（12）：628-632.
24	寇瑾.五大连池新期火山苔藓植物物种多样性研究［D］.呼和浩特：内蒙古大学，2013.
	KOU J.Bryophytes diversity study of Wudalianchi new-period volcanos［D］.Hohhot：Inner Mongolia University，2013.
25	KREFT H， JETZ W.Global patterns and determinants of vascular plant diversity［J］.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2007，104（14）：5925-5930.
26	CONNELL J H.Diversity in tropical rain forests and coral reefs［J］.Science，1978，199（4335）：1302-1310.
27	GUERRA G， ARROCHA C， RODRIGUEZ G，et al.Bryophytes on tree trunks as indicators of montane forest disturbance in Panama［J］.Revista de Biologia Tropical，2020，68（2）：492-502.
28	BAKALIN V A.Ecological features and trends in the formation of the flora of liverworts under the impact of current volcanic and glacial activities：the example of Ushkovskii Volcano，Kamchatka［J］.Russian Journal of Ecology，2006，37（1）：13-18.
29	丛明旸，曹迪，陈国平，等.燕山和太行山过渡区植物多样性垂直变化特点［J］.植物研究，2017，37（5）：673-681.
	CONG M Y， CAO D， CHEN G P，et al.Vertical characteristics of plant diversity in transition between Mount.Yan and Mount.Taihang［J］.Bulletin of Botanical Research，2017，37（5）：673-681.
30	刘开明，郑智，龚大洁.物种丰富度的垂直分布格局及其形成机制［J］.生态学杂志，2017，36（2）：541-554.
	LIU K M， ZHENG Z， GONG D J.Elevational patterns of species richness and their underlying mechanism［J］.Chinese Journal of Ecology，2017，36（2）：541-554.
31	COELHO M C M， GABRIEL R， HESPANHOL H，et al.Bryophyte diversity along an elevational gradient on Pico Island（Azores，Portugal）［J］.Diversity，2021，13（4）：162.
32	AH-PENG C， CHUAH-PETIOT M， DESCAMPS-JULIEN B，et al.Bryophyte diversity and distribution along an altitudinal gradient on a lava flow in La Réunion［J］.Diversity and Distributions，2007，13（5）：654-662.
33	GENTRY A H.Changes in plant community diversity and floristic composition on environmental and geographical gradients［J］.Annals of the Missouri Botanical Garden，1988，75（1）：1-34.

火山口号 Crater numbers	地理坐标 Geographical coordinates	海拔 Elevation /m	深度 Depth /m	火山口直径 Crater diameter /m
Ⅰ	44°12′4″N 128°32′13″E	1 000~1 070	130	400~470
Ⅱ	44°11′53″N 128°32′6″E	1 030	50	70
Ⅲ	44°11′48″N 128°31′58″E	980~1 000	90	250~300
Ⅳ	44°11′37″N 128°31′50″E	850~970	120	350~500

科名 Family name	属数 No. of genera	占总属数的比例 Proportion in total genera /%	种数 No. of species	占总种数的比例 Proportion in total species /%
总计 Total	78	61.89	223	76.35
青藓科 Brachytheciaceae	7	5.56	34	11.64
提灯藓科 Mniaceae	6	4.76	23	7.88
丛藓科 Pottiaceae	10	7.94	18	6.16
灰藓科 Hypnaceae	6	4.76	17	5.82
羽藓科 Thuidiaceae	6	4.76	16	5.48
绢藓科 Entodontaceae	1	0.79	15	5.14
毛锦藓科 Pylaisiadelphaceae	5	3.97	11	3.77
曲尾藓科 Dicranaceae	2	1.59	11	3.77
牛舌藓科 Anomodontaceae	4	3.17	10	3.42
平藓科 Neckeraceae	6	4.76	10	3.42
金灰藓科 Pylaisiaceae	3	2.38	9	3.08
棉藓科 Plagiotheciaceae	3	2.38	9	3.08
塔藓科 Hylocomiaceae	4	3.17	8	2.74
薄罗藓科 Leskeaceae	3	2.38	7	2.40
光萼苔科 Porellaceae	2	1.59	7	2.40
柳叶藓科 Amblystegiaceae	4	3.17	6	2.05
牛毛藓科 Ditrichaceae	5	3.97	6	2.05
耳叶苔科 Frullaniaceae	1	0.79	6	2.05

属名 Genera name	种数 No. of species	占总种数的比例 Proportion in total species /%
总计 Total	120	41.07
青藓属 Brachythecium	18	6.16
绢藓属 Entodon	15	5.14
匐灯藓属 Plagiomnium	11	3.77
曲尾藓属 Dicranum	10	3.42
灰藓属 Hypnum	8	2.74
棉藓属 Plagiothecium	7	2.40
羽藓属 Thuidium	7	2.40
光萼苔属 Porella	6	2.05
美喙藓属 Eurhynchium	6	2.05
提灯藓属 Mnium	6	2.05
耳叶苔属 Frullania	6	2.05
白齿藓属 Leucodon	5	1.71
麻羽藓属 Claopodium	5	1.71
牛舌藓属 Anomodon	5	1.71
燕尾藓属 Bryhnia	5	1.71

物种 Species	相对频度 Relative frequency	相对盖度 Relative coverage	重要值 Importance value
金灰藓 Pylaisia polyantha	6.20	4.98	5.59
短叶毛锦藓 Pylaisiadelpha yokohamae	4.11	4.19	4.15
广叶绢藓 Entodon flavescens	4.67	3.45	4.06
大羽藓 Thuidium cymbifolium	1.53	4.03	2.78
鼠尾藓 Myuroclada maximowiczii	1.93	3.39	2.66
小牛舌藓 Anomodon minor	2.82	2.45	2.63
树形疣灯藓 Trachycystis ussuriensis	1.21	4.03	2.62
山羽藓 Abietinella abietina	0.48	3.51	1.99
匐灯藓 Plagiomnium cuspidatum	2.09	1.69	1.89
毛尖羽藓 Thuidium plumulosum	1.13	2.36	1.74
细裂瓣苔 Barbilophozia barbata	0.89	2.23	1.56
纤枝同叶藓 Isopterygium minutirameum	1.05	2.03	1.54
垂枝藓 Rhytidium rugosum	0.56	2.50	1.53
塔藓 Hylocomium splendens	1.45	1.40	1.42
尖叶匐灯藓 Plagiomnium acutum	1.53	1.17	1.35
柔叶同叶藓 Isopterygium tenerum	0.64	1.59	1.12
直毛曲尾藓 Dicranum montanum	1.37	0.70	1.03
裂帽藓 Warburgiella cupressinoides	1.45	0.60	1.02

种名 Species name	属名 Genera name	科名 Family name
直毛曲尾藓 Dicranum montanum	曲尾藓属 Dicranum	曲尾藓科 Dicranaceae
尖叶匐灯藓 Plagiomnium acutum	匐灯藓属 Plagiomnium	提灯藓科 Mniaceae
匐灯藓 Plagiomnium cuspidatum
多蒴匐灯藓 Plagiomnium medium
树形疣灯藓 Trachycystis ussuriensis	疣灯藓属 Trachycystis
狭叶小羽藓 Haplocladium angustifolium	小羽藓属 Haplocladium	羽藓科 Thuidiaceae
多褶青藓 Brachythecium buchananii	青藓属 Brachythecium	青藓科 Brachytheciaceae
平枝青藓 Brachythecium helminthocladum
皱叶青藓 Brachythecium kuroishicum
羽枝青藓 Brachythecium plumosum
鼠尾藓 Myuroclada maximowiczii	鼠尾藓属 Myuroclada
腐木藓 Heterophyllium affine	腐木藓属 Heterophyllium	毛锦藓科 Pylaisiadelphaceae
纤枝同叶藓 Isopterygium minutirameum	同叶藓属 Isopterygium
短叶毛锦藓 Pylaisiadelpha yokohamae	毛锦藓属 Pylaisiadelpha
全缘刺疣藓 Trichosteleum lutschianum	刺疣藓属 Trichosteleum	锦藓科 Sematophyllaceae
裂帽藓 Warburgiella cupressinoides	裂帽藓属 Warburgiella	锦藓科 Sematophyllaceae
广叶绢藓 Entodon flavescens	绢藓属 Entodon	绢藓科 Entodontaceae
皱叶绢藓 Entodon plicatus	绢藓属 Entodon	绢藓科 Entodontaceae
小牛舌藓 Anomodon minor	牛舌藓属 Anomodon	牛舌藓科 Anomodontaceae
羊角藓 Herpetineuron toccoae	羊角藓属 Herpetineuron	牛舌藓科 Anomodontaceae

镜泊湖世界地质公园火山口地下森林苔藓植物多样性

Bryophyte Diversity of Underground Forests in Craters of Jingpohu Global Geopark

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 9

参考文献 33

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	夏红霞, 刘李岚, 周徐平, 陈珂, 李英, 旷培刚, 孙庚, 类延宝. 基于层次分析法的九寨沟震后裸岩边坡覆绿适用苔藓筛选[J]. 植物研究, 2023, 43(4): 540-549.
[2]	尹凤玲, 刘旻霞, 刘成, 王明星, 席可. 单户与联户经营对高寒草甸土壤理化性质与植物多样性的影响[J]. 植物研究, 2023, 43(2): 261-271.
[3]	王敏, 周润惠, 余飞燕, 董洪君, 陈聪琳, 喻静, 郝建锋. 不同林龄桉树人工林林下物种多样性和生物量的动态变化[J]. 植物研究, 2021, 41(4): 496-505.
[4]	申琳, 于晶, 李丹丹, 郭水良. 舟山群岛苔藓植物地理成分分析——兼论苔藓植物地理成分的划分方法[J]. 植物研究, 2019, 39(6): 826-834.
[5]	丛明旸, 唐录艳, 李金江, 张美萍, 陈宝政, 徐跃跃. 渤海国上京龙泉府宫城遗址苔藓植物物种多样性[J]. 植物研究, 2019, 39(2): 229-238.
[6]	张潇月, 齐锦秋, 张柳桦, 王媚臻, 李婷婷, 鱼舜尧, 郝建锋. 人为干扰对金马河温江段护岸林物种多样性和土壤理化性质的影响[J]. 植物研究, 2019, 39(1): 78-86.
[7]	吴萍萍. 山西历山千金榆群落物种多样性研究[J]. 植物研究, 2018, 38(2): 195-200.
[8]	韩淑婷, 田桂泉, 韩淑美. 大青沟国家自然保护区不同植被类型地面生苔藓植物物种多样性研究[J]. 植物研究, 2017, 37(5): 664-672.
[9]	丛明旸, 曹迪, 陈国平, 陈宝政, 孙丰宾. 燕山和太行山过渡区植物多样性垂直变化特点[J]. 植物研究, 2017, 37(5): 673-681.
[10]	红霞, 田桂泉, 乌日嘎玛拉. 内蒙古准格尔黄土丘陵区不同植被类型地面生苔藓植物物种多样性研究[J]. 植物研究, 2016, 36(5): 712-720.
[11]	杜京旗, 张巧仙, 田晓东, 王悦, 许馨云, 宋丽, 袁自强. 云顶山亚高山草甸植被分布、物种多样性与土壤化学因子的相关性[J]. 植物研究, 2016, 36(3): 444-451.
[12]	邢亚蕾1,2；魏天兴1,2*；葛根巴图1,2. 鹫峰国家森林公园残次林物种多样性及生态位特征[J]. 植物研究, 2015, 35(6): 915-922.
[13]	邹莉1；张国权1；萨喜雅尔图2；于洋1；唐庆明3. 凉水原始阔叶红松林与白桦次生林植物多样性的比较研究[J]. 植物研究, 2015, 35(6): 945-951.
[14]	郝建锋1,2；王德艺1；李艳1；姚小兰1；张逸博1；朱云航1；齐锦秋1,3. 不同林分密度下川北白云山地区喜树人工林的群落结构和物种多样性[J]. 植物研究, 2015, 35(5): 772-778.
[15]	王登富;张朝晖*. 赤水河上游主要森林植被中苔藓物种多样性研究[J]. 植物研究, 2013, 33(5): 558-563.