麻阳河自然保护区地衣多样性研究报告

麻阳河自然保护区地衣多样性研究报告

 

孟庆峰¹ 付少彬¹ 贾泽峰² 张涛³ 邹启先⁴

（1遵义医学院 贵州遵义；2聊城大学 山东聊城；3中国医学科学院医药生物技术研究所 北京；4麻阳河保护区管理局 贵州铜仁）

 

摘要：本次地衣多样性考察以麻阳河为中心，分别选择上游、下游以及保护区核心地带区域的河边、两岸岩石和部分森林为考察点，对保护区的树皮、石头、土层及苔藓上的地衣进行调查采集。经形态、化学成分、分子生物学方法鉴定，该次考察共发现10科（石蕊科、绒衣科、瓶口衣科、文字衣科、茶渍衣科、网衣科、蜈蚣衣科、梅衣科、鸡皮衣科、树花科）16属，共30种地衣。其中数量最多的是梅衣科，有5个属，9个种。此次考察结果显示麻阳河保护区地衣物种比较丰富、多样性较高，填补了该保护区地衣资源调查的空白，为后续研究开发提供理论参考。

关键词：地衣，麻阳河保护区，物种，多样性

Report on lichen diversity of Mayanghe Nature Reserve

Meng qinfen Fu shaoping Jia zhenfeng Zhang tao Zhou Qixian

(Zunyi Medical University, zunyi Guizhou 563200)

Abstract：The lichen diversity was investigated in Mayang River Nature reserve. Lichens on barks, rocks, soil and some forests were investigated of the Nature reserve.as well as upstream and downstream. Identifications of lichens were carried out by morphology, chemical composition and molecular biology methods. A total of 10 families (Cladoniaceae, Coenogoniaceae, Verrucariaceae, Graphidaceae, Lecanoraceae, Lecideaceae, Physciaceae, Parmeliaceae, Pertusariaceae, Ramalinaceae) 16 genera and 30 species lichens were found in the expedition. Among them, Parmeliaceae was the largest number including five genera, nine species. The results of this study show that the lichen species in Mayang river Nature reserve. are rich and high diverse which filled the gaps in the investigation of lichen resources in the Nature reserve., and provide a theoretical reference for the further research and development.

Keywords: lichens; Mayang River; species; diversity

贵州省麻阳河国家级自然保护区位于黔东北沿河土家族自治县及务川仡佬族苗族自治县接壤处，，地理位置为北纬28°37′30″—28°54′20″，东经108°3′53″—108°19′45″。主要保护对象是国家一级重点保护野生动物黑叶猴及其栖息地，属野生动物类型的自然保护区。该保护区内野生动植物资源种类繁多，享有野生动植物基因库的美誉，兼有典型的喀斯特地貌景观。保护区属中亚热带温暖湿润季风气候类型。热量丰富，雨量充沛，湿度适中，冬凉，夏热，四季分明。保护区年均降水量1158.7mm，年均经流量428.2mm，年均蒸发量735.6 mm，与年均降水量基本保持平衡。麻阳河保护区从1987年建立至1991年完成了本底资源调查，1996年至1997年协同贵州省林业厅保护处完成黑叶猴生态习性监测研究。2003年保护区管理局在中国科学院昆明动物所的资助下完成了黑叶猴种群数量调查，2004年在国际野生动植物保护协会FFI项目的资助下，国内外专家及贵州省内保护区科研人员参加完成了黑叶猴保护现状调查项目。国内很多高校北京林业大学
，西南林学院，贵州师范大学，东北林业大学，吉林农业大学，贵州大学等把保护区作为科研教学基地，对该保护区内的地衣物种多样性未见报道，本次调查研究尚属首次。

地衣是一类由真菌（共生真菌）和藻类（共生藻）结合而成的，稳定、自立的联合体。其种类很多，目前已知的有525个属，13500种^[1]。在过去很长一段时间里，人们都把地衣归为植物类群，直到十九世纪中叶，才发现它是一类菌藻共生的特殊生物。但由于每种地衣都有其特殊的形态、构造和习性，所以植物学家把其作为一个独立的类群来分类。地衣共生菌绝大多数为子囊菌，共生藻有绿藻和蓝细菌，以绿藻为主^[2]。经研究，多数人认可的一种观点为：地衣共生菌菌丝为地衣的主要部分，司职吸收空气或基质等环境中的水分、矿物质及空气等，并形成一定的形态结构，为共生藻提供适宜的环境以进行光合作用，产生有机物供给自己与共生菌生长使用，由此形成一种互惠互利的共生状态。我们所观察到的外部形态、结构等特征，均主要由菌丝构成，有学者主张将地衣归为真菌类群，加上地衣虽然能进行光合作用，但不像典型植物具有根茎叶等明显的功能器官分化，而其许多结构，如子囊盘等更与真菌相似，因此，该观点为大多数分类学家所接受。

本次考察路线以麻阳河河道为中心，分别在上游、下游及中间核心地带，从河谷向两岸扩展延伸，或者从山顶下到河道，对沿途的树皮生、石生、土层生以及苔藓生地衣进行调查和标本采集，标本带回实验室后通过对形态、化学、以及ITS序列分析等对地衣共生真菌进行分类学鉴定。

1. 实验材料：2015年4月1至3日笔者对贵州省麻阳河自然保护区的地衣进行采集，共获得90余份标本。
   

2．方法及步骤：

2.1．外部形态描述：借助显微镜从地衣类型、颜色；表面附属物及特殊结构（如粉芽、裂芽、假根、杯点、裂片、鳞片、粉霜、中央脐、衣瘿等）；繁殖结构（子囊壳、子囊盘、分生孢子器等）的大小、形状及颜色等方面对地衣外部形态进行描述。

2.2．解剖形态：分别对地衣体和子囊盘进行手动纵切片，然后制作临时切片并利用光学显微镜进行镜检，观察地衣体内菌藻分层情况，皮层特点；共生藻种类；子囊盘形态结构、侧丝、子囊及孢子形状颜色大小等方面的特点。

2.3．化学分析：

（1）颜色反应：分别用5-10%KOH溶液；Ca(ClO)2饱和溶液；对苯二胺5%乙醇溶液等对地衣体的皮层、髓层、果柄、子囊盘等进行显色反应^[3]。

（2）微量结晶法（MCT）：取少量地衣体剪碎置于载玻片上，滴加少量丙酮浸提，置通风橱中，待丙酮挥发干燥后，再滴入结晶溶剂覆盖样品区，并盖上盖玻片，于酒精灯上方间歇加热至沸腾后置于通风橱中冷却至室温，在光学显微镜下镜检结晶体形状，结合上述颜色反应推测该标本所含有的地衣化学成份^[4]。

常用结晶溶剂：以下均为体积比

KK 5％氢氧化钾：20％碳酸钾＝1：1

GE 甘油：冰醋酸＝1：3

GAW 甘油：乙醇：水＝1：1：1

GAo-T 甘油：乙醇：邻–甲苯胺＝2：2：1

GAAn 甘油：乙醇：苯胺＝2：2：1

2.4．分子实验：利用改良CTAB法^[5-6]提取地衣总DNA作为模板，引物：（ITS1F-5′-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA-3′、ITS4-5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′、ITS5-5′-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3′、）进行PCR反应，反应程序为：94℃预变性5min; 94℃变性30sec，55℃退火45sec，72℃延伸30sec，40 个循环；72℃延伸5min。PCR结束后进行1%琼脂糖凝胶电泳，凝胶成像系统进行条带分析。对于扩增条带不清晰或无的样品，更换引物对重新PCR后电泳检测。结果理想的样品进行切胶回收纯化后送至测序公司测序，测序数据进入NCBI核酸库进行Blast，所得结果辅助鉴定标本种类。（引物合成由上海生工完成，测序在北京博友顺生物技术有限公司）

2.5．综合以上数据，结合文献对地衣进行鉴定分类^[7-18]。

3．结果与讨论

本研究对采自麻阳河保护区的90余份标本，从外部形态、解剖结构、化学成分以及ITS序列的测定等方面进行了研究，共鉴定出10科16属，共30种地衣，其中20种为贵州省新纪录。叶状地衣有12个种，枝状地衣有1种，鳞片状地衣7种，壳状地衣9种，石蕊科、文字衣科和梅衣科地衣的标本较为多见，为优势科。地衣是菌和藻的共生体，由于缺乏类似植物的完整皮层的保护，因此对空气较为敏感，曾有人将地衣作为空气质量监测生物进行了研究，发现在空气中含二氧化硫等污染气体较多的城市几乎难以寻见地衣踪迹，而在郊区则能看到少量石生壳状地衣，随着海拔的升高，远离城市的环境则发现地衣多样性逐渐增加，而且开始有鳞片状、叶状和枝状地衣的出现。本次调查发现鳞片状、叶状和枝状地衣种类占到69%，说明该地区的空气质量良好。

麻阳河保护区是一个以麻阳河为中心的黑叶猴保护区，在调查经过的区域，多水生环境，河谷两侧植被覆盖好的区域多悬崖峭壁，难以靠近调查采集标本。在所能到达的无水河谷地带，其植被非常茂密，林下光线较暗，另由于经常受到山洪冲刷，能见光的石块较少，地衣缺少固着的基物，因此核心地带采集到的标本较少。只在农田、路边等光线充足的树皮、石头、苔藓及土层采集到一些种类。梅衣科是该次调查过程中发现种类最多的科，梅衣科地衣常以石头、苔藓、以及土层等为基物，属于分布较为广泛的类群。文字衣科地衣主要分布在光线充足的树皮、石块上，本次考察活动所采集到的文字衣标本主要是树皮生。

 

表1. 麻阳河保护区地衣种类统计表

    

4．贵州麻阳河保护区地衣名录。

1. 石蕊科Cladoniaceae Zenker
   
2. 石蕊属Cladonia Browne
   
   1. 黑穗石蕊Cladonia amaurocraea(Flk.)Schaer .
      

      标本：麻阳河五堡 海拔670m
      

      基物：石土层，石藓层
      

   2. 肉石蕊Cl. carneola (Fr.) Fr. （贵州新纪录）
      

      标本：麻阳河朱家洞 海拔420m
      

      基物：石土层，石藓层
      

   3. 喇叭粉石蕊Cl. chlorophaea (Flk.) Spreng
      

      标本：麻阳河氽窝坝 海拔670m；麻阳河大河坝 海拔350m
      

      基物：石土层，石藓层
      

   4. 枪石蕊Cl. coniocraea
      (Flk.) Sandst
      

      标本：麻阳河五堡 海拔670m
      

      基物：石土层，石藓层
      

   5. 糙皮石蕊Cl. scabriuscula
      (Delise) Nyl.
      
      

      标本：麻阳河五堡 海拔670m
      

      基物：石土层，石藓层
      

   6. 鳞石蕊Cl. squamosa
      Dahl
      

      标本：麻阳河板桥子 海拔651m
      

      基物：石土层，石藓层
      

   7. 尖头石蕊Cl. subulata
      (L.) Wigg. （贵州新纪录）
      

      标本：麻阳河五堡 海拔670m
      

      基物：石土层，石藓层
      

   8. Cl. verruculosa
      (Vainio) Abti（贵州新纪录）
      

      标本：麻阳河五堡 海拔670m
      

      基物：石土层，石藓层
      

3. 绒衣科Coenogoniaceae Stizenb.
   
4. 绒衣属Coenogonium
   Ehrenb.
   
   1. C. luteum (Dicks.) Kalb & Lucking（贵州新纪录）
      

      标本：麻阳河板桥子 海拔651m
      

      基物：树皮
      

5. 文字衣科Graphicaceae Dumort.
   
6. 文字衣属Graphis
   Adans.
   
   1. 齐文字衣G. elegantula
      Zahlbr.
      

      化学：地衣体K+橘黄色，P+黄色；含stictic acid。
      

      标本：麻阳河溪沟 海拔325米
      

      基物：树皮。
      

   2. 文字衣G. script
      (L.) Ach.
      

      标本：麻阳河溪沟 海拔325米
      

      基物：树皮。
      

   3. 细柔文字衣G. tenella Ach. （贵州新纪录）
      

      标本：麻阳河溪沟 海拔325米
      

      基物：树皮。
      

7. 半实衣属Hemithecium
   Trevis.
   
   1. 巴氏半实衣H. balbisii
      (Fée) Trevis. （贵州新纪录）
      

      标本：麻阳河溪沟
      海拔325米
      

      基物：树皮。
      

8. 黑文衣属Phaeographis Müll. Arg.
   
   1. 枝状黑文衣Phaeographis dendritica
      (Ach.) Müll. Arg. （贵州新纪录）
      

      标本：麻阳河溪沟
      海拔325米
      

      基物：树皮。
      

9. 茶渍衣科Lecanoraceae Körb.
   
10. 茶渍衣属Lecanora
    Ach.
    
    1. 亚丽茶渍衣L. chlarotera Nyl.

       标本：麻阳河新景乡回龙海拔730m；麻阳河板桥子
       海拔594m

       基物：石头
       

11. 网衣科Lecideaceae Chevall.
    
12. 网衣属Lecidea
    Ach.
    
    1. Lecidea sp.
       

       标本：麻阳河大河坝
       海拔350m
       

       基物：石头
       

13. 蜈蚣衣科Physciaceae Zahlbr.
    
14. 哑铃孢衣属Heterodermia
    Trevis.
    
    
    1. 白色哑铃孢衣H. albicans
       (Pers.) Swinscow & Krog（贵州新纪录）
       

       标本：麻阳河新景乡回龙海拔730m

       基物：树皮
       

    2. H. obscurata (Nyl.) Trev.
       

       标本：麻阳河五堡 海拔670m
       

       基物：树皮
       

15. 梅衣科Parmeliaceae Zenker
16. 树发属Alectoria
    Ach.
    1. 伊氏树发A.imshaugii
       Brodo & D. Hawksw. （贵州新纪录）

       标本：麻阳河新景乡麻杆溪 海拔790m
       

       基物：树皮

17. 梅衣属Parmelia Ach.
    
    1. 粗糙梅衣P. squarrosa Hale（贵州新纪录）
       

       标本：麻阳河五堡 海拔670m
       

       基物：树皮

18. 裸缘衣属Parmotrema
    A. Massal.
    1. P. gardneri
       (C.W. Dodge) Sérusiaux（贵州新纪录）
       

       基物：树皮
       

    2. P. hypoleucinum
       (B. Stein) Hale（贵州新纪录）
       

       标本：麻阳河板桥子 海拔594m

       基物：树皮

    3. P. perlatum (Eschw.) M. Choisy（贵州新纪录）
       

       标本：麻阳河新景乡回龙 海拔730m

       基物：树皮

    4. 白纹裸缘衣P. reticulatum
       (Tayl.) Choisy（贵州新纪录）

       标本：麻阳河五堡 海拔670m
       

       基物：树皮

    5. P. stuppeum (Taylor) Hale（贵州新纪录）
       

       标本：麻阳河五堡 海拔670m
       

       基物：树皮
       

19. 星点梅属Punctelia Krog
    
    1. 粗星点梅衣P. rudecta (Ach.) Krog（贵州新纪录）
       

       标本：麻阳河五堡 海拔670m

       基物：树皮
       

20. 黄梅属Xanthoparmelia (Vain.) Hale
    
    1. 散生黄梅Xanthoparmelia conspersa
       (Ach.) Hale（贵州新纪录）
       

       标本：麻阳河新景乡回龙 海拔730m

       基物：树皮
       

21. 鸡皮衣科Pertusariaceae Körb.
    
22. 肉疣衣属Ochrolechia
    A. Massal.
    1. 俄勒冈肉疣衣O. oregonensis H. Magn. （贵州新纪录）
       

       标本：麻阳河板桥子 海拔594m

       基物：树皮
       

23. 树花科Ramalinaceae C. Argardh
    
24. 杆孢衣属Bacidia De not.
    
    1. 暗褐杆孢衣Bacidia schweinitzii (Fr. ex E. Michener) A. Schneider（贵州新纪录）
       

       标本：麻阳河五堡 海拔670m
       

       基物：树皮
       

25. 瓶口衣科Verrucariaceae (L.)
    
26. 皮果衣属Dermatocarpon
    Eschw.
    
    1. 皮果衣D. miniatum (L.) Mann. 原变种var. miniatum（贵州新纪录）
       

       标本：麻阳河板桥子 海拔651m
       

       基物：石头
       

 

 

参考文献

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