荷叶铁线蕨(Adiantum nelumboides X.C.Zhang),为多年生常绿草本植物,隶属于铁线蕨科铁线蕨属,是我国三峡库区特有珍稀濒危植物,也是铁线蕨科在亚洲唯一存在的单叶型蕨类植物,被列为重庆市重点保护野生植物,也为重庆市8大极小种群物种之一。主要分布在东起重庆万州区、西至石柱县海拔150~430 m、沿江近100 km长、向两岸纵深3~5 km之间的狭长地段,大部分生长在陡峭崖壁、石缝中,其种群及个体数量稀少,分布规模狭小,生境恶劣,生存状况极其严峻。近年来,随着三峡工程的建设,许多荷叶铁线蕨原有分布区因海拔较低而被淹没。当地居民也因其较高的药用价值而大量进行采挖,生境遭到严重破坏。基于上述诸多因素的影响,荷叶铁线蕨的生存数量及分布规模急剧缩减,濒临灭绝。本文通过对荷叶铁线蕨分布区的实地走访与野外群落调查,对现存荷叶铁线蕨的生存状况进行了详细的记录,并结合区系学、群落生态学、种群生态学等研究方法,对荷叶铁线蕨群落展开了全面、系统的研究,主要包括生境因子分析、区系成分、物种多样性、群落搭配模式、生态位、种间联结性、空间分布格局、种群年龄结构及动态、种群与环境因子关系等内容,以期为荷叶铁线蕨的拯救保护、回归自然、群落优化构建等工作提供理论指导。研究结果如下:(1)对荷叶铁线蕨所有分布区进行了实地走访调查,共发现六个分布点,分别位于石柱县西沱镇水磨溪、忠县石宝镇光辉村红岩子沟、万州区武陵镇二面岩、万州区新乡镇小沱子偏岩和凉水井、万州区新乡镇三水村望天丘,其中忠县石宝镇红岩子沟为此次调查新发现分布点,这也是首次在忠县发现有荷叶铁线蕨的分布。对2005年、2013年、2017年分布点对比分析表明,荷叶铁线蕨分布区正逐年缩小,燕山、溪口等多个分布点逐渐消失,生境破碎化严重,现存的各荷叶铁线蕨种群呈现出相互隔离的“岛屿”状分布。(2)荷叶铁线蕨群落中共有维管植物127种,隶属于71科112属,其中蕨类植物12科14属15种,被子植物59科98属112种。菊科植物、禾本科植物包含种类较多,在群落中占有较大优势。群落内植物的科、属区系成分类型多样,以热带成分和温带成分为主,其中热带成分又占主要优势。群落物种的生活型以地面芽植物、小高位芽植物、矮高位芽植物为主。群落垂直结构主要分为灌木层和草本层,就各样地灌木层和草本层物种多样性而言,总体表现为:草本层>灌木层。(3)群落主要物种热图分析结果表明,荷叶铁线蕨在水磨溪、凉水井、望天丘样地中重要值相对较大,这三个样地主要物种构成分别为:牡荆+江南卷柏+知风草+荷叶铁线蕨、水麻+丛生蜘蛛抱蛋+江南卷柏+荷叶铁线蕨、牡荆+江南卷柏+槲蕨+荷叶铁线蕨。(4)生态位分析结果表明:在荷叶铁线蕨群落25个主要物种中荷叶铁线蕨的生态位宽度最大(5.373),其次是江南卷柏(5.199)、野艾蒿(4.728)。荷叶铁线蕨与其他主要物种均有生态位重叠,NO值介于0.292~0.974之间。其中与江南卷柏(0.974)、细穗腹水草(0.819)等草本的重叠值较大。荷叶铁线蕨群落25个主要物种组成的300个种对中,生态位重叠度较低(0,1级)的有88对,占总对数的29.34%,而重叠度较大(4,5级)的种对有131对,占总种对数的43.67%。因此,荷叶铁线蕨群落中主要物种间生态异质性较小,对资源利用分化不明显,在资源供应不足时将会产生较大的竞争压力。(5)采用方差比率法进行荷叶铁线蕨群落物种总体联结性的检验,结果显示该荷叶铁线蕨群落主要物种间总体表现为不显著正联结,表明该群落还处在不稳定阶段,分析其原因主要是人为干扰对群落产生了影响。本研究运用联结系数(AC)、Ochai指数(OI)、Jaccard指数(JI)以及卡方(?~2)检验进行种对间联结性分析,结果显示,与荷叶铁线蕨呈正联结关系的有13种,负联结的有10种,无联结的有1种,江南卷柏、褐果苔草、毛轴碎米蕨、牡荆、盐肤木与之有较强的正联结,但均未达到卡方检验的显著性水平。总体来看,荷叶铁线蕨与群落中大多数物种间联结性均不显著,具有一定的独立性。(6)空间分布格局分析结果表明,荷叶铁线蕨因其本身的繁殖特性以及对生长环境条件的需求导致其种群呈现聚集分布。(7)通过对荷叶铁线蕨种群13种环境因子主成分分析以及主要环境因子与种群特征相关性分析发现,土壤因子(土壤全氮、含水量)、地形因子(坡度)及人为干扰因子是影响荷叶铁线蕨种群生存发展的最主要的环境因子。对6个样地的种群动态分析结果表明,除水磨溪外,各样地种群动态指数均大于零,种群年龄结构呈增长型,按其增长性大小排序为:红岩子沟>偏岩>二面岩>凉水井>望天丘。其中望天丘种群接近于稳定型。(8)针对荷叶铁线蕨目前的濒危状况,应进一步加强就地保护,保护荷叶铁线蕨种群及其生境。忠县红岩子沟种群人为采挖严重,武陵二面岩种群保护薄弱,新乡偏岩种群位于林间道路旁易受人为干扰,因此对这三个种群的保护应更加重视。在就地保护的基础上,可结合群落特征研究适当进行人为干预以促进种群更新及群落稳定。积极开展种质资源离体保存、人工繁育研究,通过孢子萌发、组织培养、人工栽培等获得大量植株,并将其种植于原生境或燕山、溪口等历史分布区中,从而实现增强回归及重建回归,或者在环境条件相似的适宜生境中进行异地回归,使其在自然条件下顺利生长,以达到最终的保护目的。