本研究用直接测序法测定了中国羽藓科12属25种植物的rbcL和rps4基因序列，并从Genbank中下载了其相邻科薄罗藓科和柳叶藓科的部分序列，采用邻接法(NJ)和最大似然法(ML)对获得的序列进行分析，分别构建了rbcL和rps4两个基因片段的两种系统树，并将来自DNA的可分析性状与羽藓科植物形态学特征有机结合起来，探讨羽藓科的范畴、科内各属的亲缘关系以及羽藓科与其邻近科的关系，得出了以下结论：(1)本研究中构建的多种不同的系统树中，牛舌藓属、多枝藓属和羊角藓属始终形成一稳定分支，成为一个单系类群，结合牛舌藓亚科植物的匍匐茎、叶片着生方式、蒴齿形态等特征，支持了Buck、Vitt、吴鹏程等将牛舌藓亚科独立成科的观点。(2)基于rbcL和rps4基因序列构建的分子系统树中，广义羽藓科的沼羽藓亚科与羽藓亚科的属种形成了一个单系类群。在形态上沼羽藓亚科植物与羽藓亚科有较多相同之处如蒴齿特征，所以不支持将沼羽藓亚科独立成科。(3)山羽藓属在形态上与羽藓科核心属羽藓属除齿毛缺失外有诸多相似之处，与虫毛藓属植物也甚相似。本研究来自rbcL和rps4的序列数据中，绝对遗传距离、种间差异值、序列歧异度等表明了山羽藓属与硬羽藓属亲缘关系非常近。在不同的系统树中，山羽藓与硬羽藓多次成为高支持率的姊妹群。所以，本研究不支持吴鹏程等将山羽藓属放入沼羽藓亚科，坚持将山羽藓属放至羽藓亚科。(4)结合形态学特征及基于rbcL和rps4基因序列的分析结果和李成梅等基于核DNAITS序列的结果，狭义的羽藓科应该包括虫毛藓属、小羽藓属、鹤嘴藓、细羽藓属、羽藓属、硬羽藓属、山羽藓属、毛藓属和沼羽藓属、锦丝藓属。(5)rbcL和rps4基因序列数据在羽藓科的系统重建过程中，信息位点分别占序列总长度的6.8﹪和7.4﹪，均大于5﹪，说明rbcL和rps4基因序列在羽藓科系统发育问题探讨方面具有一定的价值。