長白山區(qū)天橋嶺野生杓蘭屬植物的多樣性研究

呂惠子，邱 爽，楊 威，金 妍，施溯筠

(延邊大學藥學院，吉林延吉 133000)

蘭科植物(Orchids)是被子植物中最進化的類群之一，全世界有3萬多種，我國有1247種［1］。蘭科植物多為珍稀瀕危植物，全世界所有野生蘭科植物均被列入《瀕危野生動植物物種國際貿(mào)易公約》的保護范圍。全世界蘭科植物中77%～80%的種類是附生類型(Epiphytic type)，分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)，一些地生蘭(Teresstrial type)種類也可生長在熱帶地區(qū)［2］。相比之下溫帶地區(qū)的蘭科植物多樣性要貧乏許多，并且僅有地生蘭分布［3］。一般認為溫帶地區(qū)蘭科植物的分布常常與人為干擾密切相關(guān)［4］。

吉林省長白山區(qū)位于我國東北部，其地理位置大致為 125°20'～131°20'E，40°40'～44°30'N，屬溫帶濕潤半濕潤地區(qū)，具有明顯的大陸性季風氣候［5］。由于其獨特的地理環(huán)境蘭科植物分布有28種，其中有 4種杓蘭屬植物［1，6］。盡管有多種蘭科植物的分布，但大多零散分布。由于植被的自然發(fā)展以及人為干擾蘭科植物資源越來越稀少，毫無疑問對長白山區(qū)蘭科植物資源采取保護策略和保護措施是當務之急。據(jù)作者2009～2011年初步調(diào)查長白山區(qū)內(nèi)杓蘭屬植物普遍分布，發(fā)現(xiàn)大多零星分布沒能形成群落，并且其數(shù)量表現(xiàn)出明顯下降的趨勢，而嘎呀河天橋嶺段東北低山窄峽谷區(qū)有杓蘭屬植物的居群分布。本研究對長白山區(qū)天橋嶺的杓蘭屬植物種類、生境及開花物候等進行綜合調(diào)查摸清其分布、居群狀況以及繁殖情況。

1 研究地點與方法

天橋嶺地處長白山區(qū)延邊朝鮮族自治州汪清縣境內(nèi)，該地區(qū)屬長白山區(qū)嘎呀河低山窄峽谷區(qū)。其內(nèi)長僅2 km，寬1 km，海拔在300～500 m之間的山溝內(nèi)大量分布著杓蘭屬植物，也有山蘭，二葉舌唇蘭等其它蘭科植物零散分布。該區(qū)植被覆蓋率90%，是溫帶濕潤地區(qū)大陸性季風氣候，土壤為為暗棕色深林土。2009～2011年我們對溝內(nèi)杓蘭屬植物進行了拍照，記錄各種杓蘭的生境、位置、數(shù)目、花果期等。為了解蘭科植物的開花物候，給溝內(nèi)分布密集的區(qū)域設置20 m×20 m的樣地于花期內(nèi)統(tǒng)計蘭花的開花情況。杓蘭的鑒定依據(jù)《中國植物志》(第十七卷)進行。

2 結(jié)果

2.1 杓蘭屬植物花色多樣性

調(diào)查發(fā)現(xiàn)天橋嶺分布有4種杓蘭屬植物即紫點杓蘭［1］Cypripedium guttatum Swartz、杓蘭 Cypripedium calceolus L.、東北杓蘭 Cypripedium ×ventricosum Sw.以及大花杓蘭Cypripedium macranthum Swartz。而東北植物檢索表中登載的黃鈴杓蘭Cypripedium yatabeanum Maxim.沒有發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)有杓蘭中屬雙葉組(Sect.Bifolia)的紫點杓蘭形態(tài)花色穩(wěn)定，其余3種杓蘭組(Sect.Cypripedium)種群卻表現(xiàn)出花色以及其形態(tài)的多樣性。杓蘭組的杓蘭萼片與花瓣的顏色一樣但唇瓣的顏色與前者相同或不同，故我們做顏色統(tǒng)計時以此為準的。杓蘭的萼片與花瓣有些為典型的栗色，而有些為帶很濃的綠色，唇瓣也從純黃色至褐黃色的變化;東北杓蘭有黃色唇瓣者和黃色萼片者;大花杓蘭的變化更為多樣，萼片與花瓣唇瓣的顏色從紅色至白色漸漸變淡的多種色相，同時有純黃色個體和純白色個體(即大白花杓蘭Cypripedium macranthum Swartz f.albiflora(Makino)Ohwi［6］)(表1)。

表1 長白山天橋嶺地區(qū)杓蘭屬植物多樣性

2.2 杓蘭屬植物的生境與開花物候

天橋嶺被公路分為南北兩部分，杓蘭屬植物生長在南北山坡的林分稀疏、透光性好的疏林和灌木叢中。林地土壤肥沃，腐殖質(zhì)層厚，排水良好。這地帶植物群落特征是采伐過的再生林，喬木層樹種有落葉松、蒙古櫟、紫椴等有限的闊葉樹種并還沒有形成優(yōu)勢樹種。灌木層樹種有瘤枝衛(wèi)矛、暖木條莢蒾、東北山梅花、毛山楂、山楊、榛子等較為豐富，草本層有球花風毛菊、蹄葉橐吾、興安升麻、大三葉升麻、蚊子草、鈴蘭、萱草、花荵、二葉舞鶴草等物種非常豐富。

斑花杓蘭多生長在林緣，分布較松散;其它杓蘭則成簇分布，少者一簇有2～3株，一般10余株，多者達60株甚至150株成簇生長，非常壯觀。杓蘭屬植物一般5月末開始形成花蕾，到了6月初開始開花，到6月4日～13日大多盛開。果期為7月(表2)。

表2 長白山天橋嶺地區(qū)杓蘭屬植物生境和開花物侯

3 討論

杓蘭屬植物的生長和繁衍對環(huán)境條件的要求苛刻的，在長白山區(qū)天橋嶺的山地僅長2 km，寬1 km小區(qū)內(nèi)集中分布多種杓蘭屬植物是實屬較罕見的。之所以形成如此多的杓蘭集中生長在天橋嶺，是該區(qū)為了森林資源的合理利用，2004年開始伐去部分喬木層植物，林下遮蔭發(fā)生改變，“天窗”出現(xiàn)較多，生境的改變有利于杓蘭屬植物生長繁衍。3種杓蘭組的杓蘭花色具有如此豐富的多樣性，可能是由于同屬同組杓蘭物種之間有一定的雜交親和，且花期重疊而造成種間花粉傳遞而導致的。盡管紫點杓蘭(屬雙葉組)的花期及生境與杓蘭組杓蘭相同，但保持其形態(tài)的穩(wěn)定性，這可能是株高，基生葉數(shù)目等形態(tài)的不同而與杓蘭組植物遺傳距離較遠，其種間親和性小的緣故。杓蘭屬植物種間親和性以及種間雜交的形成及其機理有待進一步的研究。考慮到天橋嶺狹窄溝谷內(nèi)集中分布杓蘭，同時具有如此多的多樣性，作者認為應該對杓蘭屬植物進行深入的觀察和研究的同時對天橋嶺杓蘭居群地采取保護措施。

［1］中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志:第17卷［M］.北京:科學出版社，1999:1－52.

［2］Whigham D F，Willems J H.Demographic studies and life.history strategies of temperate terrestrial orchids as a basis for conservation［M］∥Dixon K W，Kell S P，Barret R L，Cribb P J.Orchid Conservation Borneo:Natural History Publications，2003:137－158.

［3］Cathng P M.In situ conservation［M］.∥Hagsater E，Dumont V.Orchids—status Survey and Conservation Action Plan IUCN，Gland and Cambridge.1996:15－23.

［4］李鵬，唐思遠，董立，等.四川黃龍溝蘭科植物的多樣性及其保護［J］.生物多樣性，2005，13(3):255－261.

［5］吉林省環(huán)境保護研究所.長白山地區(qū)自然資源與生態(tài)環(huán)境保護［M］.長春:吉林科學技術(shù)出版社，1988:1－20.

［6］傅沛云.東北植物檢索表［M］.2版.北京:科學出版社，1995:895.