珍稀瀕危植物獨花蘭人工授粉、致危因素分析及保育對策

桂先群

（金寨縣天堂寨國家級自然保護區(qū)，安徽六安237343）

珍稀瀕危植物獨花蘭人工授粉、致危因素分析及保育對策

桂先群

（金寨縣天堂寨國家級自然保護區(qū)，安徽六安237343）

本文通過對珍稀瀕危植物獨花蘭瀕臨滅絕致危因素的揭示，探索人工授粉解決致危的方法，提出了對獨花蘭今后拓展繁育領(lǐng)域的新思路、新方法和保護對策，以期達到維護區(qū)域生物多樣性，合理利用資源，實現(xiàn)保護區(qū)可持續(xù)發(fā)展的目的。

珍稀瀕危植物；獨蘭花；致危因素；生物多樣性

獨花蘭（Changnienia amoena）為多年生草本植物，植株僅一葉一花，具廣卵形假鱗莖1～3節(jié)。它是中國特有單型屬種，分布在安徽、江蘇、浙江、江西、湖北、湖南和四川等省。其帶根全株具有清熱、涼血、解毒之功效，主治咳嗽，痰中帶血，熱癤疔瘡。近年來，由于開發(fā)導(dǎo)致環(huán)境惡化和采挖過度、繁殖困難等原因，該物種急劇減少，已淪為稀有瀕危境地，被列為國家二級保護野生植物。筆者根據(jù)多年野外調(diào)查得知，天堂寨僅在打杼叉、風(fēng)龍井、虎形地呈小群落分布，總量千余株，但只開花，不結(jié)果。是什么原因造成該物種結(jié)果困難？經(jīng)觀察是因為其生殖器官存在一定缺陷，導(dǎo)致不能孕育結(jié)實而影響子代繁育。

1 生物學(xué)特性

獨花蘭春季3月出苗，4～5月份開花，地上部僅一葉一花。葉有細長褐色葉柄，葉片卵圓形，幼時綠色，開花時呈赭紅色，長5～10 cm，寬5～8 cm；頂端極尖，基部圓形，具平行脈4～5對。地下莖呈假鱗莖狀，卵形，肉質(zhì)，直徑約2～3 cm；節(jié)上生有肉質(zhì)須根。自假鱗莖項端抽出褐色花葶，花單生于花葶頂部?；ù?，直徑約5 cm,淡紫紅色，具苞片2～3枚；萼片及花瓣上均具腺體，唇瓣上有大小不等的紅色斑點，近基部有一黃色斑塊，斑塊表面有粘液狀分泌物，并有細小紅色斑點；蕊柱半圓柱形，長約2～3 cm，有翅狀緣；花藥生于蕊柱頂端，藏于藥帽下，二室，有花粉塊4個，花粉塊柄和粘盤不發(fā)達；柱頭（蕊喙）位于蕊柱頭部一側(cè)下方，凹陷呈腔室狀，成熟時有無色粘液狀分泌物；子房下位，一室。蒴果長約2.5 cm，直徑約1 cm。成熟種子粉狀，淡黃色。全株至11月中旬地上部枯萎，進入休眠期。獨花蘭為典型的蟲媒花，正常情況下應(yīng)該借助前來吮吸花粘液分泌物的昆蟲觸及隱藏在藥帽下的花粉或粘盤，將花粉塊帶到柱頭凹陷處的腔室內(nèi)以完成授粉。但據(jù)觀察，獨花蘭的花器在構(gòu)造上有幾點異常情況：一是花藥帽較大，并且包蓋緊密，不利于花粉塊的外露和傳播；二是花粉塊柄不發(fā)達，不能將花粉塊托起將花藥帽頂開；三是粘盤不發(fā)達，無法將花粉塊帶出藥帽。因此，在沒有其他昆蟲友好協(xié)同配合的情況下，整個花期直至結(jié)束，花粉塊一直包藏在花藥帽下，無法完成授粉。同時，即使是自然或外力（非人力）作用把花藥帽頂開，因該花器無香味，無鮮艷色澤，很難招引昆蟲傳粉。由此，造成獨花蘭只開花而不結(jié)果的原因[1]。

2 人工授粉試驗

對天堂寨自然保護區(qū)的虎形地和風(fēng)龍井處獨花蘭80株進行人工授粉試驗，在2008年4月24日上午進行授粉。授粉方法為：用小鑷子揭開花藥帽，再用小鑷子摘取花粉塊，并將花粉塊送入同柱頭腔室內(nèi)的粘液上貼緊。人工授粉關(guān)鍵是掌握好花粉塊的成熟期和雌蕊柱頭腔室內(nèi)所分泌的粘液期要同步，否則，授粉后雌蕊柱頭很難受精發(fā)育成果實，此為最關(guān)鍵的技術(shù)難點。

為了證實人工授粉結(jié)實可靠性，在2014年4月25日又進行了50株人工授粉試驗。兩次試驗觀察情況見表1。表中組別欄內(nèi)的“1”分別為2008年4月24日對80株人工授粉情況觀察記錄和2014年4月25日對50株人工授粉情況觀察記錄；表中組別欄內(nèi)的“2”分別為2008年4月24日選擇30株未經(jīng)人工授粉的觀察情況記錄和2014年對20株未經(jīng)人工授粉的觀察情況記錄，其目的為兩次人工授粉結(jié)果作比較研究。

表1 獨花蘭人工授粉后的結(jié)果情況對比一覽表

授粉的開始時間根據(jù)氣候變化而定，一般在4月22日～28日之間，若天氣溫暖花粉成熟早可提前兩天，氣溫涼可向后推遲幾天。受精后子房發(fā)育表現(xiàn)為增高增粗，其生長發(fā)育分4個階段：在5月1日～5月9日為第一個生長階段，增高在2.3 mm左右，增粗在0.8 mm左右。第二個發(fā)育階段在5月10日～5月17日之間。第三發(fā)育階段為5月18日～5月27日之間。第四個階段為果實成熟階段，為7月20日～8月下旬。若需要取果實作為組織培養(yǎng)，只需要果實在生理成熟即可采摘，無需等到形態(tài)成熟，否則果實脫落無法采收，且影響生命力、生活力和成活率。

通過試驗觀察，2008年4月24日人工授粉80株，結(jié)果54株，其結(jié)果率為67.5%。2014年4月25日第二次人工授粉50株，結(jié)果株為38株，其結(jié)果率為76%。

3 致危因素討論

通過筆者在2008年4月24日、2014年4月 25日兩次對獨花蘭人工授粉和中科院研究人員在1991年4月22日、1992年4月22日兩次人工授粉試驗，證實獨花蘭致危因素主要存在兩方面原因。

3.1 獨花蘭自身生物學(xué)因素

3.1.1 藥帽因素

花藥帽較大且包蓋較緊密，不利于花粉外露和傳播。

3.1.2 花粉柄因素

花粉柄不發(fā)達，不能將花粉塊托起將花藥帽頂開。

3.1.3 粘盤因素

粘盤不發(fā)達，無法將花粉帶出花藥帽，因而胚珠不能達到自然傳粉授精發(fā)育成種子。

3.2 人為因素

人為活動破壞生態(tài)環(huán)境和受經(jīng)濟利益驅(qū)使，過度采挖造成。但這種因素是人為操控，排除致危因素。

4 獨花蘭保育對策

獨花蘭為我國特有的單屬植物，且有一定的藥用價值和觀賞價值，目前日漸稀少，瀕臨滅絕。為了保護和發(fā)展珍稀瀕危植物獨花蘭，提出以下保育對策。

4.1 提高獨花蘭繁殖效率

針對獨花蘭生物學(xué)缺陷采取基因研究、遺傳手段，進行改良。一是促進花藥帽隨花粉粒成熟而形成自然張力。二是對花粉塊柄作復(fù)壯處理，促進花粉塊柄粗壯發(fā)達，以期達到將成熟的花粉塊托起進而將花藥帽頂開。三是人工促進粘盤發(fā)達，將花粉塊自然帶出花藥帽。四是用獨花蘭器官進行組織培養(yǎng)。五是大力推廣獨花蘭人工授粉技術(shù)，提高其種群密度，使其早日擺脫致危困境。

4.2 實施獨花蘭保護工程

4.2.1 設(shè)立拯救區(qū)

對天堂寨僅有的千余株獨花蘭圍欄保護，確定專人固守看管，使其成為獨花蘭的專門經(jīng)營培護拯救區(qū)。

4.2.2 建立固定樣地

建立獨花蘭固定樣地，對樣地適時觀察看護、培植。

4.2.3 實施生態(tài)監(jiān)測

根據(jù)物候季相，對不同的生長期、發(fā)芽、展葉、掛果、種熟、落果、休眠期、種群數(shù)量、生長情況、人工授粉后管理等進行細致調(diào)查、記錄、建檔，形成專門系統(tǒng)完整的監(jiān)測技術(shù)資料。

4.2.4 加強法制宣傳，實行依法監(jiān)管

保護區(qū)和景區(qū)建設(shè)必須嚴格按照規(guī)劃，實行保護先行；做好全面、詳細、周密的資源本底調(diào)查，嚴格按照功能區(qū)劃分進行保護和經(jīng)營。

4.2.5 正確處理好資源保護和開發(fā)的關(guān)系

提高全民的保護意識和守法觀念，努力實現(xiàn)資源、環(huán)境、經(jīng)濟、社會和諧發(fā)展，真正實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展和利用。

[1]王年鶴，呂曄，程增林，等.獨花蘭的生物學(xué)特性和繁殖研究初報[J].植物學(xué)通報,1994,(11):53-55.

（責(zé)任編輯：楊婷婷）

Analysis on the Artificial Pollination and Threatening Factors of Rare and Endangered Plant Changnienia amoena and Its Conservation Strategies

GUI Xianqun
（Tiantangzhai National Nature Reserve,Lu'an 237343,Anhui,China）

In this paper the threatening factors of the rare and endangered plant Changnienia amoena were uncovered and its artificial pollination method was explored to solve the problem of its endangerment.New ideas,methods and conservation strategies were put forward for further expanding the reproduction field of Changnienia amoena in the future to achieve the aim of maintaining the regional biodiversity and rationally utilizing its resources for sustainable development.

Rare and endangered plant;Changnienia amoena;Threatening factors;Biodiversity

S682.31

A

2095-0152（2015）02-0073-03

2015-01-13

2014-02-01

桂先群（1958-），男，林業(yè)工程師，主要從事林業(yè)資源保護及林政管理等工作。E-mail:2907265365@163.com