寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蘭科植物多樣性及分布

楊焱冰+陳光平+安明態(tài)+王加國(guó)+李曉芳

摘要 蘭科植物是單子葉植物中的第二大科，高度進(jìn)化，是植物保護(hù)中的“旗艦”類(lèi)群。為掌握寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蘭科植物的基本狀況，通過(guò)對(duì)保護(hù)區(qū)蘭科植物的專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查，分析其物種組成、分布狀況及多樣性特征。結(jié)果表明：①保護(hù)區(qū)蘭科植物較為豐富，共21屬44種，以地生型為主有32種，附生型9種，半附生型2種，腐生型1種，少見(jiàn)與罕見(jiàn)物種所占比例大。②在現(xiàn)有的3個(gè)管理站區(qū)域中，元生壩管理站區(qū)域分布物種最多，為33種；其次為中心管理站區(qū)域，有24種；風(fēng)水埡管理站區(qū)域最低，為14種。③物種數(shù)隨海拔的升高先變大后變小，以900～1 300 m海拔段最為豐富，共有26種。④區(qū)系組成豐富，可劃分為10分布類(lèi)型與3個(gè)變型，以熱帶成分為主，溫帶成分次之，中國(guó)特有分布所占比例大，特有屬1屬（占4.8%），特有種11種（占25%）。

關(guān)鍵詞 蘭科植物；多樣性；分布；寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào) Q949.71+8.43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）05-0137-04

Abstract Orchidaceae which is highly evolved and regarded as the flagship group in plant conservation，and it is the second families in monocotyledonous plants.In order to master the fundamental status of orchids in Kuankuoshui National Nature Reserve，we organized a special survey for orchids at the reserve to analyze its species composition，distribution and diversity characteristics.Here were the results：① Orchidaceae was rich at the reserve，44 species in 21 genera of Orchidaceae were listed.Among these species，32 species were terrestrial，9 species were epiphytic，2 species were hemie-piphytic，1 species was saprophytic，and the proportions of rare and rarer were high.② In the 3 management station areas，the most species，33，were dis-tributed in Yuanshengba Station area，24 species were in the Central Station area，the least species，14，were distributed in Fengshuiya Station area.③ With the ascent of the altitude，the number of species increased at first and then decreased，but distribution was concentrated at an elevation of 900～1 300 meters，where there were 26 species in total.④ Floristic compositions were rich，could be divided into 10 types and 3 variant.Tropical ingredients were the main，and followed were temperate-zone ones，and it was large proportion of Chinese endemic genera，which included 1 genera （accounting for 4.8%），11 species （accounting for 25%）.

Key words orchids；diversity；distribution；Kuankuoshui National Nature Reserve

蘭科（Orchidaceae）是被子植物種類(lèi)最豐富的四大科之一，全世界有700屬2.0萬(wàn)～3.5萬(wàn)種，除兩極及沙漠地區(qū)外世界各地均有分布[1-2]。所有的物種都被列入《野生動(dòng)植物瀕危物種國(guó)際貿(mào)易公約》（CITES）的保護(hù)范圍，為植物保護(hù)中的“旗艦”類(lèi)群[3]。截至2012年，中國(guó)野生蘭科植物已記載187屬1447種，特有種601種，集中分布于西南地區(qū)和臺(tái)灣[4]，但近幾年以來(lái)新種[5-8]及新記錄種[9-11]的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步豐富了中國(guó)蘭科植物的本底資料。貴州省為蘭科植物的重要分布區(qū)之一，現(xiàn)已記載有蘭科植物84屬280種[12]。蘭科為最進(jìn)化、最高級(jí)的類(lèi)群之一，生活型就有地生性、腐生型、附生型3種；花的構(gòu)造高度特化，形成了獨(dú)特的欺騙性傳粉，以欺騙性傳粉方式完成授粉的物種占蘭科的1/3[13]，使蘭科的物種進(jìn)化與傳粉成為研究的一個(gè)熱點(diǎn)[14-16]。

蘭科植物的多樣性與植被原生性有密切關(guān)系，其多樣性程度可反映當(dāng)?shù)厣锒鄻有誀顩r[17]。寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)處于特殊的喀斯特臺(tái)原區(qū)，具有高山溝谷，野生動(dòng)植物資源豐富，植被覆蓋率高，原生性強(qiáng)，生境類(lèi)型多樣，為蘭科植物提供了所需的生存環(huán)境。但近年來(lái)對(duì)寬闊水保護(hù)區(qū)的研究主要集中于鳥(niǎo)類(lèi)、黑葉猴、昆蟲(chóng)等動(dòng)物領(lǐng)域[18-21]，對(duì)于蘭科植物的研究較為薄弱，僅有《寬闊水自然保護(hù)區(qū)綜合科學(xué)考察集》進(jìn)行了簡(jiǎn)要的記錄與分析[22]。本文通過(guò)對(duì)寬闊水保護(hù)區(qū)蘭科植物調(diào)查研究，進(jìn)一步了解寬闊水保護(hù)區(qū)蘭科植物種類(lèi)、分布狀況及區(qū)系組成，為寬闊水保護(hù)區(qū)對(duì)蘭科植物的保護(hù)乃至寬闊水保護(hù)區(qū)生物多樣性的保護(hù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于貴州省遵義市綏陽(yáng)縣北部黔北山地大婁山脈東部斜坡地帶，東西寬約19 km，南北長(zhǎng)約20 km，面積26 231 hm2。地勢(shì)中部高、四周低，海拔650～1 762 m。保護(hù)區(qū)處于中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)性氣候，常年氣溫較低，云霧多，日照少，具有低緯度山地濕潤(rùn)氣候特點(diǎn)，≥10 ℃積溫3 262～4 861 ℃，年均溫11.7～15.2 ℃，年降水量為1 300～1 350 mm，年均相對(duì)濕度超過(guò)82%。土壤以黃棕壤、黃壤為主。植被類(lèi)型有原生性亮葉水青岡林、次生性闊葉林、杉木林、竹林和灌木林。以中亞熱帶原生性亮葉水青岡闊葉林及其生態(tài)系統(tǒng)、黑葉猴及其棲息地為主要保護(hù)對(duì)象[22]。

1.2 研究方法

采用樣方法與樣線法相結(jié)合，于2014年至2016年上半年在不同季節(jié)內(nèi)對(duì)寬闊水保護(hù)區(qū)不同地段進(jìn)行蘭科植物全面調(diào)查。采用GPS對(duì)物種定位并記錄其分布點(diǎn)、生境狀況及干擾狀況等基本信息。調(diào)查期間以拍攝照片為主，對(duì)于分布較多或有較大疑問(wèn)的進(jìn)行標(biāo)本采集，標(biāo)本存于貴州大學(xué)林學(xué)院樹(shù)木標(biāo)本館（GZAC）。

2 結(jié)果與分析

2.1 種類(lèi)多樣性

通過(guò)野外調(diào)查及查閱已有資料，統(tǒng)計(jì)得出寬闊水保護(hù)區(qū)共有蘭科植物21屬44種（表1），在原有的基礎(chǔ)上新增6屬23種，占貴州省已知蘭科所有屬[12]的25%、所有種[12]的16%。其中，以地生型為主有32種，占73%；附生型次之有9種，占20%；半附生型2種，占5%；腐生型僅1種即天麻（Gastrodia elata），占2%。種數(shù)最多的屬為蝦脊蘭屬（Cala-nthe），共有9種，占20%；其次為羊耳蒜屬（Liparis）與蘭屬（Cymbidium），均為5種，占11%。其分布的單屬種物種多共有12種，占27%，物種豐富性較高。除線葉春蘭（Cymbidium goeringii var.serratum）外，其他物種全部被列入《中國(guó)物種紅色名錄》[23]，根據(jù)其劃分可將寬闊水蘭科植物劃分為4個(gè)等級(jí)，其中瀕危（EN）物種有金佛山蘭（Tangtsinia nanchua-nica）、黃花白及（Bletilla ochracea）2種，近危（NT）物種最多達(dá)21種，易危（VU）物種為17種；無(wú)危（LC）物種有斑葉蘭（Goodyera schlechtendaliana）、叉唇角盤(pán)蘭（Herminium lance-um）、綬草（Spiranthes sinensi ）3種。多度上除斑葉蘭、鉤距蝦脊蘭（Calanthe graciliflora）、劍葉蝦脊蘭（Calanthe davidii）、大花羊耳蒜（Liparis distans）等5種為常見(jiàn)物種外，其余物種均屬于少見(jiàn)或罕見(jiàn)狀況，分布上僅分布于局限的區(qū)域且數(shù)量較少，如足莖毛蘭（Eria coronaria）、尖葉石仙桃（Pholidota missionariorum）、小羊耳蒜（Liparis fargesii）等，在寬闊水保護(hù)區(qū)僅發(fā)現(xiàn)1個(gè)分布點(diǎn)且資源量稀少。

2.2 分布多樣性

2.2.1 水平分布多樣性。以現(xiàn)有管理站所在區(qū)域來(lái)劃分寬闊水蘭科植物的水平分布格局[23]。其中，原生壩管理站區(qū)域物種最為豐富，共有33種；其次為中心管理站區(qū)域，有24種；風(fēng)水埡管理站區(qū)域最低，有14種（表1）。原生壩管理站所在區(qū)域海拔較低，保護(hù)區(qū)海拔最低處底水即是位于元生壩所在區(qū)域，地貌以溝谷最多，該區(qū)域的核心區(qū)面積是最大的一個(gè)區(qū)域，植被狀況亦好，是調(diào)查力度最大的區(qū)域；此管理站區(qū)域的附生蘭均要多于其余區(qū)域的管理站。中心管理站區(qū)域位于保護(hù)區(qū)的中心位置，處于喀斯特臺(tái)原地貌的中心位置，海拔較高且氣溫較低、濕度大，其分布以地生蘭為主。風(fēng)水埡管理站地處交通要道部位，喀斯特臺(tái)原的邊緣，人類(lèi)活動(dòng)較為強(qiáng)烈，干擾大，分布的物種數(shù)量相對(duì)較少，但亦具有與其他2個(gè)管理站不同的物種，如落地金錢(qián)（Haben-aria aitchisonii）、蘚葉卷瓣蘭（Bulbophyllum retusiusculum）及足莖毛蘭（Eria coronaria）3種僅在風(fēng)水埡管理站區(qū)域發(fā)現(xiàn)。

2.2.2 垂直分布多樣性。以200 m為海拔高差將寬闊水蘭科植物垂直分布劃分為4個(gè)海拔段。由圖1可知，蘭科植物垂直分布物種的數(shù)量隨海拔的升高物種數(shù)先變大后變小；中間海拔段分布多，高海拔與低海拔分布較少，呈中間膨脹型，其中以900～1 300 m海拔段物種最為豐富，共有26種，占59%；物種數(shù)分布最低的為高海拔地段，僅有10種，占23%。地生蘭垂直分布的變化亦是隨海拔升高先增加后減小，最豐富的亦為900～1 300 m海拔段，共有21種，占48%。附生蘭則隨海拔升高呈減少趨勢(shì)，最豐富的700～900 m海拔段有6種，這與水熱條件具有較大相關(guān)性，只有在低海拔溝谷才能滿(mǎn)足附生蘭對(duì)溫度與濕度的需求。半附生蘭在各海拔段均有分布，但僅1種。而腐生蘭只有1種，分布于1 300～1 500 m海拔段，在此海拔段植被較為原始，枯枝落葉層厚，但氣溫相對(duì)于低海地段低，僅適合特定的物種生存。

2.3 區(qū)系成分多樣性

根據(jù)吳征鎰《中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類(lèi)型》（1991年）[24]的劃分及查閱相關(guān)資料[25-28]，屬的區(qū)系上，可將寬闊水蘭科植物的21屬劃分為10個(gè)分布區(qū)及1個(gè)變型（表2）。區(qū)系組成上，世界分布屬僅有羊耳蒜屬（Liparis）1個(gè)，泛熱帶分布2屬，舊世界熱帶分布僅鶴頂蘭屬（Phaius）1屬，熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布5屬（占23.8%），熱帶亞洲（印度—馬來(lái)西亞）分布斑葉蘭屬（Goodyera）1屬，熱帶印度至華南（尤其云南南部）分布獨(dú)蒜蘭屬（Pleione）1屬，北溫帶分布4屬（占19%），東亞和北美洲間斷分布杓蘭屬（Cypripedium）1屬，舊世界溫帶分布角盤(pán)蘭屬（Herminium）1屬，東亞分布3屬（占14.3%），中國(guó)特有僅有金佛山蘭屬（Tangtsinia）1屬。按熱帶與溫帶性質(zhì)劃分可得出，熱帶性質(zhì)（2～7）分布的有10屬，占48%；溫帶性質(zhì)（8～14）分布的屬9屬，占43%。可見(jiàn)寬闊水保護(hù)區(qū)蘭科植物屬區(qū)系以熱帶成分為主，溫帶成分次之，表現(xiàn)出了較強(qiáng)的熱帶向溫帶區(qū)系過(guò)渡的過(guò)渡性區(qū)系特征。

種的區(qū)系上，寬闊水蘭科植物可分布為7個(gè)分布型及2個(gè)變型，其中泛熱帶分布有三棱蝦脊蘭（Calanthe tricarina-ta.）、三褶蝦脊蘭（C.triplicate）、見(jiàn)血青（Liparis nervosa）3種，占6.8%；舊世界熱帶分布有春蘭（Cymbidium goeringii）、叉唇角盤(pán)蘭（Herminium lanceum）2種，占4.5%；熱帶亞洲、非洲和大洋洲間斷分布僅黃花鶴頂蘭（Phaius flavus）1種，占2.3%；熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布的種最多，有大花羊耳蒜（Lip-aris distans）、天麻（Gastrodia elata）、建蘭（Cymbidium ensif-olium）、兔耳蘭（C.lancifolium）、艷麗齒唇蘭（Anoectochilus moulmeinensis）等12種，占27.3%；熱帶亞洲（印度—馬來(lái)西亞）分布僅斑葉蘭（Goodyera schlechtendaliana）1種，占2.3%；北溫帶分布有綬草（Spiranthes sinensis）、小舌唇蘭（Plata-nthera minor）、舌唇蘭（Platanthera japonica）、金蘭（Cephalan-thera falcate）4種，占9.1%；東亞分布有裂瓣玉鳳花（Haben-aria petelotii）、鐮翅羊耳蒜（Liparis bootanensis）、澤瀉蝦脊蘭（Calanthe alismaefolia）、無(wú)柱蘭（Amitostigma gracile）等8種，占18.2%；中國(guó)—日本有扇脈杓蘭（Cypripedium japonicum）、蝦脊蘭（Calanthe discolor）2種，占4.5%；中國(guó)特有劍葉蝦脊蘭（Calanthe davidii）、疏花蝦脊蘭（C.henryi）、無(wú)距蝦脊蘭（C.tsoongiana）、鉤距蝦脊蘭（C.graciliflora）、金佛山蘭（Tang-tsinia nanchuanica）等11種，占25%，特有性較為突出。熱帶性質(zhì)（2～7）種有19種，占43.2%；溫帶性質(zhì)種（8～14）有14種，占31.8%，亦具有明顯的熱帶區(qū)系向溫帶區(qū)系過(guò)渡的特點(diǎn)。

3 結(jié)論與討論

調(diào)查研究表明，寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)共有蘭科植物21屬44種，地生蘭最多達(dá)32種，腐生蘭最少僅1種。蝦脊蘭屬為優(yōu)勢(shì)屬，有9種，單屬種物種多達(dá)12種，少見(jiàn)與罕見(jiàn)物種所占比例大。水平分布上元生壩管理站區(qū)域分布物種最多，有33種；風(fēng)水埡管理站最低，為14種。垂直分布上，總物種數(shù)與地生蘭物種數(shù)均隨海拔的升高物種數(shù)先變大后變小，呈中間膨脹型，以900～1 300 m海拔段最為豐富。附生蘭則相反，呈下降趨勢(shì)，700～900 m海拔段是其主要分布海拔段。半附生蘭在各海拔段均有分布，而腐生蘭僅出現(xiàn)在1 300～1 500海拔段。在區(qū)系上，寬闊水蘭科植物屬與種的區(qū)系上都表現(xiàn)出了明顯的熱帶區(qū)系向溫帶區(qū)系過(guò)渡的性質(zhì)。通常蘭科植物在低海拔溝谷地帶分布較為集中，但寬闊水自然保護(hù)區(qū)由于地處黔北，緯度相對(duì)較高，加之特殊的喀斯特臺(tái)原地貌，形成了中部氣溫低于邊緣地區(qū)，濕度大于邊緣地區(qū)。而邊緣居民又多于中心部位，使四周干擾大于中部，在一定程度上影響了蘭科植物的生存生長(zhǎng)，是其種數(shù)與資源量上均較少的原因之一，其種數(shù)少于臨近的大沙河保護(hù)區(qū)（85種）[29]、習(xí)水保護(hù)區(qū)（51種）[30]。寬闊水保護(hù)區(qū)原生性植被處于中心部位的亮葉水青岡林，其林下腐殖質(zhì)厚，但由于地質(zhì)地貌、氣候條件等原因，使腐生蘭分布少，僅發(fā)現(xiàn)天麻1種。蘭科植物在一定程度上可反映當(dāng)?shù)刂脖粻顩r，在寬闊水保護(hù)區(qū)某些地段人類(lèi)干擾強(qiáng)烈，干擾方式以方竹筍采集、藥草采挖及放牧為主，在調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)不少采集后丟于路邊的大花羊耳蒜與黃花鶴頂蘭，同時(shí)發(fā)現(xiàn)不少家畜腳印與糞便。因此，保護(hù)區(qū)應(yīng)減少人為干擾破壞，增強(qiáng)宣傳與管理，讓蘭科植物及其他植物得到更好的生長(zhǎng)繁衍，確保寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蘭科植物種質(zhì)資源得到科學(xué)有效的保護(hù)。

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