陜西寧強(qiáng)縣獨(dú)花蘭調(diào)查研究

王仕寶 張 慧李 霞，趙世遠(yuǎn)，張昌勝

(1.漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院藥學(xué)與醫(yī)學(xué)技術(shù)系，陜西 漢中 723000;2.漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院秦巴山區(qū)藥(食)用植物研究所，陜西 漢中 723000;3.漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院農(nóng)林科學(xué)與技術(shù)系，陜西 漢中 723000;4.寧強(qiáng)縣中醫(yī)醫(yī)院，陜西 寧強(qiáng) 724400;5.漢中市中航工業(yè)3201 醫(yī)院藥劑科;陜西 漢中 723000)

獨(dú)花蘭(Changnienia amoena)為蘭科獨(dú)花蘭屬，多年生草本植物。全株僅一葉一花，其肉質(zhì)假鱗莖近橢圓形或?qū)捖亚蛐危S白色，具有1～3 節(jié)，被膜質(zhì)鞘。為中國特有的單種屬植物，主要分布在陜西南部、江蘇、安徽、浙江、江西、湖北、湖南和四川［1］(巫山、北川、廣元、巴中、茂汶)。近20 年中，又在廣西、重慶城口、貴州、河南、甘肅文縣等地發(fā)現(xiàn)新的分布［2～6］。獨(dú)花蘭于1970 年在陜西省平利縣首次發(fā)現(xiàn)，之后40 多年再未發(fā)現(xiàn)，直到2011 年和2012 年分別在陜西化龍山國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)重新被發(fā)現(xiàn)［7］。獨(dú)花蘭的藥用價(jià)值較高，在《全國中草藥匯編》中記載:具有清熱、涼血、解毒之功效，主治咳嗽，痰中帶血，熱癤疔瘡等。此外，獨(dú)花蘭花色艷麗，具有很高的觀賞價(jià)值。近年來，由于環(huán)境的變化、過度采挖及自身繁殖困難等因素，導(dǎo)致該物種急劇減少。因此，已被《中國植物紅皮書—稀有瀕危植物(第一冊)》列為珍稀瀕危種，成為國家二級保護(hù)植物［8］。

1 調(diào)查區(qū)自然概況

寧強(qiáng)縣位于陜西省西南隅，北依秦嶺，南枕巴山。東經(jīng)105°20'10″～106°35'18″、北緯32°27'06″～33°12'42″，總面積3 282.73 km2［9］。地處秦嶺、巴山兩大山系的交匯地帶，山勢陡峻，溝谷深陷，地形地貌分為北部中山、西部低山、嘉漢谷地、五丁關(guān)中山、玉帶河谷壩、巴山高中山等六種類型。屬山地暖溫帶濕潤季風(fēng)氣候類型，在海拔800 m 以下地區(qū)為北亞熱帶;800～1 400 m 為暖溫帶;1 400～2 000 m 為中溫帶;2 000 m 以上為寒溫帶。光熱不足，氣候濕潤、雨量充沛，自然災(zāi)害頻繁［10］，植被類型為落葉闊葉林和針闊混交林，中藥資源豐富。

2 研究方法

基于第四次全國中藥資源普查項(xiàng)目，2018 年4 月至2019 年6 月，對全縣18 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)所轄區(qū)域，按照國家中藥資源普查技術(shù)方案，通過野外樣方調(diào)查和線路調(diào)查，對40 個(gè)樣地以及全縣區(qū)域內(nèi)可能有野生獨(dú)花蘭分布的地區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查。

在樣地內(nèi)設(shè)置5 套樣方，作為重復(fù)。在每套樣方內(nèi)設(shè)6 個(gè)大小不同的樣方，包括:10 m×10 m喬木樣方1 個(gè);5 m ×5 m 灌木樣方1 個(gè);2 m ×2 m 草本樣方4 個(gè)。因此，每個(gè)樣地共有喬木樣方5 個(gè)、灌木樣方5 個(gè)、草本樣方20 個(gè)。每套樣方內(nèi)的6 個(gè)小樣方采用固定編號，其中喬木樣方編號為1，灌木樣方為2，草本樣方依次為3、4、5、6;樣地與樣方的關(guān)系如圖1。6 個(gè)樣方的位置關(guān)系如圖2。

對獨(dú)花蘭的種群進(jìn)行編號，記錄其生長地、種群密度、經(jīng)緯度、海拔、群落類型(見表1);記錄獨(dú)花蘭野生種群構(gòu)成(見表2);獨(dú)花蘭所處的地貌類型、坡度、坡向及坡位，采集獨(dú)花蘭所生長的土壤類型(見表3);對所有種群中獨(dú)花蘭地上高度、葉脈長度、葉脈寬度、地下莖個(gè)數(shù)及總長度進(jìn)行測定(見表4);另外，對獨(dú)花蘭植株個(gè)體測定值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(見表5)。

圖1 樣地與樣方的關(guān)系

圖2 樣方位置關(guān)系

表1 獨(dú)花蘭野生種群基本信息

表2 獨(dú)花蘭野生種群構(gòu)成

表3 獨(dú)花蘭生長地貌、坡度、坡向、坡位及土壤類型

表4 獨(dú)花蘭植株個(gè)體測定

表5 獨(dú)花蘭植株個(gè)體測定分析表

3 結(jié)果分析

從表1-2，結(jié)合野外觀察及鑒定群落物種后可知，獨(dú)花蘭均生長在闊葉林或針闊混交林中。對獨(dú)花蘭1-4 個(gè)群落分析，喬木層主要為殼斗科、松科及樺木科植物;灌木層主要為小檗科、忍冬科、山茱萸科、冬青科、禾本科(竹亞科)、漆樹科等植物;從草本層分析，主要包括百合科、鹿蹄草科、蘭科、唇形科、禾本科(禾亞科)、薯蕷科、龍膽科等植物。另外從經(jīng)緯度及分布地分析，DHL 1-2 群落均在二郎壩，而DHL 3-4 群落分別在太陽嶺和漢源鎮(zhèn)。二郎壩和漢源鎮(zhèn)屬于巴山山系，而太陽嶺為秦嶺山系。由此可知，獨(dú)花蘭在寧強(qiáng)縣域的秦嶺巴山均有分布。從分布的海拔來看，它們四個(gè)群落分布在海拔1 100～1 500 m，這與獨(dú)花蘭喜陰冷、潮濕和溫度較低有關(guān)。雖然文獻(xiàn)報(bào)道海拔在400～1 800 m 的范圍，獨(dú)花蘭均有分布，但本次調(diào)查中，在低海拔區(qū)域，未見獨(dú)花蘭生長種群，這可能與低海拔區(qū)域存在人為干擾有關(guān)。

從表3 可知，對本次調(diào)查的寧強(qiáng)縣域內(nèi)獨(dú)花蘭的4 個(gè)種群，其地貌類型均為山地—中山型，生長在坡度為5°～15°較為平緩的地方，坡向?yàn)闁|、南或東南。從野外獨(dú)花蘭群落所被照射光線分析，野生獨(dú)花蘭基本處于光線相對較少的陰面坡，特別是，生長在闊葉林或針闊混交林中較為隱蔽的地方。從生長的坡位來看，處于中坡或上坡;另外，土壤類型為黃棕壤、黃褐土并混有大量的腐殖土。

在表4 中，對4 個(gè)種群20 個(gè)植株進(jìn)行了較為詳細(xì)的個(gè)體測量。其植株個(gè)體的地上高度、葉脈長度、葉脈寬度、地下鱗莖長度分別為6.3～18.7 cm，4.1～14.2 cm，2.6～8.1 cm，1.1～5.4 cm。另外，地下鱗莖為1-3 個(gè)。對于地上高度、葉脈長度、葉脈寬度及地下鱗莖長度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出樣本均值X 和RSD 分別為:12.0 cm，31.5%;8.5 cm，32.3%;5.5 cm，33.8%;3.0 cm，47.9%。其中，地下鱗莖X 為1.8 個(gè)，RSD 為47.9%。

圖3 獨(dú)花蘭地下鱗莖個(gè)數(shù)與地上高度、葉脈長度、寬度及地下鱗莖長度關(guān)系

基于表4 數(shù)據(jù)，以獨(dú)花蘭的地下鱗莖個(gè)數(shù)為橫坐標(biāo)，植株的地上高度、葉脈長度、葉脈寬度及地下鱗莖長度為縱坐標(biāo)作圖，得圖3。對圖中四個(gè)線性關(guān)系進(jìn)行分析，它們的R2分別為0.8809，0.6886，0.5927，0.8691。結(jié)合表5，通過綜合比較分析，得出獨(dú)花蘭地下鱗莖的個(gè)數(shù)與植株的地上高度、地下鱗莖長度呈現(xiàn)一定的正比例線性關(guān)系。

4 討論

獨(dú)花蘭列為瀕危植物，其主要原因歸納為兩個(gè)方面:第一，獨(dú)花蘭為典型的蟲媒花，開花期間，需要借助昆蟲吮吸花粘液分泌物或粘盤后將花粉帶到柱頭凹陷處，才能完成傳粉環(huán)節(jié)。針對獨(dú)花蘭的傳粉生物學(xué)方面，孫海芹等［11］對神農(nóng)架2 個(gè)移植居群和5 個(gè)天然居群進(jìn)行了傳粉生物學(xué)的定點(diǎn)觀察，發(fā)現(xiàn)雌性三條熊蜂、仿熊蜂和蜜蜂均訪問獨(dú)花蘭，但只有三條熊蜂身體粘有花粉塊，是獨(dú)花蘭的有效傳粉者。此外，人工授粉研究表明，自花、異花受粉后花梗均伸長，而套袋隔離花則花梗不伸長，說明獨(dú)花蘭是自交親和的異交種，需要昆蟲傳粉。同時(shí)，根據(jù)傳粉者的訪問頻率、居群中果實(shí)的分布，尤其是花距內(nèi)無花蜜等特征，充分說明獨(dú)花蘭存在欺騙性傳粉。但又有文獻(xiàn)報(bào)道獨(dú)花蘭的生理構(gòu)造具有特殊之處［12］，表現(xiàn)為花藥帽較大和包蓋緊密、花粉塊不外露、花粉塊柄和粘盤不發(fā)達(dá)等因素。這些情況均決定了沒有昆蟲或人工配合的前提下，藥帽一直牢固的蓋在花粉塊上，不利于整個(gè)傳粉過程。另外，獨(dú)花蘭開花期一般在4月份，若在海拔較高區(qū)域則受訪昆蟲偏少、同時(shí)開花后期的花器缺少香味及色澤減退等多方面原因，導(dǎo)致昆蟲傳粉頻率不高，這也充分說明獨(dú)花蘭只開花不結(jié)實(shí)的主要原因。第二，即使傳粉成功，由于蘭科植物結(jié)實(shí)后種子微小，在撒落地面后還需要菌根真菌共生的關(guān)系、適宜的溫度和濕度，才能使種子萌發(fā)?；诖?，蘭科植物對其自身所處的生態(tài)環(huán)境有高度的敏感性，同時(shí)表現(xiàn)為對傳粉者高度的依賴性、專一性以及與菌根真菌之間共生的相互性。因此，生態(tài)系統(tǒng)的破壞可能導(dǎo)致其傳粉者和菌根真菌都受到較大影響，從而影響蘭科植物的自然生長與繁育，因此說明，當(dāng)蘭科植物的生境遭到破壞后，致使它們面臨瀕危的原因之一［13］。

從寧強(qiáng)縣域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的獨(dú)花蘭四個(gè)種群來看，在巴山山系的二郎壩、漢源鎮(zhèn)分布有三個(gè)(DHL-1、2、4)，而在秦嶺山系的太陽嶺只有一個(gè)種群分布(DHL-3)。其中，在二郎壩和漢源鎮(zhèn)的三個(gè)種群中，通過比較兩者的經(jīng)緯度、海拔信息以及它們的直線距離，可以推斷在二郎壩和漢源鎮(zhèn)相連接的整個(gè)區(qū)域可能還有分布的其它野生種群。此外，在二郎壩一帶除獨(dú)花蘭之外，在本區(qū)域采集到扇葉杓蘭(Cypripedium japonicum)、獨(dú)蒜蘭(Pleione bulbocodioides)等蘭科植物標(biāo)本。分析原因，可能與二郎壩區(qū)域海拔較高，溫度較低和生態(tài)環(huán)境相對較好有關(guān)。最后，通過詳細(xì)調(diào)查獨(dú)花蘭所處的環(huán)境，發(fā)現(xiàn)在四個(gè)種群周圍均有人為活動的蹤跡，如砍材、挖藥、修路等。其中，距離DHL-3 約500m 處有新修的簡易道路。因此可見，對獨(dú)花蘭的野生保護(hù)迫在眉睫，建議政府盡快出臺相關(guān)政策及保護(hù)方案，通過封山育林及重點(diǎn)植物就地保護(hù)，拓寬獨(dú)花蘭的生存范圍。