甘肅連城國家級自然保護(hù)區(qū)蘭科植物多樣性及保護(hù)

楊霽琴，滿自紅*，付殿霞，李文濤，王富，李小剛，苗從蓉，瞿學(xué)方，孫學(xué)剛

（1.甘肅連城國家級自然保護(hù)區(qū)管理局，甘肅蘭州 730300；2.蘭州市林業(yè)勘測設(shè)計(jì)隊(duì)，甘肅蘭州 730000；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，甘肅蘭州 730000）

蘭科植物是被子植物最大的科之一，全世界記載約有700 屬20 000 到35 000 種[1-2]，廣泛分布于各種陸地生態(tài)系統(tǒng)中，熱帶地區(qū)分布最多[3]。蘭科植物多為珍稀瀕危植物，是植物保護(hù)中的“旗艦”類群[4]。由于蘭科植物對生境的要求較為嚴(yán)格，其豐富程度在一定程度上能夠反映當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有誀顩r，通常對蘭科植物的調(diào)查來評估一些地區(qū)生物多樣性的豐富度和保護(hù)現(xiàn)狀[5-6]。蘭科植物的保護(hù)日趨受到國內(nèi)外的高度重視[4,7]，自然保護(hù)區(qū)內(nèi)蘭科植物的多樣性和保護(hù)也越來越多地受到重視[6,8-10]。

中國內(nèi)陸西北如青海、內(nèi)蒙古、新疆等地分布的中國特有蘭科植物比例非常高[11]，具有重要的保護(hù)意義，但針對蘭科植物的多樣性及保護(hù)的調(diào)查研究仍然較少[12-15]。甘肅連城自然保護(hù)區(qū)屬祁連山東段林區(qū)蘭科植物的一處集中分布區(qū)，是甘肅蘭科植物保護(hù)的關(guān)鍵地區(qū)之一[14]，但對蘭科植物的分布狀況及資源現(xiàn)狀仍不清楚。為促進(jìn)和提升保護(hù)區(qū)蘭科植物及其生境的保護(hù)，在深圳市質(zhì)蘭公益基金會(huì)的資助支持下，連城自然保護(hù)區(qū)管理局于2019 年開展較為全面的蘭科植物資源及其生境的專項(xiàng)調(diào)查研究，分析保護(hù)區(qū)內(nèi)蘭科植物資源保護(hù)現(xiàn)狀并提出保護(hù)對策，為開展蘭科植物的針對性保護(hù)工作提供依據(jù)。

1 研究區(qū)自然概況

甘肅連城國家級自然保護(hù)區(qū)位于甘肅省蘭州市永登縣西部連城鎮(zhèn)，地理位置為36°33′～36°48′N，102°36′～102°55′E，屬于祁連山東南部冷龍嶺余脈山地。保護(hù)區(qū)總面積47 930 hm2，主要以天然青杄（Picea wilsonii）和祁連圓柏（Juniperus przewalskii）等森林生態(tài)系統(tǒng)及其野生動(dòng)植物為保護(hù)對象。保護(hù)區(qū)內(nèi)最低海拔1 870 m，最高海拔3 616 m。保護(hù)區(qū)氣候具有明顯的溫帶大陸性氣候特征，年平均氣溫7.4 ℃，年平均降水量419 mm，主要集中在6～9 月。連城自然保護(hù)區(qū)內(nèi)分布有豐富的植物資源和多樣的植被類型[16]，分布有維管束植物94科423屬1 371種，其中30.45%的種類為北溫帶分布型屬，構(gòu)成保護(hù)區(qū)內(nèi)主要的植物群落，即針葉林、落葉闊葉林和高山灌叢[17-18]。

2 研究方法

于2019 年6～10 月，通過文獻(xiàn)查閱、標(biāo)本查閱以及線路調(diào)查方法在蘭科植物花、果期對甘肅連城自然保護(hù)區(qū)的蘭科植物進(jìn)行較為詳細(xì)的調(diào)查。調(diào)查以拍攝照片為主，只對較難鑒定和數(shù)量較豐富的種類采集了憑證標(biāo)本。所有標(biāo)本保存于連城自然保護(hù)區(qū)植物標(biāo)本館（LCFC）。室內(nèi)參考《青海植物志》[19]等文獻(xiàn)資料，對所有調(diào)查到的蘭科植物進(jìn)行分類鑒定，名稱以2009 年《Flora of China》[20]為依據(jù)。詳細(xì)記錄蘭科植物的種類、生活型（地生、腐生、附生）、海拔、生境等內(nèi)容，根據(jù)世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）瀕危物種紅色名錄確定瀕危等級，根據(jù)調(diào)查到的蘭科植物物種數(shù)量及生境受干擾情況對蘭科植物保護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 種類多樣性

根據(jù)2019—2020年的野外調(diào)查的結(jié)果，結(jié)合保護(hù)區(qū)前期積累的蘭科植物資料與名錄，連城自然保護(hù)區(qū)分布有蘭科植物19屬36種（表1），占甘肅省蘭科植物（41 屬95 種[21]）屬和種數(shù)的43.9 %和37.9%。調(diào)查到保護(hù)區(qū)分布新紀(jì)錄種7 種：劍唇兜蕊蘭（Androcorys pugioniformis）、珊瑚蘭（Corallorhiza trifida）、西藏玉鳳花（Habenaria tibetica）、褐花杓蘭（Cypripedium calcicola）、山西杓蘭（Cypripedium shanxiense）、二葉盔花蘭（Galearis spathulata）、卵唇盔花蘭（Galearis cyclochila）。其中褐花杓蘭為甘肅省新增一處分布記錄點(diǎn)，劍唇兜蕊蘭為2016年在甘肅文獻(xiàn)首次發(fā)現(xiàn)后又一新的分布記錄點(diǎn)[22]。

連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物種類主要集中在兜被蘭屬（Neottianthe）（4 種），鳥巢蘭屬（Neottia）（4種），杓蘭屬（Cypripedium）（4 種），盔花蘭屬（Galearis）（4 種），舌唇蘭屬（Platanthera）（3 種），其次是角盤蘭屬（Herminium）、玉鳳花屬（Habenaria）、手參屬（Gymnadenia）分別有2 種，其余都是單屬種（見表1.），連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物種類組成較為豐富和復(fù)雜。

從生活型進(jìn)行區(qū)分，連城自然保護(hù)區(qū)內(nèi)分布的蘭科植物生活型主要為地生蘭和腐生蘭，其中地生蘭有16屬31種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的88.9%和86.1%，腐生蘭有3 屬5 種，分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的16.7%和13.9%（表1）。

3.2 蘭科植物的物候特征及生境

連城自然保護(hù)區(qū)內(nèi)蘭科植物的花期集中在6～8月，存在不同蘭科植物同期開花的現(xiàn)象，如凹舌蘭、二葉舌唇蘭、對葉蘭、火燒蘭、高山鳥巢蘭等花期均有重疊（表1）。

表1 甘肅連城國家級自然保護(hù)區(qū)蘭科植物一覽表

連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物主要集中分布在保護(hù)區(qū)內(nèi)大通河以西的石質(zhì)山地林下及草地，海拔1 900～3 300 m 均有分布，但主要集中分布在海拔2 100～2 900 m 的闊葉林和針闊混交林中，以青杄林、山楊林、紅樺林、青杄紅樺混交林、山楊油松混交林等為主要類型。在海拔梯度分布上顯示一定的集中性。在海拔2 900～3 300 m 的高山灌叢、高山草甸也分布有較多蘭科植物種類，如西藏玉鳳花、角盤蘭、一葉兜被蘭、劍唇兜蕊蘭等高海拔分布的蘭科植物。

3.3 蘭科植物的資源現(xiàn)狀

2019 年對連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物的野外調(diào)查，保護(hù)區(qū)內(nèi)分布數(shù)量最多的蘭科植物物種為對葉蘭（Neottia puberula）（超過2 500 株），其次是小斑葉蘭（Goodyera repens）和火燒蘭（Epipactis helleborine）超過1 500株，此外數(shù)量較多的物種主要是羊耳蒜（Liparis japonica）、廣布小紅門蘭（Ponerorchis chusua）、角盤蘭（Herminium monorchis）、二葉兜被蘭（Neottianthe cucullata），數(shù)量在600～1 000株之間。綬草（Spiranthes sinensis）、原沼蘭（Malaxis monophyllos）、一葉兜被蘭（Neottianthe monophylla）、卵唇盔花蘭（Galearis cyclochila）、密花兜被蘭（Neottianthe calcicola）數(shù)量在100～300株之間，數(shù)量較少。劍唇兜蕊蘭、珊瑚蘭、兜被蘭、褐花杓蘭、凹舌蘭等12種蘭科植物在保護(hù)區(qū)分布數(shù)量極少，不足100株（表1）。

2019—2020年，調(diào)查到保護(hù)區(qū)野生蘭科植物17屬28種。毛杓蘭（Cypripedium franchetii）、黃花杓蘭（Cypripedium flavum）、裂唇虎舌蘭（Epipogium aphyllum）、雅致玉鳳花（Habenaria fargesii）、手參（Gymnadenia conopsea）、西南手參（Gymnadenia orchidis）、裂瓣角盤蘭（Herminium alaschanicum）、弧距蝦脊蘭（Calanthe arcuata）等8 種2 屬蘭科植物僅在過去有標(biāo)本或文獻(xiàn)記錄，而在2019 年和2020 年的調(diào)查中未被發(fā)現(xiàn)。

4 討論

4.1 蘭科植物物種多樣性

通過以往的標(biāo)本信息及數(shù)據(jù)，結(jié)合2019—2020年野外調(diào)查數(shù)據(jù)，連城自然保護(hù)區(qū)紀(jì)錄分布有19屬36種蘭科植物，其中有8種未在2019年的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，其原因可能是其原分布點(diǎn)未被涉足，或因生境遭到破壞導(dǎo)致局域種群消失，也有可能是分類學(xué)鑒定錯(cuò)誤等，需要在進(jìn)一步研究標(biāo)本和查閱資料的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展后續(xù)野外調(diào)查范圍，在不同種類的開花期進(jìn)一步開展調(diào)查，以獲得足夠的資料，對其實(shí)際情況進(jìn)行鑒定。

4.2 連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物受威脅因素分析

4.2.1 放牧活動(dòng)干擾因素

2019年的野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，放牧活動(dòng)為保護(hù)區(qū)內(nèi)造成蘭科植物及其生境干擾的主要因素。

放牧對蘭科植物直接的影響主要為牲畜踩踏和啃食，主要包括蘭科植物葉片及花葶的踩踏和啃食現(xiàn)象，對其生存造成威脅。在一些草場植被放牧干擾嚴(yán)重的區(qū)域，蘭科植物僅分布在懸崖巖石縫中，呈斑塊狀分布。

4.2.2 林下采集活動(dòng)干擾因素

連城保護(hù)區(qū)林下采集活動(dòng)主要以中草藥采集活動(dòng)為主，且為季節(jié)性采集，采集季節(jié)集中在每年的4～5月，主要采集的種類為羊肚菌、蟲草、蕨類、川赤芍、羌活及豬苓等。中草藥采集過程中的人為踩踏、土壤植被破壞，直接或間接導(dǎo)致蘭科植物生境的喪失，較高程度的林下采集活動(dòng)對蘭科植物生境造成的干擾勢必會(huì)對蘭科植物的生存造成威脅。

4.2.3 傳粉昆蟲減少及其他繁育限制

在連城自然保護(hù)區(qū)分布的野生蘭科植物存在有傳粉限制和自然結(jié)實(shí)率低，無性繁殖方式較多的情況。對于蘭科植物種群動(dòng)態(tài)和繁育結(jié)實(shí)的詳細(xì)研究仍然缺乏。

4.3 連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物保護(hù)策略分析

根據(jù)連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物資源現(xiàn)狀及生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性，針對放牧、林下采集活動(dòng)、傳粉限制等威脅因素，從蘭科植物生存維持的角度，提出了以下保護(hù)措施和保育策略。

4.3.1 全面加強(qiáng)保護(hù)和管理工作，設(shè)立優(yōu)先保護(hù)區(qū)域

在全面加強(qiáng)連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物保護(hù)管理工作，包括對林下生境的巡護(hù)監(jiān)測、社區(qū)宣傳教育、科研監(jiān)測等工作的基礎(chǔ)上，評估保護(hù)區(qū)內(nèi)的蘭科植物優(yōu)先保護(hù)區(qū)域，如蘭科植物密集分布和受威脅較嚴(yán)重的區(qū)域，加強(qiáng)保護(hù)力度。

4.3.2 加強(qiáng)野生蘭科植物的科學(xué)研究，培養(yǎng)保育專業(yè)人才

加強(qiáng)保護(hù)區(qū)內(nèi)蘭科植物種群動(dòng)態(tài)監(jiān)測方面的研究[23]，建立長期監(jiān)測體系，為開展蘭科植物的種群動(dòng)態(tài)研究、種群生存力分析以及構(gòu)建蘭科植物種群健康評價(jià)提供本底數(shù)據(jù)，為蘭科植物的長期保護(hù)提供支持。

4.3.3 多方參與，加強(qiáng)保護(hù)區(qū)與各方的保護(hù)協(xié)作

連城自然保護(hù)區(qū)林區(qū)面積大，周邊社區(qū)居民較多，且位于青海、甘肅兩省交界地帶，自然保護(hù)區(qū)保護(hù)工作的順利開展需要各政府部門對蘭科植物保護(hù)工作的共同努力和協(xié)作。

多方合作參與摸索促進(jìn)保護(hù)區(qū)周邊社區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方式，加強(qiáng)中草藥種植栽培技術(shù)的推廣和應(yīng)用，配套仿生栽培技術(shù)[24]，加快可持續(xù)利用的研究和技術(shù)推廣，在社區(qū)發(fā)展人工種植和栽培中草藥的基礎(chǔ)上替代原本的自然資源依賴型生計(jì)方式，轉(zhuǎn)而直接或間接參與到蘭科植物及其生境的保護(hù)當(dāng)中來。