喀斯特地區(qū)珍稀瀕危鐵皮石斛野外回歸試驗(yàn)

周玉飛 羅曉青 王曉敏 康專苗 張顯波

摘要： 野外回歸是珍稀瀕危植物多樣性保護(hù)的主要方式，將珍稀瀕危植物鐵皮石斛種質(zhì)擴(kuò)繁后回歸到原生境以實(shí)現(xiàn)喀斯特地區(qū)鐵皮石斛資源多樣性保護(hù)。根據(jù)黔西南州喀斯特地區(qū)野生鐵皮石斛資源原生境勘察情況，在野生鐵皮石斛資源分布地興義市則戎鎮(zhèn)冷洞村開展鐵皮石斛野外回歸方式和生境條件研究，并監(jiān)測回歸后期鐵皮石斛的適應(yīng)性、生物學(xué)特性和生長情況。結(jié)果表明，鐵皮石斛植于縱向堆砌巖石、植于巖石天然縫隙、植于橫向堆砌巖石和捆綁于巖石的存活率分別為95.02%、91.22%、62.57%和37.59%;山脊、山鞍、山頂、山腳和山腰的鐵皮石斛存活率分別為93.44%、91.81%、87.01%、84.07%和82.49%;鐵皮石斛回歸1年后逐漸適應(yīng)野外生境，在回歸2～ 3年內(nèi)存活率變化不明顯，回歸4年后存活率明顯下降;鐵皮石斛回歸初期發(fā)病率較高，為7.60%，回歸1年后發(fā)病率變化不明顯，回歸4～ 5年后鐵皮石斛老株多因生境變化出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象;鐵皮石斛回歸初期高位芽萌發(fā)率較高，為8.47%，回歸1年后高位芽萌發(fā)率明顯降低，回歸3年后基本不萌發(fā)高位芽;不同回歸方式、生境條件和回歸時(shí)間對(duì)鐵皮石斛的分蘗率、新芽高、新芽粗沒有明顯影響。綜上所述，回歸方式和生境條件是影響鐵皮石斛野外回歸成敗的主要因素，植于縱向堆砌巖石和巖石天然縫隙的鐵皮石斛存活率最高，郁閉度、通風(fēng)條件、苔蘚層等生境因子對(duì)鐵皮石斛的適應(yīng)性和生長具有一定影響。

關(guān)鍵詞： 鐵皮石斛; 珍稀瀕危; 喀斯特地區(qū); 野外回歸

中圖分類號(hào)： S181?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A?? 文章編號(hào)： 1000-4440（2022）03-0798-08

Re-introduction experiment of rare and endangered ?Dendrobium officinale ?in karst area

ZHOU Yu-fei，? LUO Xiao-qing，? WANG Xiao-min，? KANG Zhuan-miao，? ZHANG Xian-bo

（Institute of Subtropical Crops， Guizhou Academy of Agricultural Sciences， Xingyi 562400， China）

Abstract： Re-introduction is the main way to protect the diversity of rare and endangered plants. In order to protect the diversity of ?Dendrobium officinale ?resources in karst areas， the rare and endangered ?Dendrobium officinale ?germplasm was bred and returned to its original habitat. According to the investigation of the original habitat of wild ?Dendrobium officinale ?resources in karst area of southwest Guizhou， the re-introdution method and habitat conditions of ?Dendrobium officinale ?were studied in Lengdong Village， Zerong Town， Xingyi City， where the wild ?Dendrobium ?resources were distributed. And the adaptability， biological characteristics and growth of ?Dendrobium officinale ?were monitored at the later stage of re-introdution.The results showed that the survival rates of ?Dendrobium officinale ?planted in longitudinal pile rocks， natural crack of rocks， transverse pile rocks and bound to rocks were 95.02%， 91.22%， 62.57% and 37.59%， respectively. Moreover， the survival rates of ?Dendrobium officinale ?at ridge， saddle， top， foot and mountainside were 93.44%， 91.81%， 87.01%， 84.07% and 82.49%， respectively. ?Dendrobium officinale ?gradually adapted to the habitat after one year of re-introduction， the survival rate did not change significantly after two or three years， but decreased significantly after four years. The incidence rate of ?Dendrobium officinale ?was 7.60% at the beginning of re-introduction， did not change significantly after one year， the old ?Dendrobium officinale ?was mostly tended to rot due to habitat changes after four or five years. Relatively high germination rate of high bud was 8.47% at the beginning of re-introduction， decreased significantly after one year， and high bud dmost did not germinate after three years. The tiller rate， new bud height and diameter of ?Dendrobium officinale ?were not affected by different methods， different habitats conditions and different years. In conclusion， re-introdution methods and habitats conditions are the main factors affecting the re-introduction success or failure of ?Dendrobium officinale . The survival rate of ?Dendrobium officinale ?planted in longitudinal piles rocks and natural crevices of rocks is the highest. The habitat factors such as canopy density， ventilation condition and moss layer have certain effects on the adaptability and growth of ?Dendrobium officinale .

Key words： ?Dendrobium officinale ; rare and endangered; karst area; re-introduction

貴州西南部喀斯特地區(qū)石斛資源較為豐富，鐵皮石斛（ Dendrobium officinale ?Kimura et Migo）因藥用價(jià)值高遭到滅絕性采挖，野生鐵皮石斛資源被嚴(yán)重破壞 [1] 。國際自然保護(hù)聯(lián)盟（International Union for Conservation of Nature，IUCN）已將鐵皮石斛列為極度瀕危物種。在中國，鐵皮石斛屬于國家Ⅰ級(jí)保護(hù)植物 [2] 。珍稀瀕危植物是生物多樣性保護(hù)中優(yōu)先保護(hù)的對(duì)象，植物多樣性保護(hù)的主要方式是就地保護(hù)（In-situ conservation）、遷地保護(hù)（Ex-situ conservation）和野外回歸（Re-introduction） [3] 。野外回歸（又稱再引入）是將人工繁殖幼苗引種到原本分布的自然或半自然生境中，建立足夠的遺傳資源來適應(yīng)進(jìn)化改變，可自然維持和更新種群 [4] 。它是一項(xiàng)新興且長期有效的生物多樣性保護(hù)模式，也是聯(lián)系珍稀瀕危植物就地保護(hù)和遷地保護(hù)的重要橋梁 [5] 。近年來，越來越多的珍稀瀕危植物野外回歸保護(hù)在實(shí)踐中得到了應(yīng)用，然而關(guān)于鐵皮石斛野外回歸研究鮮有報(bào)告。本研究在鐵皮石斛野生資源原分布范圍內(nèi)將鐵皮石斛種苗回歸到原生境中，以保護(hù)鐵皮石斛生物多樣性為目的，探索珍稀瀕危鐵皮石斛野外回歸方式和生境條件，監(jiān)測回歸后期鐵皮石斛的適應(yīng)性、生物學(xué)特性和生長情況，為進(jìn)一步研究鐵皮石斛野生資源保護(hù)和可持續(xù)利用奠定基礎(chǔ)，也為其他蘭科植物野外回歸提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

2014-2015年，對(duì)黔西南州野外石斛資源的分布種類、分布數(shù)量、生境特點(diǎn)、繁殖情況等資源狀況的調(diào)查研究結(jié)果顯示，鐵皮石斛野生資源極為稀少，瀕臨滅絕 [6] 。2016年3月，將鐵皮石斛人工繁育種苗回歸到野外，回歸試驗(yàn)地點(diǎn)選在興義市則戎鎮(zhèn)冷洞村，該地植被豐富多樣且有多種野生蘭科植物生長，也是鐵皮石斛野生資源主要分布區(qū)域之一。

1.1 野外回歸試驗(yàn)地的自然生態(tài)條件

1.1.1 地理位置與氣候條件 鐵皮石斛野外回歸地位于興義市則戎鎮(zhèn)冷洞村（E104°1′～ 104°56′，N24°34′～ 24°54′），海拔1 100～ 1 300 ?m，屬低緯度高海拔區(qū)。該地區(qū)具有亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候特征，熱量充足、雨量充沛、雨熱同季。年均日照為1 720 ?h，年平均氣溫17 ℃，極端最高氣溫34.9 ℃，極端最低氣溫-3.1 ℃ ，年平均無霜期340 d，年平均降雨量1 500 ?mm，80%的雨水都集中在5- 9月份，年蒸發(fā)量1 492 ?mm，年相對(duì)濕度81%。

1.1.2 巖石-土壤-植被類型 鐵皮石斛野外回歸試驗(yàn)地是典型的喀斯特石山區(qū)，巖石裸露率為50%～ 80%，巖石上有石生苔蘚覆蓋。土壤為石灰?guī)r母質(zhì)發(fā)育的石灰土，呈弱堿性，pH 7.1～ 7.9。巖石之間的土層淺薄，土層平均厚度在10～ 60 cm，枯枝落葉腐爛后會(huì)形成5～ 20 cm的腐殖層。在植被豐富多樣的喀斯特石山林中，常年云霧滋潤，林中有散射光，郁閉度0～ 90%，風(fēng)速1～ 3 m/s ?；貧w區(qū)域坡向?yàn)槟掀?、西南坡和西坡，坡?°至 60°。植被類型為次生性常綠闊葉落葉混交林，主要有樟科、桑科、大戟科、榆科、漆樹科、鼠李科、殼斗科、玄參科、棕櫚科、豆科、楝科、柏科、羅漢松科、蘇鐵科、清風(fēng)藤科、薔薇科、蕓香科、禾本科、無患子科、忍冬科、仙人掌科、芭蕉科、蘭科、百合科、茄科、五加科、天南星科、石蒜科、景天科、茜草科、苦苣苔科、虎耳草科、蕨科、白蘑科等植物。

1.1.3 回歸試驗(yàn)點(diǎn)生境條件 在山腳、山腰、山鞍、山脊、山頂5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)種植鐵皮石斛，各試驗(yàn)點(diǎn)的坡向、坡度、郁閉度、主要植被類型、通風(fēng)條件、巖石裸露率、巖石間土層厚度和生境特點(diǎn)見表1。

1.2 試驗(yàn)材料

從黔西南州興義市、安龍縣、冊(cè)亨縣、望謨縣等地收集的鐵皮石斛種質(zhì)資源，經(jīng)組培擴(kuò)繁并在大棚馴化12個(gè)月以上。選擇株高≥ 5.0 cm、莖粗≥ 3.5 mm、根≥3 ?條、葉片≥ 6片的健康無病蟲害的合格馴化苗，以3～ 5株為一叢進(jìn)行野外回歸種植。鐵皮石斛回歸種植數(shù)量5 000 叢，除日常管理需要，盡可能減少人為干擾。

1.3 回歸生境和回歸方式

1.3.1 回歸生境 在回歸試驗(yàn)區(qū)域，通過勘查喀斯特地區(qū)山林中的地形、坡向、坡度、郁閉度、土層厚度、植被和巖石裸露等情況，分別在山腳、山腰、山鞍、山脊、山頂共5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)置鐵皮石斛野外回歸試驗(yàn)。

1.3.2 回歸方式 利用天然的喀斯特巖石種植鐵皮石斛，主要采取4種回歸方式。（1）植于巖石天然縫隙：將鐵皮石斛種苗種植于石頭表面的自然裂縫中，用樹皮將其固定;（2）植于橫向堆砌巖石：將鐵皮石斛種苗種植于橫向堆砌巖石縫隙中，用樹皮將其固定;（3）植于縱向堆砌巖石：將鐵皮石斛種苗種植于縱向堆砌巖石縫隙中，用樹皮將其固定;（4）捆綁于巖石：將鐵皮石斛種苗根莖部用麻繩固定和捆綁于巖石四周。

1.4 回歸鐵皮石斛的適應(yīng)性和生長調(diào)查

調(diào)查不同生境條件和不同回歸方式下鐵皮石斛的適應(yīng)性和生長情況。

不同生境條件下鐵皮石斛的適應(yīng)性和生長情況：每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)選取5個(gè)具有代表性的區(qū)域，記錄鐵皮石斛總株數(shù)、存活株數(shù)、發(fā)病株數(shù)、萌發(fā)高位芽的株數(shù);每個(gè)區(qū)域隨機(jī)選取30叢鐵皮石斛記錄老株數(shù)、新芽數(shù)、新芽高和新芽粗。不同回歸方式下鐵皮石斛的適應(yīng)性和生長情況：選取5個(gè)具有代表性的區(qū)域，記錄總株數(shù)、存活株數(shù)、發(fā)病株數(shù)、萌發(fā)高位芽的株數(shù);每個(gè)區(qū)域隨機(jī)選取30叢鐵皮石斛記錄老株數(shù)（前一年萌發(fā)的芽數(shù)）、新芽數(shù)、新芽高（最長3株新芽的株高平均值）和新芽粗（最長3株新芽的莖粗平均值）。統(tǒng)計(jì)存活率、發(fā)病率、高位芽萌發(fā)率（從莖段萌發(fā)高位芽的株數(shù)占總株數(shù)的百分比）、分蘗率（從根部萌發(fā)的新芽數(shù)與老株數(shù)的比值）、新芽高和新芽粗。

1.5 回歸后的鐵皮石斛后期監(jiān)測

2016-2021年，監(jiān)測野外回歸鐵皮石斛的適應(yīng)性、生物學(xué)特性和生長情況。觀察記錄野外回歸鐵皮石斛對(duì)環(huán)境的適應(yīng)情況以及生長周期、開花期、繁殖狀況等生物學(xué)特性。在鐵皮石斛野外回歸一年后，從存活率較高的試驗(yàn)點(diǎn)選取10個(gè)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測。每年11月，記錄各區(qū)域鐵皮石斛的存活株數(shù)、發(fā)病株數(shù)、萌發(fā)高位芽的株數(shù);每個(gè)區(qū)域隨機(jī)選取30叢鐵皮石斛記錄老株數(shù)、新芽數(shù)、新芽高和新芽粗。統(tǒng)計(jì)存活率、發(fā)病率、高位芽萌發(fā)率、分蘗率、新芽高和新芽粗。

1.6 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)使用DPS 7.05軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同回歸方式下鐵皮石斛的適應(yīng)性和生長情況

2.1.1 不同回歸方式下鐵皮石斛的適應(yīng)性 在春季，鐵皮石斛萌發(fā)新芽并長出新根，根系攀附于巖石表面呈裸露狀。植于巖石天然縫隙的回歸方式操作簡單易行，在喀斯特地區(qū)石灰?guī)r表面有天然形成的縫隙，選擇不易積水的石縫種植石斛，鐵皮石斛定植于石縫后生長的新根附著于巖石表面，大部分回歸的鐵皮石斛都能較好地適宜這種回歸方式。橫向堆砌巖石是自然散落形成的巖石堆或早期人工開墾土地時(shí)為防止水土流失而人為堆砌的石塊，橫向堆砌巖石間會(huì)有枯枝落葉和流失的土壤填充于石縫，鐵皮石斛多數(shù)難以存活或不能正常生長，在雨季石斛根系基本腐爛，少數(shù)植株從莖段上萌發(fā)高位芽并長出氣生根?？v向堆砌巖石是早期人工開墾土地時(shí)為防止水土流失而人為堆砌的石塊，縱向堆砌巖石之間形成的縫隙較多，不易積水且透氣性好，鐵皮石斛大多生長較好，極少出現(xiàn)發(fā)病或死亡的情況。捆綁于巖石的鐵皮石斛存活率極低，尤其在陽光照射強(qiáng)的天氣，鐵皮石斛根系因緊貼巖石表面易被燙傷，雨熱同季的氣候特點(diǎn)使得植株根系易被感染而腐爛。

2.1.2 不同回歸方式下鐵皮石斛的生長情況 由表2可知，回歸方式是影響鐵皮石斛存活率的主要因素之一。植于巖石天然縫隙和植于縱向堆砌巖石的鐵皮石斛存活率最高，分別為91.22%和95.02%;其次是植于橫向堆砌巖石的鐵皮石斛，存活率為62.57%;捆綁于巖石的鐵皮石斛存活率最低，僅為37.59%。從表2可以看出，4種不同回歸方式之間鐵皮石斛存活率存在極顯著差異。其中，病害是影響鐵皮石斛存活率的主要原因之一，發(fā)病率越高的回歸方式鐵皮石斛存活率就越低。植于巖石天然縫隙、植于橫向堆砌巖石、植于縱向堆砌巖石和捆綁于巖石的鐵皮石斛發(fā)病率分別為7.75%、11.53%、4.89%和16.39%，4種不同回歸方式之間鐵皮石斛發(fā)病率存在顯著差異。高位芽萌發(fā)率與植株對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性相關(guān)，植于縱向堆砌巖石的鐵皮石斛高位芽萌發(fā)率為8.44%，高于植于巖石天然縫隙的鐵皮石斛，并存在顯著差異;植于橫向堆砌巖石和捆綁于巖石的鐵皮石斛多因根部腐爛而萌發(fā)高位芽，它們的高位芽萌發(fā)率分別為14.01%和12.64%，與植于巖石天然縫隙和植于縱向堆砌巖石相比存在極顯著差異。植于巖石天然縫隙和植于縱向堆砌巖石的鐵皮石斛分蘗率分別為95.81%和96.46%，相比于植于橫向堆砌巖石和捆綁于巖石的鐵皮石斛存在極顯著差異。從鐵皮石斛新芽生長情況看，4種回歸方式之間鐵皮石斛新芽高和新芽粗不存在明顯差別。綜合鐵皮石斛各項(xiàng)生長指標(biāo)可知，植于巖石天然縫隙和植于縱向堆砌巖石的鐵皮石斛存活率、發(fā)病率、高位芽萌發(fā)率、分蘗率相比于植于橫向堆砌巖石和捆綁于巖石的鐵皮石斛均存在極顯著差異。

2.2 不同回歸生境條件下鐵皮石斛的適應(yīng)性和生長情況

2.2.1 不同回歸生境條件下鐵皮石斛的適應(yīng)性 根據(jù)坡向、郁閉度、植被類型、通風(fēng)條件和巖石裸露程度等不同生境條件，在喀斯特山林的山腳、山腰、山鞍、山脊、山頂分別布置5個(gè)回歸試驗(yàn)點(diǎn)，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，生境條件是影響鐵皮石斛適應(yīng)性的關(guān)鍵因素。5-7月是鐵皮石斛野外回歸后的快速生長期，這時(shí)也正值雨熱同期季節(jié)。在山腳下，有稀疏的小喬木生長，大部分區(qū)域郁閉度較小，鐵皮石斛回歸初期陽光直曬植株不易適應(yīng)。部分附生有較厚的綠色苔蘚層的巖石上，鐵皮石斛根系多呈水漬狀腐爛并逐漸延伸至根莖部，葉片脫落，直至整株腐爛死亡。在山腰，林木相對(duì)茂密，通風(fēng)條件欠佳，巖石表面多附生較厚的綠色苔蘚，在高溫高濕環(huán)境條件下大部分鐵皮石斛根莖軟化腐爛，而無較厚的苔蘚層附生的巖石上，鐵皮石斛在回歸初期因林間郁閉度大具有較高存活率，但植株生長細(xì)嫩。在山鞍，地勢平緩，植被豐富且層次分明，林間有散射光，通風(fēng)條件良好，鐵皮石斛生長狀況較好。在山脊，有喬木稀疏生長，通風(fēng)條件好，巖石周邊多草叢，陽光充足且光照時(shí)間通常在6 h以上，因此鐵皮石斛生長狀況好，發(fā)病率較低。在山頂，喬木稀少，通風(fēng)條件好，巖石侵蝕程度嚴(yán)重，部分巖石表面附生淺薄灰綠色苔蘚，鐵皮石斛回歸初期陽光直射植株難以適應(yīng)，有灰綠色苔蘚附生的巖石上鐵皮石斛大多得以存活并在陽光照射下生長健壯。

2.2.2 不同回歸生境條件下鐵皮石斛的生長情況 由表3可知，不同生境條件對(duì)回歸鐵皮石斛的存活率和發(fā)病率影響較為明顯。山鞍和山脊的鐵皮石斛存活率最高，分別為91.81%和93.44%，與其他3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)相比差異極顯著;山頂?shù)拇婊盥蕛H次于山鞍和山脊，為87.01%;山腳和山腰存活率相對(duì)較低，分別為84.07%和82.49%。山脊和山頂由于郁閉度低、通風(fēng)條件好，發(fā)病率最低，分別為3.57%和4.18%，與其他3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)相比差異極顯著;山鞍通風(fēng)條件良好但草木茂盛，發(fā)病率為7.59%，極顯著低于山腳和山腰;山腳和山腰發(fā)病率分別為10.82%和12.58%，山腰林間郁閉度大、通風(fēng)條件欠佳，發(fā)病率顯著高于山腳。在5個(gè)不同的回歸生境試驗(yàn)點(diǎn)，鐵皮石斛高位芽萌發(fā)率、分蘗率差異不顯著，高位芽萌發(fā)率在8.01%～ 8.87%，分蘗率在88.96%～ 94.19%，鐵皮石斛新芽的生長情況總體差異不明顯。

2.3 野外回歸鐵皮石斛后期生長情況監(jiān)測

2.3.1 野外回歸鐵皮石斛的適應(yīng)性 2016-2021年對(duì)野外回歸鐵皮石斛的適應(yīng)性調(diào)查發(fā)現(xiàn)，從回歸方式看，植于巖石天然縫隙和植于縱向堆砌巖石2種回歸方式的鐵皮石斛存活率較高，植于橫向堆砌巖石和捆綁于巖石的鐵皮石斛大部分已死亡。從生境條件看，山脊和山頂?shù)蔫F皮石斛生長勢較好，存活率較高，山鞍的鐵皮石斛存活率次之，山腳和山腰的鐵皮石斛大部分已死亡。2016-2017年是野外回歸鐵皮石斛的生長適應(yīng)期，存活率和發(fā)病率受回歸方式和回歸生境影響最大;2018-2019年是野外回歸鐵皮石斛的生長穩(wěn)定期，大部分鐵皮石斛基本適應(yīng)野外環(huán)境，尤其在通風(fēng)良好、陽光充足的區(qū)域，鐵皮石斛適應(yīng)性好、植株生長健壯;2020-2021年野外回歸鐵皮石斛的生長逐漸衰退，隨著生境條件變化，存活率出現(xiàn)明顯降低，老株莖根部易出現(xiàn)水浸狀腐爛現(xiàn)象。鐵皮石斛除了受大生境影響外同樣受小生境影響，在同一試驗(yàn)點(diǎn)不同小區(qū)域的鐵皮石斛適應(yīng)性存在明顯差異。

2.3.2 野外回歸鐵皮石斛的生物學(xué)特性 在喀斯特石山區(qū)，回歸種植于喀斯特巖石上的鐵皮石斛株高4～ 20 cm，莖粗5～ 8 mm。鐵皮石斛每年可萌發(fā)2次新芽，春芽在3- 5月萌發(fā)，萌發(fā)率98.7%，秋芽在7- 8月萌發(fā)，萌發(fā)率9.6%。鐵皮石斛回歸種植第一年萌發(fā)的新莖下會(huì)長出新根，新根附生于巖石表面，向四周伸展不易拔起，長度不一，根長2～30 cm。一年生新莖的葉片基本不脫落，莖干生長勢旺盛;二年生莖的葉片基本完全脫落，莖不再伸長生長，莖干白色;三年生莖無葉片，白色葉鞘逐漸消失，莖干呈赤裸狀;四年生莖、五年生莖和六年生莖表型與三年生莖表型相似，呈無葉和無白色葉鞘包裹的赤裸狀，但五年生莖和六年生莖相繼出現(xiàn)枯萎死亡。鐵皮石斛開花期在5月下旬-6月中旬，盛花期在6月上旬，花朵完全展開后1～2 d是授粉最佳時(shí)間，授粉花朵第2 d開始逐漸萎蔫，7 d后子房明顯膨大，11-12月果實(shí)成熟，自然結(jié)果率極低，約0.1%，未發(fā)現(xiàn)明確的授粉昆蟲。鐵皮石斛果實(shí)成熟后果皮裂開，成熟種子散落，種子在適宜的濕潤環(huán)境中可萌發(fā)，但極難生長成植株，鐵皮石斛主要還是通過無性分蘗繁殖。在野外自然生境條件下，鐵皮石斛會(huì)遭受更多的病害、蟲害、鼠害等，受害部位多在葉片、莖干、果實(shí);主要病害有軟腐病、黑斑病、炭疽病、根腐病等;主要害蟲有蝸牛、蛞蝓、蚜蟲、蝗蟲、象甲等;鼠害較為嚴(yán)重且難以防控，它們主要啃食鐵皮石斛莖干。

2.3.3 2016-2021年野外回歸鐵皮石斛的生長情況 由表4可知，2016-2021年野外回歸鐵皮石斛的存活率、發(fā)病率、高位芽萌發(fā)率出現(xiàn)明顯變化，而分蘗率、新芽高、新芽粗變化不明顯。2016年鐵皮石斛種苗經(jīng)大棚馴化后回歸種植到野外，存活率為89.70%;鐵皮石斛生長一年后于2017年再次萌發(fā)新芽，存活率為83.61%;鐵皮石斛經(jīng)歷1年的野外生長已基本適應(yīng)野外自然環(huán)境，2017-2019年鐵皮石斛存活率變化較小;2020-2021年鐵皮石斛存活率出現(xiàn)明顯下降，2020年存活率為67.16%，2021年存活率為58.80%。2016年鐵皮石斛野外回歸初期發(fā)生大面積病害，發(fā)病率最高，為7.60%;2017-2021年鐵皮石斛發(fā)病率無顯著差異，發(fā)病率維持在3.19%～ 4.73%。2016年鐵皮石斛因環(huán)境不適應(yīng)，萌發(fā)高位芽的概率最高，為8.47%;2017-2021年鐵皮石斛逐漸適應(yīng)生長環(huán)境，高位芽萌發(fā)率明顯降低，尤其是2018年以后萌發(fā)高位芽的鐵皮石斛極少，2020年和2021年鐵皮石斛基本沒有萌發(fā)高位芽。2016-2021年鐵皮石斛的分蘗率、新芽高、新芽粗總體上差異不顯著。

3 討論與結(jié)論

3.1 影響鐵皮石斛野外回歸的主要因素

鐵皮石斛回歸試驗(yàn)區(qū)位于植被豐富的喀斯特石山林，地理位置與氣候條件都適宜鐵皮石斛生長 [7-8] ，因此回歸方式和回歸生境是影響鐵皮石斛野外回歸成敗的主要因素。試驗(yàn)點(diǎn)林間郁閉度、通風(fēng)條件、苔蘚層也是影響鐵皮石斛存活率和發(fā)病率的關(guān)鍵因素，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在植被豐富的喀斯特石山林中郁閉度為30%～ 70%時(shí)最適宜鐵皮石斛存活 [9] ，但部分鐵皮石斛在郁閉度小于30%或郁閉度大于70%的生境條件下也有自身的適應(yīng)機(jī)制。在郁閉度小于30%的生境條件下，鐵皮石斛回歸初期因缺乏水分補(bǔ)給存活率較低，而生長于草叢或表面附生少量苔蘚的巖石的鐵皮石斛因水分散失慢，雨水來臨后又得以存活，存活鐵皮石斛在生長期間獲得充足陽光，植株生長更為健壯。在郁閉度大于70%的生境條件下，植于巖石縫隙無較厚苔蘚層的鐵皮石斛在回歸初期因陽光照曬時(shí)間短而具有較高的存活率，但長期缺乏充足光照的鐵皮石斛生長細(xì)嫩且難以長期存活。有研究結(jié)果表明，在珍稀瀕危植物野外回歸過程中，有些物種幼苗在回歸初期需要林下遮陰，回歸后期又需要充足的光照條件，有些物種則相反 [10] 。生境條件是影響鐵皮石斛高位芽萌發(fā)的主要因素，在不適宜的環(huán)境中鐵皮石斛多萌發(fā)高位芽，鐵皮石斛適應(yīng)環(huán)境后極少萌發(fā)高位芽甚至不萌發(fā)高位芽。而不同回歸方式、不同回歸生境和不同回歸時(shí)間對(duì)鐵皮石斛的分蘗繁殖和新芽萌發(fā)影響較小。蘭科植物是被子植物中物種最為豐富的，也是瀕危的植物類群，其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)變化極為敏感 [11-12] 。鐵皮石斛野外回歸4～5年后老株莖根部出現(xiàn)水浸狀腐爛現(xiàn)象，原因可能是回歸試驗(yàn)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)逐漸恢復(fù)，林木生長茂盛，林間郁閉度增大，綠色苔蘚層快速生長，通風(fēng)條件也受到一定影響，鐵皮石斛所處生境條件變化在一定程度上影響了其適應(yīng)性。

3.2 鐵皮石斛野外回歸的意義和存在的問題

珍稀瀕危物種野外回歸研究對(duì)保護(hù)生物資源具有重要的科學(xué)意義和實(shí)踐價(jià)值。Wright等 [13] 對(duì)瀕危蜘蛛蘭屬（ Caladenia ）植物的種子萌發(fā)、移栽培養(yǎng)、共生萌發(fā)、苗圃培養(yǎng)進(jìn)行了研究，并將蜘蛛蘭屬植物的種子、休眠塊莖或植株重新引入自然棲息地。澳大利亞南部對(duì)12種全國性瀕危野生蘭花種群進(jìn)行原生境分布點(diǎn)和適生生境調(diào)查， 并建立生境數(shù)據(jù)庫和GIS模型，定位其潛在生境及種群分布 [14] 。Reiter等 [15] 通過引種回歸成功的蘭花與所處生態(tài)環(huán)境之間的相關(guān)分析，確定了蘭花重新引種成敗受傳粉者和菌根2個(gè)關(guān)鍵生態(tài)因素影響，并認(rèn)為棲息地被破壞、雜草入侵、草食動(dòng)物采食、非法采集、傳粉者減少、病原體侵染和氣候變化是影響蘭花生存的關(guān)鍵因素。中國對(duì)于瀕危植物回歸的研究起步較晚，但也取得了一些探索性研究進(jìn)展 [16] 。劉仲健等 [17] 對(duì)中國特有的蘭科瀕危物種杏黃兜蘭進(jìn)行了保育生態(tài)學(xué)研究，通過對(duì)原產(chǎn)地氣候、植被和其他環(huán)境因素與杏黃兜蘭之間的關(guān)系以及杏黃兜蘭遷地栽培和繁殖無性后代重返原產(chǎn)地的生物學(xué)特征調(diào)查發(fā)現(xiàn)，杏黃兜蘭可以進(jìn)行遷地保護(hù)和遷地繁殖植株回歸原產(chǎn)地。周艷等 [18] 將國家Ⅰ級(jí)保護(hù)植物白花兜蘭繁殖培育3年后野外回歸到茂蘭保護(hù)區(qū)，白花兜蘭成活率隨著回歸時(shí)間延長逐漸降低，但長勢漸好。張哲 [19] 對(duì)3種蝴蝶蘭屬植物保育的研究結(jié)果表明，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)生境植物群落和傳粉昆蟲的保護(hù)，大尖囊蝴蝶蘭三級(jí)電站種群應(yīng)加強(qiáng)原生境就地保護(hù)和種群監(jiān)測，海南蝴蝶蘭椰子村種群應(yīng)遷地保護(hù)。

植物瀕危的主要原因除人類過度采收利用、原生境喪失以外，還有植物自身的生物學(xué)特性、遺傳多樣性、物種進(jìn)化等限制和影響 [20-21] 。大多數(shù)珍稀瀕危植物存在生殖障礙或自然繁殖極為困難的問題，如瀕危植物凹葉厚樸（ Magnolia officinalis ）雌雄異熟和異位，單株日開花量少等導(dǎo)致傳粉過程受阻，自花授粉和同株異花授粉引起花粉管生長出現(xiàn)障礙 [22] 。極危植物寶華玉蘭（ Magnolia zenii ）和漸危植物天目木蘭（ Magnolia amoena ）的種子成熟脫落后常被動(dòng)物取食，干燥后萌發(fā)率大大降低或難以萌發(fā) [23-24] 。極度瀕危植物凹脈金花茶（ Camellia impressinervis ）由于原生境被破壞，種群數(shù)量不斷減少導(dǎo)致遺傳多樣性降低 [25] 。蘭科植物花部器官高度特化，雌雄蕊集中于合蕊柱上，雌雄蕊由蕊喙隔離防止自交，對(duì)傳粉者高度依賴 [26] 。鐵皮石斛自然結(jié)實(shí)率低，種子自然萌發(fā)也極為困難，主要通過分蘗繁殖實(shí)現(xiàn)種群更新。在自然生境條件下，鐵皮石斛幼苗發(fā)育及成年植株生長均需共生菌提供營養(yǎng)，是典型的菌根植物 [27] 。雖然目前鐵皮石斛種子無菌繁育技術(shù)十分成熟，但種苗培育至少需要2年以上，種苗培育時(shí)間長、成本高，通過共生萌發(fā)技術(shù)和共生菌育苗技術(shù)研究建立菌-苗共生體系將成為鐵皮石斛野外回歸研究中的一個(gè)重要突破點(diǎn) [28-30] 。其次，原生境被破壞使得原本自然繁殖率極低的鐵皮石斛難以維持自身的種群繁衍。增大種群數(shù)量和增加鐵皮石斛遺傳多樣性有助于鐵皮石斛形成自我維持種群。為降低回歸種群帶來的遺傳風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)盡量采用本地種源繁育的種苗 [31] 。此外，鐵皮石斛野外回歸后期種群監(jiān)測是一項(xiàng)長期而艱巨的研究工作，包括生理生態(tài)適應(yīng)性、病蟲鼠害、遺傳風(fēng)險(xiǎn)、種群更新及生物多樣性等，這項(xiàng)監(jiān)測任務(wù)需持續(xù)到鐵皮石斛種群實(shí)現(xiàn)正常穩(wěn)定繁衍 [32] 。

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（責(zé)任編輯：陳海霞）

收稿日期：2022-02-28

基金項(xiàng)目：貴州省科技計(jì)劃項(xiàng)目[黔科合支撐（2020） 4Y011號(hào)、黔科合支撐（2021）一般227、黔科合重大專項(xiàng)（2019）3001];貴州省科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目[黔科合LH字（2014）7700號(hào)]

作者簡介：周玉飛（1984-），女，貴州興義人， 碩士，助理研究員，研究方向?yàn)樘m科植物保護(hù)與利用。（E-mail）411725823@qq.com