寬闊水國家級自然保護區蘭科植物多樣性及分布

楊焱冰+陳光平+安明態+王加國+李曉芳

摘要 蘭科植物是單子葉植物中的第二大科，高度進化，是植物保護中的“旗艦”類群。為掌握寬闊水國家級自然保護區蘭科植物的基本狀況，通過對保護區蘭科植物的專項調查，分析其物種組成、分布狀況及多樣性特征。結果表明：①保護區蘭科植物較為豐富，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，少見與罕見物種所占比例大。②在現有的3個管理站區域中，元生壩管理站區域分布物種最多，為33種；其次為中心管理站區域，有24種；風水埡管理站區域最低，為14種。③物種數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區系組成豐富，可劃分為10分布類型與3個變型，以熱帶成分為主，溫帶成分次之，中國特有分布所占比例大，特有屬1屬（占4.8%），特有種11種（占25%）。

關鍵詞 蘭科植物；多樣性；分布；寬闊水國家級自然保護區

中圖分類號 Q949.71+8.43 文獻標識碼 A 文章編號 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）是被子植物種類最豐富的四大科之一，全世界有700屬2.0萬～3.5萬種，除兩極及沙漠地區外世界各地均有分布[1-2]。所有的物種都被列入《野生動植物瀕危物種國際貿易公約》（CITES）的保護范圍，為植物保護中的“旗艦”類群[3]。截至2012年，中國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和臺灣[4]，但近幾年以來新種[5-8]及新記錄種[9-11]的發現進一步豐富了中國蘭科植物的本底資料。貴州省為蘭科植物的重要分布區之一，現已記載有蘭科植物84屬280種[12]。蘭科為最進化、最高級的類群之一，生活型就有地生性、腐生型、附生型3種；花的構造高度特化，形成了獨特的欺騙性傳粉，以欺騙性傳粉方式完成授粉的物種占蘭科的1/3[13]，使蘭科的物種進化與傳粉成為研究的一個熱點[14-16]。

蘭科植物的多樣性與植被原生性有密切關系，其多樣性程度可反映當地生物多樣性狀況[17]。寬闊水國家級自然保護區處于特殊的喀斯特臺原區，具有高山溝谷，野生動植物資源豐富，植被覆蓋率高，原生性強，生境類型多樣，為蘭科植物提供了所需的生存環境。但近年來對寬闊水保護區的研究主要集中于鳥類、黑葉猴、昆蟲等動物領域[18-21]，對于蘭科植物的研究較為薄弱，僅有《寬闊水自然保護區綜合科學考察集》進行了簡要的記錄與分析[22]。本文通過對寬闊水保護區蘭科植物調查研究，進一步了解寬闊水保護區蘭科植物種類、分布狀況及區系組成，為寬闊水保護區對蘭科植物的保護乃至寬闊水保護區生物多樣性的保護提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

寬闊水國家級自然保護區位于貴州省遵義市綏陽縣北部黔北山地大婁山脈東部斜坡地帶，東西寬約19 km，南北長約20 km，面積26 231 hm2。地勢中部高、四周低，海拔650～1 762 m。保護區處于中亞熱帶濕潤季風性氣候，常年氣溫較低，云霧多，日照少，具有低緯度山地濕潤氣候特點，≥10 ℃積溫3 262～4 861 ℃，年均溫11.7～15.2 ℃，年降水量為1 300～1 350 mm，年均相對濕度超過82%。土壤以黃棕壤、黃壤為主。植被類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系統、黑葉猴及其棲息地為主要保護對象[22]。

1.2 研究方法

采用樣方法與樣線法相結合，于2014年至2016年上半年在不同季節內對寬闊水保護區不同地段進行蘭科植物全面調查。采用GPS對物種定位并記錄其分布點、生境狀況及干擾狀況等基本信息。調查期間以拍攝照片為主，對于分布較多或有較大疑問的進行標本采集，標本存于貴州大學林學院樹木標本館（GZAC）。

2 結果與分析

2.1 種類多樣性

通過野外調查及查閱已有資料，統計得出寬闊水保護區共有蘭科植物21屬44種（表1），在原有的基礎上新增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《中國物種紅色名錄》[23]，根據其劃分可將寬闊水蘭科植物劃分為4個等級，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21種，易危（VU）物種為17種；無危（LC）物種有斑葉蘭（Goodyera schlechtendaliana）、叉唇角盤蘭（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種為常見物種外，其余物種均屬于少見或罕見狀況，分布上僅分布于局限的區域且數量較少，如足莖毛蘭（Eria coronaria）、尖葉石仙桃（Pholidota missionariorum）、小羊耳蒜（Liparis fargesii）等，在寬闊水保護區僅發現1個分布點且資源量稀少。

2.2 分布多樣性

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

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個海拔段。由圖1可知，蘭科植物垂直分布物種的數量隨海拔的升高物種數先變大后變小；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，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性，只有在低海拔溝谷才能滿足附生蘭對溫度與濕度的需求。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，但氣溫相對于低海地段低，僅適合特定的物種生存。

2.3 區系成分多樣性

根據吳征鎰《中國種子植物屬的分布區類型》（1991年）[24]的劃分及查閱相關資料[25-28]，屬的區系上，可將寬闊水蘭科植物的21屬劃分為10個分布區及1個變型（表2）。區系組成上，世界分布屬僅有羊耳蒜屬（Liparis）1個，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蘭屬（Herminium）1屬，東亞分布3屬（占14.3%），中國特有僅有金佛山蘭屬（Tangtsinia）1屬。按熱帶與溫帶性質劃分可得出，熱帶性質（2～7）分布的有10屬，占48%；溫帶性質（8～14）分布的屬9屬，占43%?？梢妼掗熕Ｗo區蘭科植物屬區系以熱帶成分為主，溫帶成分次之，表現出了較強的熱帶向溫帶區系過渡的過渡性區系特征。

種的區系上，寬闊水蘭科植物可分布為7個分布型及2個變型，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）、無柱蘭（Amitostigma gracile）等8種，占18.2%；中國—日本有扇脈杓蘭（Cypripedium japonicum）、蝦脊蘭（Calanthe discolor）2種，占4.5%；中國特有劍葉蝦脊蘭（Calanthe davidii）、疏花蝦脊蘭（C.henryi）、無距蝦脊蘭（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（2～7）種有19種，占43.2%；溫帶性質種（8～14）有14種，占31.8%，亦具有明顯的熱帶區系向溫帶區系過渡的特點。

3 結論與討論

調查研究表明，寬闊水國家級自然保護區共有蘭科植物21屬44種，地生蘭最多達32種，腐生蘭最少僅1種。蝦脊蘭屬為優勢屬，有9種，單屬種物種多達12種，少見與罕見物種所占比例大。水平分布上元生壩管理站區域分布物種最多，有33種；風水埡管理站最低，為14種。垂直分布上，總物種數與地生蘭物種數均隨海拔的升高物種數先變大后變小，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，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，而腐生蘭僅出現在1 300～1 500海拔段。在區系上，寬闊水蘭科植物屬與種的區系上都表現出了明顯的熱帶區系向溫帶區系過渡的性質。通常蘭科植物在低海拔溝谷地帶分布較為集中，但寬闊水自然保護區由于地處黔北，緯度相對較高，加之特殊的喀斯特臺原地貌，形成了中部氣溫低于邊緣地區，濕度大于邊緣地區。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，是其種數與資源量上均較少的原因之一，其種數少于臨近的大沙河保護區（85種）[29]、習水保護區（51種）[30]。寬闊水保護區原生性植被處于中心部位的亮葉水青岡林，其林下腐殖質厚，但由于地質地貌、氣候條件等原因，使腐生蘭分布少，僅發現天麻1種。蘭科植物在一定程度上可反映當地植被狀況，在寬闊水保護區某些地段人類干擾強烈，干擾方式以方竹筍采集、藥草采挖及放牧為主，在調查時發現不少采集后丟于路邊的大花羊耳蒜與黃花鶴頂蘭，同時發現不少家畜腳印與糞便。因此，保護區應減少人為干擾破壞，增強宣傳與管理，讓蘭科植物及其他植物得到更好的生長繁衍，確保寬闊水國家級自然保護區蘭科植物種質資源得到科學有效的保護。

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