黃歆怡 陸祖正 賓振鈞 甘春林 覃茜 丁麗瓊



摘 ?要:洛氏蝴蝶蘭(Phalaenopsis lobbii)野生資源珍貴,種群數量十分稀少,被列入我國優先拯救保護的極小種群野生植物。本研究對廣西龍虎山自然保護區洛氏蝴蝶蘭所在的群落1及廣西大新縣寶圩鄉的海南風吹楠-凹脈金花茶的保護小區內所在的群落2進行了生境調查與樣地調查,分析生境特征、物種組成、群落區系特點及群落結構。結果顯示,調查群落1樣地內共有維管束植物32科45屬50種,群落生物多樣性較為豐富,其中百合科為該群落的優勢科;群落2樣地內共有維管束植物26科35屬38種,無優勢科現象;所在群落屬的地理成分中泛熱帶和熱帶亞洲成分占絕對優勢,具有熱帶向亞熱帶過渡的性質;群落中均以高位芽植物為主,又以藤本植物的比例最大,林下郁閉度增大,表明洛氏蝴蝶蘭對環境濕度和光照有一定的要求;洛氏蝴蝶蘭在群落1、2草本層中重要值較低,僅作為伴生種,與常綠闊葉林群落植物共生。目前蝴蝶蘭屬野生植物資源的群落結構的野外調查與保育研究等方面的系統性研究較少,建議加強就地保護,結合遷地保護,研究瀕危機理,通過人工栽培繁殖再進行引種回歸野外,緩解洛氏蝴蝶蘭野外瀕危現狀,并為合理開發利用提供技術支撐。
關鍵詞:洛氏蝴蝶蘭;極小種群野生植物;生境;群落特征;重要值中圖分類號:Q948??????文獻標識碼:A
Community Characteristics of Wild Plant Species with Extremely Small PopulationsPhalaenopsis lobbii
HUANG Xinyi1, LU Zuzheng1, BIN Zhenjun1, GAN Chunlin2,?QIN Qian1, DING Liqiong1*
1. Guangxi Subtropical Crops Research Institute, Nanning, Guangxi 530001, China;?2. Guangxi Longhushan Nature Reserve Management Office, Longan, Guangxi 532715, China
Abstract: Phalaenopsis lobbiiis a rare species with extremely small populations in China. Field investigation covering habitat survey and quadrangular survey in community 1 in Longhushan Nature Reserve, Guangxi, China and community 2 in small nature reserve ofHorsfieldia hainanensisandCamellia impressinerviswas conducted to study the community characteristics including habitat characteristics, species composition, community?floristic characteristics and the structure.P. lobbiilived in an evergreen broad leaved forest with limestone with an altitude 150-330 meters. The vegetation of the habitat was well preserved. There were a total of 50 species of vascular plants in community 1, which belonging to 45 genera and 32 families.?The biodiversity of the community was rich, among which Liliaceae was the dominant families. There were 38 species of vascular plants in community 2, which belonging to 35 genera and 26 families, without dominant families. Tropical Asian and pantropical genera played the dominant status at the generic level in the two communities. The floristic composition of the two communities showed tropical and subtropical transition. Both communities were dominated by the phanerophyte plants, making up 64% of the total species in community 1 and 65.79%?in community 2, and lianas accounted for the largest proportion, indicating that canopy density increased?andP. lobbii had certain requirements for ambient humidity and illumination. Importance values of herb layer species showed that multiple dominant?populations were included in the community.Aglaonema modestum, Pilea bonianaandAspidistra fungilliformis were the dominant?species?in community 1 andCaryota monostachya, Tectaria subtriphylla, Rhaphidophora decursiva were the dominant?species?in?community 2.P. lobbiiwas?the only one orchid plant and just as an accompanying?species?in plant communities which attached to the trunk of the trees in the two community. At present, there are few systematic studies on the community structure and conservation of wild plant resources ofP. lobbii. Further study is recommended about the germplasm?resources?and conservation of the plant. Taken measures such as strengthening local protection, combining with ex-situ protection, studying endangered mechanism, introducing species back into the wild by artificial cultivation and propagation to alleviate the endangered situation in the wild, and providing technical support for rational development and utilization.
Keywords: Phalaenopsis lobbii;?wild plant species with extremely small populations; habitat; community characteristics; importance value
DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.07.025
蝴蝶蘭屬(Phalaenopsis)植物有“蘭中皇后”的美稱,其野生資源是蘭科植物最具欣賞價值的物種之一,也是蝴蝶蘭園藝育種親本良好的材料來源。全球野生蝴蝶蘭記載有63種,我國有野生蝴蝶蘭14種[1-2]。因為極高的觀賞價值,野生資源破壞嚴重,近十幾年來野生蝴蝶蘭的數量急劇減少。加之生境的破壞和自身生物學特性的制約,不少種類瀕臨滅絕?!度A盛頓公約》(即《瀕危野生動植物種國際貿易公約》,Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora,CITES)把所有蝴蝶蘭屬野生植物列入附錄,受到國際社會的嚴格保護。目前從事蝴蝶蘭研究的學者較多,主要涉及蝴蝶蘭的栽培管理和繁殖技術、組織培養、開花調控和育種研究等[3-6],而野生植物資源的群落結構的野外調查與保育研究等方面的系統性研究較少。
洛氏蝴蝶蘭(Phalaenopsis?lobbii)隸屬蘭科(Orchidaceae)蝴蝶蘭屬,也稱羅氏蝴蝶蘭,在我國廣西、云南有分布,此外在不丹、印度、緬甸、越南也有分布[7-9]。洛氏蝴蝶蘭種群數量十分稀少,根據國家林業局頒布的《全國極小種群野生植物拯救保護實施方案(2010—2015)》中,洛氏蝴蝶蘭被列為優先拯救保護的極小種群植物,僅有兩個分布地點,植株數量不足50株;根據《廣西極小種群野生植物拯救保護項目實施方案》,洛氏蝴蝶蘭被列為自治區重點保護植物,種群數量不足10株[10]。近年來對洛氏蝴蝶蘭的研究僅限于分布地點的研究,并未對其群落特征及伴生植物開展過詳細研究[11]。本研究對洛氏蝴蝶蘭的生境、伴生植物及群落結構特征進行探究,分析其與環境的關系及其瀕危原因,同時為該物種的保護與可持續利用提供科學依據。
1.1研究地概況
研究地點群落1位于廣西西南部的廣西龍虎山自然保護區境內,地貌為峰林谷地類型的巖溶地貌,山體海拔多在300~500?m,以黑色和褐色石灰土為主。保護區是廣西北熱帶石灰巖季雨林保存較好的區域之一,也是我國具有全球意義的生物資源及生物多樣性研究的關鍵地區之一[12]。保護區為北熱帶氣候,氣候溫和,雨量充沛。年平均降雨量1?500?mm,空氣相對濕度79%,年平均氣溫21.8?℃,最冷1月平均氣溫13.2?℃,最熱7月平均氣溫33.2?℃[13-14]。豐富的水熱條件非常利于保護區內動植物的生息繁衍,保護區被譽為“北回歸線附近的巖溶綠洲”[15],是天然的物種庫和基因庫。
研究地點群落2位于廣西大新縣寶圩鄉的海南風吹楠-凹脈金花茶的保護小區內。大新縣地處南亞熱帶南沿,亞熱帶季風氣候,熱量資源豐富,光照充足,氣溫較高,夏長冬短,年平均氣溫21.3?℃,雨量充沛,干濕季節分明,年平均降雨量1362 mm[16]。
1.2方法
1.2.1 ?生境調查??在全面收集和整理相關植物資源調查的文獻資料的基礎上,采用路線調查法與群落生態學的方法,進行洛氏蝴蝶蘭生境和生長狀況調查。記錄群落的生境條件、植被類型、自然更新情況等影響生長發育的生態因子,包括經緯度、海拔、坡向、坡位、群落郁閉度、生境受破壞程度及植株著生狀況等的調查。
1.2.2??樣地調查??在洛氏蝴蝶蘭的分布點選擇代表性的地段,由于受資源的限制,選擇了一個調查地段。利用“種-面積曲線”法確定群落最小取樣面積[17],設置樣方面積為10?m?10?m,記錄樣方內所有物種的分布情況及層蓋度。在樣方內設置4個2?m?2?m的草本樣方,記錄物種種類、株數、蓋度、平均高度。對野外暫時不能確定種名的植物,采集植物標本并進行種類鑒定。
1.2.3??指標計算方法
重要值(IV)=[相對多度(RA)+相對頻度(RF)+相對蓋度(RC)]/3?100%;
相對多度(RA)=(某個物種的株數/所有物種的株數)?100%;
相對頻度(RF)=(某個種出現的樣方數/所有種出現的樣方數之和)?100%;
相對蓋度(RC)=(某個種的分蓋度/所有種的分蓋度之和)?100%[18]。
2.1 洛氏蝴蝶蘭所處群落生境
洛氏蝴蝶蘭為多年生常綠附生草本,附生在遮光較好的半蔭蔽的樹干上,肉質根長而扁平,裸露,發達(圖1)。根據對廣西龍虎山保護區及廣西大新縣海南風吹楠-凹脈金花茶保護小區洛氏蝴蝶蘭生境調查,洛氏蝴蝶蘭數量十分稀少,在龍虎山保護區只記錄到3株,海南風吹楠-凹脈金花茶保護小區僅記錄到1株(表1)。分布在石灰巖常綠闊葉林中,群落郁閉度在0.70~0.8之間,蓋度為50%~70%。植被生境保存完好,沒有人為破壞的痕跡。
A:群落1中的洛氏蝴蝶蘭;B:群落1中洛氏蝴蝶蘭幼苗;C:群落2中的洛氏蝴蝶蘭;D:洛氏蝴蝶蘭所處群落1生境。
A:?P. lobbiiin the community 1; B:P. lobbiiseedling in the community 1; C:P. lobbiiin the community 2;?D: Habitat of the?P. lobbii in the community 1.
2.2 洛氏蝴蝶蘭所處群落物種組成
樣地調查結果顯示(其中蕨類植物科的系統排列采用秦仁昌系統,裸子植物科的排列采用鄭萬鈞系統,被子植物采用哈欽松系統),群落1中洛氏蝴蝶蘭群落共有維管束植物32科45屬50種(表2)。其中,蕨類植物3科4屬5種,裸子植物1科1屬1種,被子植物28科41屬45種。僅百合科(Liliaceae)1個科(含5種)物種數占總物種數的10%,其次為天南星科(Araceae)(含4個種)占8%,只含1種的科有蘭科、買麻藤科(Gnetaceae)、木蘭科(Magnoliaceae)和海金沙科(Lygodiaceae)等18個科,占了總科數的56.25%。該群落生物多樣性較為豐富,其中百合科為該群落的優勢科。群落層次現象明顯,可分為喬、灌、草3層,組成種類相差不大,層間植物較為豐富。其中,喬木10科10屬10種,灌木8科8屬8種,草本10科16屬18種,藤本(包括木質藤本與草質藤本)10科12屬14種。構成喬木層的主要植物種類為蘋婆(Sterculia monosperma)、棒柄花(Cleidion brevipetiolatum)、香港木蘭(Lirianthe championii)等,優勢種為蘋婆;灌木層的種類有白花龍船花(Ixora henryi)、樟葉木防己(Cocculus laurifolius)、千里香(Murraya paniculata)、米仔蘭(Aglaia odorata)等,灌木層存在較多喬木類樹種的幼苗。草木層的主要植物種類有廣東萬年青(Aglaonema modestum)、石柑子(Pothos chinensis)、長莖沿階草(Ophiopogon chingii)、簇花球子草(Peliosanthes teta)、五萼冷水花(Pilea boniana)、寬羽線蕨(Colysis ellipticavar.pothifolia)等。層間植物由藤本植物和附生植物組成,有龍須藤(Bauhinia championii)、三葉崖爬藤(Tetrastigma hemsleyanum)、灰毛崖豆藤(Callerya cinerea)等。
群落2中洛氏蝴蝶蘭群落共有維管束植物26科35屬38種(表3)。其中,蕨類植物3科4屬4種,被子植物23科31屬33種。各科的所含物種均不超過總物種數的10%,只含1種的科有19個,優勢科現象不明顯。群落層次現象明顯,層間植物較為豐富。其中,喬木9科11屬11種,灌木5科5屬5種,草本10科11屬13種,藤本(包括木質藤本與草質藤本)8科8屬9種。喬木層優勢種為海南風吹楠(Horsfieldia hainanensis)和棒柄花;灌木層的優勢種凹脈金花茶(Camellia impressinervis)和棒柄花等其他喬木的幼樹;草本層有單穗魚尾葵(Caryota monostachya)和爬樹龍、石柑子等植物;層間植物有假鷹爪(Desmos chinensis)、瓜馥木(Fissistigma oldhamii)和龍須藤等植物。
群落1、2物種組成較為復雜多樣,群落1有優勢科現象,群落2無明顯的優勢科;兩個群落均存在較多的喬木,為群落環境提供了一定的郁閉度;此外還存在較多的藤本植物,藤本植物大多屬陽生植物,生長環境需要一定的濕度,藤本植物的存在反映出洛氏蝴蝶蘭的生長環境要求有一定的空氣濕度和透光度[19]。
2.3洛氏蝴蝶蘭所處群落地理成分分析
依據中國種子植物屬的分布區類型的劃分原則[20],群落1區系可劃分為9個分布區類型(表4)。該群落熱帶性分布(2~7類)占主要地位,共有35個屬,占非世界分布總屬數的87.50%。熱帶性分布又以亞熱帶、泛亞熱帶成分為主,其中熱帶亞洲分布的有12個屬,占非世界分布總屬數的30%,是該群落中所占比例最大的分布類型;泛熱帶分布的有11個屬,占非世界分布總屬數的27.5%;溫帶分布(8~14類)的共有5個屬,占非世界分布總屬數的12.50%。
群落2區系也可劃分為9個分布區類型。該群落熱帶性分布占主要地位,共有25個屬,占非世界分布總屬數的86.21%。其中,熱帶亞洲分布的有8個屬,占非世界分布總屬數的27.60%,是該群落中所占比例最大的分布類型;其次為泛熱帶分布,有5個屬,占非世界分布總屬數的17.24%;溫帶分布的共有4個屬,占非世界分布總屬數的13.79%。
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