甘肅連城國家級自然保護區(qū)蘭科植物多樣性及保護

楊霽琴，滿自紅*，付殿霞，李文濤，王富，李小剛，苗從蓉，瞿學方，孫學剛

（1.甘肅連城國家級自然保護區(qū)管理局，甘肅蘭州 730300；2.蘭州市林業(yè)勘測設計隊，甘肅蘭州 730000；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學林學院，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，是植物保護中的“旗艦”類群[4]。由于蘭科植物對生境的要求較為嚴格，其豐富程度在一定程度上能夠反映當?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現(xiàn)狀[5-6]。蘭科植物的保護日趨受到國內(nèi)外的高度重視[4,7]，自然保護區(qū)內(nèi)蘭科植物的多樣性和保護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]，具有重要的保護意義，但針對蘭科植物的多樣性及保護的調(diào)查研究仍然較少[12-15]。甘肅連城自然保護區(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的關鍵地區(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。為促進和提升保護區(qū)蘭科植物及其生境的保護，在深圳市質(zhì)蘭公益基金會的資助支持下，連城自然保護區(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調(diào)查研究，分析保護區(qū)內(nèi)蘭科植物資源保護現(xiàn)狀并提出保護對策，為開展蘭科植物的針對性保護工作提供依據(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)及其野生動植物為保護對象。保護區(qū)內(nèi)最低海拔1 870 m，最高海拔3 616 m。保護區(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，通過文獻查閱、標本查閱以及線路調(diào)查方法在蘭科植物花、果期對甘肅連城自然保護區(qū)的蘭科植物進行較為詳細的調(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本。所有標本保存于連城自然保護區(qū)植物標本館（LCFC）。室內(nèi)參考《青海植物志》[19]等文獻資料，對所有調(diào)查到的蘭科植物進行分類鑒定，名稱以2009 年《Flora of China》[20]為依據(jù)。詳細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現(xiàn)狀進行分析。

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)合保護區(qū)前期積累的蘭科植物資料與名錄，連城自然保護區(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)查到保護區(qū)分布新紀錄種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，劍唇兜蕊蘭為2016年在甘肅文獻首次發(fā)現(xiàn)后又一新的分布記錄點[22]。

連城自然保護區(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.），連城自然保護區(qū)蘭科植物種類組成較為豐富和復雜。

從生活型進行區(qū)分，連城自然保護區(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區(qū)蘭科植物一覽表

連城自然保護區(qū)蘭科植物主要集中分布在保護區(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 年對連城自然保護區(qū)蘭科植物的野外調(diào)查，保護區(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種蘭科植物在保護區(qū)分布數(shù)量極少，不足100株（表1）。

2019—2020年，調(diào)查到保護區(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本或文獻記錄，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)，連城自然保護區(qū)紀錄分布有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未被涉足，或因生境遭到破壞導致局域種群消失，也有可能是分類學鑒定錯誤等，需要在進一步研究標本和查閱資料的基礎上，擴展后續(xù)野外調(diào)查范圍，在不同種類的開花期進一步開展調(diào)查，以獲得足夠的資料，對其實際情況進行鑒定。

4.2 連城自然保護區(qū)蘭科植物受威脅因素分析

4.2.1 放牧活動干擾因素

2019年的野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，放牧活動為保護區(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 林下采集活動干擾因素

連城保護區(qū)林下采集活動主要以中草藥采集活動為主，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，直接或間接導致蘭科植物生境的喪失，較高程度的林下采集活動對蘭科植物生境造成的干擾勢必會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

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

4.3 連城自然保護區(qū)蘭科植物保護策略分析

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

4.3.1 全面加強保護和管理工作，設立優(yōu)先保護區(qū)域

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

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

加強保護區(qū)內(nèi)蘭科植物種群動態(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提供本底數(shù)據(jù)，為蘭科植物的長期保護提供支持。

4.3.3 多方參與，加強保護區(qū)與各方的保護協(xié)作

連城自然保護區(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，自然保護區(qū)保護工作的順利開展需要各政府部門對蘭科植物保護工作的共同努力和協(xié)作。

多方合作參與摸索促進保護區(qū)周邊社區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的方式，加強中草藥種植栽培技術(shù)的推廣和應用，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上替代原本的自然資源依賴型生計方式，轉(zhuǎn)而直接或間接參與到蘭科植物及其生境的保護當中來。