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兰科(Orchidaceae)植物起源古老、种类丰富,是被子植物的最大科之一,也是地球生物多样性的重要组成部分,广泛分布于除两极和极端干旱沙漠地区以外的各种陆地生态系统中[1-3]。野生兰科植物均被列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约(CITES)》的保护范围,占受保护植物种类的90%以上[4-6]。中国是野生兰科植物种类最丰富的国家之一,已确认分布有187属1 447种(含亚种、变种),且分布范围非常广[7]。由于兰科植物的珍稀性,其保护在中国越来越受到重视,在《全国野生动植物保护及自然保护区建设规划》(2001—2050)中,兰科植物被列为15个重点保护类群之一[8]。
我国野生兰科植物的分布范围非常广,但与其他生物类群一样,其分布不均匀,存在一些明显的“多样性中心”“生境多样性中心”或“特有中心”等[4]。四川位置独特,生境复杂多样,拥有丰富的野生动植物资源,也是亚洲亚热带兰科野生资源基因库,但因历史原因,四川野生兰科植物受到严重的人为干扰,导致部分地区被采掘一空[9]。掌握兰科植物的分布情况有助于对其展开有效的保护和利用。保护区作为濒危物种的主要栖息地,但区内的濒危物种的数量、分布情况如何,需要评估[10]。本研究通过野外调查和文献查阅来掌握四川栗子坪国家级自然保护区内兰科植物的物种组成、种群数量、分布特征、威胁因素等,以期为保护区开展兰科植物及具有重要经济价值和保护价值的植物资源就地保护工作提供基础数据和科学依据。
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根据野外调查,并结合文献,确定保护区分布有兰科植物30属70种(见表1,表2),其中,含5种及以上的共计3属18种,分别为杓兰属(Cypripedium,6种)、虾脊兰属(Calanthe,7种)和石斛属(Dendrobium,5种);含2~4种的属共计16属41种;仅含1种的有11属。中国特有种有8种,占到总物种数的11.43%。
序号 物种 中国特有 生活型 分布海拔/m (一)杓兰属Cypripedium 1 绿花杓兰Cypripedium henryi 是 地生 800~2800 2 大叶杓兰Cypripedium fasciolatum 是 地生 1600~2900 3 大花杓兰Cypripedium macranthum 地生 400~2400 4 离萼杓兰Cypripedium plectrochilum 地生 2000~3600 5 云南杓兰Cypripedium yunnanense 是 地生 2700~3800 6 对叶杓兰Cypripedium debile 地生 1000~3400 (二)头蕊兰属Cephalanthera 7 头蕊兰Cephalanthera longifolia 地生 1000~3300 8 金兰Cephalanthera falcata 地生 700~1600 9 银兰Cephalanthera erecta 地生 850~2300 (三)火烧兰属Epipactis 10 火烧兰Epipactis helleborine 地生 3150~3250 11 大叶火烧兰Epipactis mairei 地生 1200~3200 (四)对叶兰属Listera 12 对叶兰Listera puberula. 地生 1400~2600 13 南川对叶兰Listera nanchuanica 是 地生 2000~2100 (五)斑叶兰属Goodyera 14 小斑叶兰Goodyera repens 地生 3150~3350 15 川滇斑叶兰Goodyera yunnanensis 地生 2600~3900 16 绒叶斑叶兰Goodyera velutina 地生 700~3000 (六)绶草属Spiranthes 17 绶草Spiranthes sinensis 地生 200~3400 (七)舌唇兰属Platanthera 18 舌唇兰Platanthera japonica 地生 600~2600 19 小花舌唇兰Platanthera minutiflora 地生 2700~4100 20 棒距舌唇兰Platanthera roseotincta 地生 3400~3800 (八)尖药兰属Diphylax 21 尖药兰Diphylax urceolata 地生 1900~3800 (九)角盘兰属Herminium 22 角盘兰Herminium monorchis 地生 600~4500 23 叉唇角盘兰Herminium lanceum 地生 730~3400 (十)无柱兰属Amitostigma 24 无柱兰Amitostigma gracile 地生 180~3000 25 四裂无柱兰Amitostigma basifoliatum 地生 2650~3800 26 贡嘎无柱兰Amitostigma gonggashanicum 地生 2400~3800 (十一)手参属Gymnadenia 27 手参Gymnadenia conopsea 地生 265~4700 28 西南手参Gymnadenia orchidis 地生 2800~4100 (十二)玉凤花属Habenaria 29 粉叶玉凤花Habenaria glaucifolia 地生 2000~4300 30 厚瓣玉凤花Habenaria delavayi 地生 1500~3000 31 宽药隔玉凤花Habenaria limprichtii 地生 2200~3500 (十三)鸟足兰属Satyrium 32 缘毛鸟足兰Satyrium ciliatum 地生 1800~4100 (十四)白及属Bletilla 33 小白及Bletilla formosana 地生 600~3100 34 白及Bletilla striata 地生 100~3200 35 黄花白及Bletilla ochracea 地生 300~2350 (十五)沼兰属Malaxis 36 沼兰Malaxis monophyllos 地生 3200~3300 37 云南沼兰Malaxis bahanensis 是 地生 2850 (十六)山兰属Oreorchis 38 山兰Oreorchis patens 地生 1000~3000 39 囊唇山兰Oreorchis indica 地生 2500~3400 40 长叶山兰Oreorchis fargesii 是 地生 700~2600 (十七)兰属Cymbidium 41 虎头兰Cymbidium hookerianum 附生 1100~2700 42 建兰Cymbidium ensifolium 地生 600~1800 43 春兰Cymbidium goeringii 地生 300~2200 (十八)虾脊兰属Calanthe 44 三棱虾脊兰Calanthe tricarinata 地生 1600~3500 45 反瓣虾脊兰Calanthe reflexa 地生 600~2500 46 流苏虾脊兰Calanthe alpina 地生 1500~3500 47 弧距虾脊兰Calanthe arcuata 地生 1400~2500 48 肾唇虾脊兰Calanthe brevicornu 地生 1600~2700 49 疏花虾脊兰Calanthe henryi 地生 1600~2100 50 少花虾脊兰Calanthe delavayi 是 地生 3100~3500 (十九)独蒜兰属Pleione 51 云南独蒜兰Pleione yunnanensis 地生或附生 1100~3500 52 独蒜兰Pleione bulbocodioides 半附生 900~3600 (二十)石仙桃属Pholidota 53 云南石仙桃Pholidota yunnanensis 附生 1200~1700 (二十一)石斛属Dendrobium 54 细叶石斛Dendrobium hancockii 附生 700~1500 55 线叶石斛Dendrobium aurantiacum 是 附生 2600 56 石斛Dendrobium nobile Lindl. 附生 480~1700 57 细茎石斛Dendrobium moniliforme 附生 590~3000 58 曲茎石斛Dendrobium flexicaule 附生 1200~2000 (二十二)厚唇兰属Epigeneium 59 单叶厚唇兰Epigeneium fargesii 附生 400~2400 (二十三)石豆兰属Bulbophyllum 60 藓叶卷瓣兰Bulbophyllum retusiusculum 附生 500~2800 61 梳帽卷瓣兰Bulbophyllum andersonii 附生 400~2000 (二十四)隔距兰属Cleisostoma 62 大序隔距兰Cleisostoma paniculatum 附生 240~1240 (二十五)天麻属Gastrodia 63 天麻Gastrodia elata 腐生 400~3200 (二十七)凹舌兰属Coeloglossum 64 凹舌兰Coeloglossum viride 地生 1200~4300 (二十六)羊耳蒜属Liparis 65 长茎羊耳蒜Liparis viridiflora 附生 200~2300 (二十八)兜被兰属Neottianthe 66 二叶兜被兰Neottianthe cucullata 地生 400~4100 (二十九)红门兰属Orchis 67 广布红门兰Orchis chusua 地生 500~4500 68 二叶红门兰Orchis diantha 地生 2300~4300 69 宽叶红门兰Orchis latifolia 地生 600~4100 (三十)阔蕊兰属Peristylus 70 一掌参Peristylus forceps 地生 1200~3400 注:四川西部兰科植物属、种的数量参考何飞等(2009)[19],四川省参考自郎楷永(1988)[20],全国参考张殷波等(2015)[21] Table 2. Orchidaceae plant resources in Liziping National Nature Reserve, Sichuan Province
从生活型来看,地生兰有55种,占兰科植物总物种数的78.57%;附生兰12种,占17.14%;半附生兰2种,占2.86%;腐生兰仅1种,占1.43%。
根据世界自然保护联盟(IUCN)红色名录,属于濒危(EN)的有4种、易危(VU)的有7种、近危(NT)的有1种、无危(LC)的有7种、数据缺乏(DD)的有1种。保护区内所有兰科植物均被列入濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)附录Ⅱ。
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保护区的兰科植物30属被划分为9个类型和2个变型(见表3),属的分布区系特征表现为:区系成分复杂,以热带和温带成分为主,具有为典型的热带成分向温带过渡的特性,温带成分占优势地位。
分布区类型 属数/属 百分比/% 1. 世界分布 2(羊耳蒜属、沼兰属) 6.67 2. 泛热带分布 2(石豆兰属、虾脊兰属) 6.67 4. 旧世界热带分布 1(厚唇兰属) 3.33 5. 热带亚洲至热带大洋洲分布 4(隔距兰属、阔蕊兰属、石仙桃属、天麻属) 13.33 6. 热带亚洲至热带非洲分布 1(鸟足兰属) 3.33 7. 热带亚洲分布 3(斑叶兰属、石斛属) 10.00 7-2热带印度至华南 (1)(独蒜兰属) 8. 北温带分布 12(凹舌兰属、兜被兰属、对叶兰属、红门兰属、火烧兰属、兰属、杓兰属、舌唇兰属、手参属、绶草属、头蕊兰属、玉凤花属) 40.00 10. 旧世界温带分布 1(角盘兰属) 3.33 14. 东亚分布 4(白及属、山兰属、无柱兰属、尖药兰属) 13.33 14-1(SH)中国-喜马拉雅分布 (1) Table 3. Geographic distribution statistics of Orchidaceae genus in Liziping National Nature Reserve
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野外调查共发现兰科植物26种1800余株,其中,优势种有舌唇兰、棒距舌唇兰和三棱虾脊兰,尤以三棱虾脊兰最为优势,遇见的植株数量达558株;丰盛种有金兰、小花舌唇兰、云南沼兰和独蒜兰4种;常见种有囊唇山兰1种;偶见种有火烧兰、手参、沼兰和天麻4种;稀少种有14种;其余44种未在野外调查中发现植株,但资料和标本记录在保护区及周边有分布。
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从野外调查来看,保护区内26种兰科植物主要集中分布于公益海、麻麻地上游、南桠河紫马村和孟获城4个区域,大洪沟、大营盘等区域也有零星分布。26种兰科植物,主要分布于海拔3500 m以下的中低海拔区域。总体来看,物种数量随海拔增加呈先增加后减少的趋势,但趋势不明显。绝大多数物种都分布在海拔1500~3500 m之间,海拔3500 m以上的仅8种,占30.77%(见表4)。而一些物种,如角盘兰、手参、西南手参、广布红门兰、大叶火烧兰等为广域分布物种,从低海拔到高海拔均有分布。
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从文献资料来看,保护区内的兰科植物全年1—12月均有开花,主要集中在4—9月。而从野外实地调查来看,26种兰科植物中,4月开花的仅有三棱虾脊兰、金兰和独蒜兰;6月开花的有三棱虾脊兰、天麻、手参、角盘兰、沼兰、山兰、流苏虾脊兰、独蒜兰、囊唇山兰和广布红门兰;8月开花的有缘毛鸟足兰、手参、西南手参、火烧兰;6月结果的有独蒜兰和白及;8月结果的有三棱虾脊兰、囊唇山兰、沼兰、金兰和南川对叶兰。
海拔范围 物种数 占比/% 1500 m以下 16 61.54 1500~2000 m 20 76.92 2000~2500 m 18 69.23 2500~3000 m 19 73.08 3000~3500 m 19 73.08 3500~4000 m 8 30.77 4000 m以上 6 23.08 Table 4. Altitude distribution of Orchidaceae plants in Liziping National Nature Reserve, Sichuan Province
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野外调查过程共记录到人为干扰痕迹点101处,包括道路、放牧、采药、旅游和休闲、输电线路、用火痕迹、打笋、养蜂等8类,其中,道路(43.56%)和放牧(31.68%)的占比最高,主要表现为保护区境内有京昆高速和国道108穿越,加上低海拔地区的公路,因兰科植物常出现在道路附近的林缘和灌草丛中,便利的交通导致盗挖事件频发,且汽车的废气、废渣也不利于兰科植物的生长和发育。