潘云云,张寿洲,王晓明,刘海军,廖文波
(1.中山大学 生命科学大学院,广东省热带亚热带植物资源重点实验室,广东 广州 510275;2.深圳市中国科学院仙湖植物园,广东 深圳 518004;3.深圳市野生动植物保护管理处,广东 深圳 518040)
深圳地区野生兰科植物资源及其区系特征
潘云云1,2,张寿洲2,王晓明2,刘海军3,廖文波1
(1.中山大学 生命科学大学院,广东省热带亚热带植物资源重点实验室,广东 广州 510275;2.深圳市中国科学院仙湖植物园,广东 深圳 518004;3.深圳市野生动植物保护管理处,广东 深圳 518040)
通过野外实地调查,结合标本和文献查阅,对深圳地区野生兰科植物种质资源、区系特征等进行研究。结果表明:(1) 深圳野生兰科植物资源共43属75种,以深圳东南部的梧桐山和东部的七娘山较为丰富。其中地生兰28属49种,附生兰13属24种,腐生兰2属2种。(2) 本次调查共发现9个深圳新记录种,其中叉柱兰Cheirostylis clibborndyeri、黄花线柱兰Zeuxine flav a为广东省新记录种,二尾兰属Vrydagzynea、地宝兰属Geodorum为深圳新记录属。(3) 深圳野生兰科植物区系以热带成分为主,占非世界属总数的87.5%,温带成分仅占12.5%。(4) 与邻近地区比较,与香港共同属最丰富,有41属,占深圳总属数的95.3%;共有种70种,占深圳总种数的93.3%,具有明显的相似性。
深圳地区;兰科;植物资源;新记录;植物区系
兰科Orchidaceae是被子植物的第二大科,约25 000种[1]。所有的野生兰科植物均属于《野生动植物濒危物种国际贸易公约》的保护范围,占该公约保护植物的90%以上[2—3]。兰科植物对生境要求严格,在一定程度上其丰富程度能够反映当地的生物多样性和保护状况[4—5]。本文通过对深圳地区野生兰科植物进行专项调查,以求摸清深圳兰科植物种类,为该类植物的保护和可持续利用提供依据。
1.1研究地概况
广东省深圳市地处南亚热带沿海山地,在北回线以南,北纬22°27′~22°52′,东经113°46′~114°37′,背山面海,南接香港,西连珠江口,东临大鹏湾,总面积约2020 km2[5]。地形西北低,东南高,东西方向带状展开,在中轴线上,自西向东依次有凤凰山、塘朗山、银湖山、梅林山、梧桐山、三洲田、马峦山、七娘山、排牙山,其中最高峰梧桐山,海拔944 m[5—6]。属南亚热带海洋性季风气候,雨量充沛,热量充足,气候温和。常年平均气温22.5 ℃,平均年降雨量1924.3 mm,日照2120.5 h[6]。土壤可划分为4个土类8个土属,以赤红壤、红壤、山地黄壤和滨海沙土为主,多数土壤类型的pH 4.40~6.05,酸度较高,有机质含量较低,速效钾较高、缺磷、少氮,属于较贫瘠的土类[7—8]。深圳地区植被类型多样,从红树林到滨海沙生植被,沟谷雨林、山地常绿阔叶林、竹林、灌丛和草地均有代表;深圳植物种类丰富,有野生维管植物205科857属1889种,植物区系以热带、亚热带成分占优势[6,9]。
1.2研究方法
于2013年3月至2014年5月对深圳兰科植物进行野外调查。采用线路调查法和形态地理学统计法,调查记录深圳地区兰科植物的种类、数量、生境及生存状况,使用GPS测量经纬度和海拔,调查以拍照为主,根据生境和数量状况,适度采集兰科植物标本,保存于深圳市中国科学院仙湖植物园标本馆(SZG)。查阅中国科学院仙湖植物园标本室的兰科植物标本以及前人整理的资料[9—11]确定本区兰科植物属种数。参照吴征镒等[12—13]的方法对深圳兰科植物区系进行划分。
深圳地区共有兰科植物43属74种及1变种,占中国兰科植物所有属的5.4%,占中国所有种(1402种)的5.3%(表1)。
表1 深圳野生兰科植物资源及其分布Table 1 Resources and distribution of wild orchids in Shenzhen
(续表1)
深圳兰科植物主要分布在深圳东南部地区。该地区集中有保护较好的大片山地,有多条常年溪流分布,依山傍海,植被类型多样,热量充足,降水丰富,为兰科植物提供了适宜且多样的生态环境,梧桐山、梅沙尖、笔架山、七娘山、排牙山、田头山海拔均超过600 m。其中梧桐山(42种)和七娘山(44种)为深圳野生兰科植物集中分布区,种类最丰富,其次是排牙山(35种)、梅沙尖(30种)、马峦山(30种)。
对梧桐山、七娘山、梅沙尖、马峦山、三洲田、骆马岭等进行重点调查。根据Clements生态多度等级,采用目测估计法,对整个调查片区进行估算,深圳兰科植物数量频度分级组成大致如下。
(1) 常见种:整个调查范围均有分布,计有18种,如竹叶兰、芳香石豆兰、广东隔距兰、流苏贝母兰、蛇舌兰、高斑叶兰、镰翅羊耳蒜、见血青、无耳沼兰、鹤顶兰、石仙桃、香港带唇兰等。
(2) 偶见种:在调查范围内呈零星分布,计有11种,紫纹兜兰、多叶斑叶兰、金线兰、小舌唇兰、触须阔蕊兰、橙黄玉凤花、半柱毛兰、牛齿兰、斑唇卷瓣兰、尖喙隔距兰、多花脆兰。
(3) 稀有种:数量较少,目前仅发现一到两个分布点,计有三蕊兰、多叶斑叶兰、地宝兰、绿花斑叶兰、歌绿斑叶兰、叉柱兰、小片菱兰等25种。本次调查中,地宝兰、绿花斑叶兰、叉柱兰、宽叶线柱兰、黄花线柱兰、细叶石仙桃仅在梧桐山有分布;牛齿兰、多花脆兰、直唇卷瓣兰、血叶兰仅分布于七娘山;赤唇石豆兰、二色卷瓣兰仅分布于骆马岭水库。
(4) 罕见种:仅大序隔距兰1种,调查中仅发现1株。
在监管上,海洋钻井公司将平台生产经营权和HSE的管理权、监督权分离,以只比平台经理低10%的工资,任命专门的HSE监督员驻守平台,并赋予了HSE监督员特殊权利:享有经济处罚权、停产整顿权、岗位罢免权。
2.2深圳地区野生兰科植物新记录
本次调查发现2个深圳新记录属,即地宝兰属Geodorum、二尾兰属Vrydagzynea;9个深圳新记录种,即二尾兰Vrydagzynea nu da(标本号:L-TXM-123;采集人:潘云云;2013年2月)、白花线柱兰Zeuxine parviflora(标本号:L-TXM-108;采集人:潘云云,丘俊杰;2013年9月)、黄花线柱兰Zeuxine flava (标本号:8320;采集人:丘俊杰;2015年3月)、地宝兰Geodorum densiflorum(标本号:L-TXM-105;采集人:潘云云,宋凤鸣,2013年7月)、细裂玉凤花Habenaria leptoloba(标本号:L-TXM-089;采集人,张寿洲,潘云云;2013年8月)、叉柱兰Cheirostylis clibborndyeri(标本号:8321;采集人:丘俊杰;2015年3月)、二列叶虾脊兰Calanthe speciosa(标本号:L-TXM-120;采集人:潘云云;2013年11月)、大序隔距兰 Cleisostoma paniculatum(仅发现 1株,取有分子样并拍照片,未采集标本)、歌绿斑叶兰Goodyera seikoomontana(标本号:L-TXM-126;采集人:丘俊杰;2014年1月)(图1)。其中,黄花线柱兰和叉柱兰是广东新记录种。
图1 深圳兰科植物新记录Fig. 1 The new records of orchids in Shenzhen
2.3 深圳野生兰科植物区系特征
2.3.1属的地理成分根据吴征镒“中国种子植物属的分布区类型”的划分方法[12—13],深圳兰科植物43属可划分为9 个分布区类型和变型(表2)。深圳兰科植物区系以热带亚洲分布型为主,共15属,占37.5%;其次为热带亚洲至热带大洋洲分布型,共9属,占22.5%;再次为泛热带分布和北温带分布,各4属,分别占10.0%(表2)。本区各热带属共35属(占87.5%),占绝对优势,温带属5属(仅占12.5%),说明本区兰科植物与古热带的印度-马来半岛、东南亚的关系极为密切,受北温带成分和东亚成分的影响较轻。
表2 深圳兰科植物分布区类型Table 2 Distribution patterns of genera and species of orchids in Shenzhen
表2表明,深圳兰科植物非世界属有40属,含68种,各分布区类型简要分析如下。
(1) 世界分布:有3属7种,分别是羊耳蒜属、沼兰属、无耳沼兰属。羊耳蒜属有5种,较常见的有见血青、镰翅羊耳蒜、长茎羊耳蒜。沼兰属仅二脊沼兰,分布于七娘山。无耳沼兰属仅无耳沼兰 1种,本区分布广泛。
(2) 泛热带分布:有4属12种,分别是石豆兰属、虾脊兰属、美冠兰属和香荚兰属。其中石豆兰属7种,虾脊兰属2种,美冠兰属2种,香荚兰属1种。
(3) 热带亚洲和热带美洲间断分布:仅1属1种,短穗竹茎兰,标本记载仅分布于七娘山,但本次调查未发现。
(4) 旧世界热带分布:有3属6种,分别是线柱兰属、菱兰属、鹤顶兰属。线柱兰属有3种,菱兰属仅1种,鹤顶兰属2种。
(5) 热带亚洲至热带大洋洲分布:是兰科植物的重要组成部分,有9属16种,分别是隔距兰属、石仙桃属、毛兰属、蛤兰属、地宝兰属、兰属、拟兰属、金线兰属、阔蕊兰属。阔蕊兰属 3种,隔距兰属、石仙桃属和兰属各2种,其余为单种属。
(6) 热带亚洲至热带非洲分布:3属4种,分别是脆兰属、叉柱兰属、苞舌兰属。叉柱兰属2种,其余为单种属。
(7) 热带亚洲分布:是本区兰科植物的主要成分,具有兰科最原始类型,地生、附生和腐生各种生活型均有代表。共15属17种,分别是三蕊兰属、云叶兰属、全唇兰属、血叶兰属、蛇舌兰属、贝母兰属、绒兰属、竹叶兰属、无叶兰属、牛齿兰属、兜兰属、白蝶兰属、寄树兰属、带唇兰属、二尾兰属。除三蕊兰属和二尾兰属各有2种外,其余均为单种属。
(8) 北温带分布:4属11种,分别为绶草属、斑叶兰属、玉凤花属、舌唇兰属。绶草属2种,斑叶兰属和玉凤花属各4种,舌唇兰属1种。
(9) 东亚分布:1属1种,宿苞兰属的玫瑰宿苞兰,说明东亚(喜马拉雅-日本)的兰科植物区系对本区只有轻微影响。
(10) 中国特有分布:10种,广东石豆兰、深圳香荚兰、广东隔距兰、细叶石仙桃、深圳拟兰、叉柱兰、阿里山全唇兰、细裂玉凤花、香港绶草、麻栗坡三蕊兰,与热带亚洲有关的种有 9种,仅细裂玉凤花为北温带分布,缺乏特有属。
表3 深圳兰科植物与邻近地区共有属和种比较Table 3 Comparision of orchids between Shenzhen and its neighboring regions
2.3.2深圳兰科植物区系与邻近地区比较考虑到深圳与邻近地区面积差异,采用Jaccard系数[14]来比较植物区系间的关系,用两地共有属和种占两地总属数和总种数的百分比,可以部分消除面积差异带来的影响,能够较好地反应两地植物区系的亲缘关系。从表3可以看出,深圳与香港共有属和共有种均是最多的,因而无论是在属的水平还是种的水平,深圳与香港的关系最为密切;其次是海南和澳门,而与澳门、台湾及海南的共有种均低于共有属,这与共有属内种的数目不同相关。
海南和台湾面积约为深圳的18倍,同处热带北缘,受热带季风气候影响较大,有相当丰富的兰科植物。台湾有105属367种[15—16],海南有78属214种[17—18],无论在属的水平还是种的水平上台湾和海南兰科植物的多样性都远高于深圳。澳门与深圳隔海相望,面积仅相当于深圳的1.5%,野生兰科植物仅有15属15种[19]。香港与深圳接壤,同属于热带-亚热带过渡地带,面积仅为深圳的55%,然而相比深圳,香港却拥有更加丰富的兰科资源,共计57属126种[20],深圳仅43属75种,两地共有属种有41属70种,共有属占深圳总属数的95.3%,共有种数占深圳总种类的93.3%。
3.1深圳兰科植物的区系特点
深圳兰科植物以热带、亚热带成分为主,具有明显的从热带向亚热带过渡的特点。深圳地处南亚热带沿海山地,气候湿润温和,许多兰科热带成分向北扩散至此,如贝母兰属、鹤顶兰属、美冠兰属、脆花兰属等在本区均有代表。但典型的热带附生兰如石斛属Dendrobium、管花兰属Corymborkis、笋兰属Thunia、多穗兰属Polystachya、钻柱兰属Pelatantheria、拟万代兰属Vandopsis等,未见于本区。另一方面,温带种类也有不少分布,如舌唇兰属、玉凤花属、斑叶兰属等,而杓兰属Cypripedium、红门兰属Orchis、凹舌兰属Coeloglossum等北温带种类在本区未有分布。
拟兰亚科是兰科中最原始的亚科,包含2属4种,在深圳均有分布,说明深圳兰科植物具有明显的原始性。生活型多样,以地生兰为主,28属49种;附生兰13属24种;腐生兰极为罕见,只有2 属2种。以单型属、寡型属为主,单种属26个,占深圳总属数的60.4%;含2~3种的属13个,占总属数的30.2%,说明深圳兰科植物区系属内种的数量比较贫乏。
3.2深圳与香港兰科植物资源出现差异的因素
深圳和香港的兰科植物区系具有极高的相似性,两者接壤,又同属于热带-亚热带过渡地带,深圳兰科植物仅2属4种是香港没有记载的。然而香港的面积仅是深圳的55%,却拥有更加丰富的兰科资源,除去共有属种,香港有16属56种野生兰科植物是深圳没有分布的,分析原因如下:
(1) 局部气候地理环境因子的差异。香港属热带海洋性气候,月平均气温15.8 ℃(1月)至28.8 ℃(7月),全年平均降雨量2214 mm,具有较强的南亚热带常绿季雨林性质,热带属占绝对优势[2,13,21]。两者相比,香港降水更加丰富,比深圳年均降雨量高12%,气候更温和湿润,热带成分更强。这些优势使得香港野生兰科植物种类较深圳丰富,尤其是石斛属、白点兰属Thrixspermum、石豆兰属、虾脊兰属、芋兰属Nervilia、盆距兰属Gastrochilus、毛兰属等一些热带属[13,20]。
(2) 生态环境保护的力度有差异。许多野生兰科植物种类濒临灭绝的主要原因,大多归结于过度的采伐及其生境的破坏,并不是其自身出现生殖障碍等原因[22—23]。在某种程度上兰科资源也可以作为评价一个地区生态环境保护工作的指标[2,10]。香港保存有较大面积的原生林,山地约占全港总面积的四分之三,且政府制定法例并推行不少保护措施来保护原生林,从而使得一些野生兰科物种保存下来[21]。
(3) 研究历史及研究深度有差异。香港兰科植物的研究较早,可追溯到1841年。截止到2013年,香港野生兰花小组已记载了野生兰花126种。而深圳的研究历史较短,截止到2013年4月记载的深圳兰科植物共有65种。本次调查发现的9种深圳新记录种,香港均有记载。而据一些兰花爱好者提供的照片和信息,深圳还有黄兰 Cephalantheropsis o bcordata、兔耳兰 Cymbidium l ancifolium、毛叶芋兰Nervilia plicata、瘤唇卷瓣兰Bulbophyllum japonicum、扇唇羊耳蒜Liparis stricklandiana、天麻属Gastrodia等,尚有待核实。
3.3深圳兰科植物的可持续利用与保育建议
野生兰科植物许多种类可作为药材,如血叶兰、金线兰、石仙桃等;有些种类如兜兰属、虾脊兰属、鹤顶兰属及兰属具有较高的观赏价值,深受兰界人士的重视;另外,鹅毛玉凤花、绶草、竹叶兰、龙头兰、苞舌兰、线柱兰、美冠兰、地宝兰、广东隔距兰,属阳性,基本上无需遮荫,或只稍稍遮光,即可在园林绿化上推广应用。
深圳地区兰科植物虽然较丰富,但存在长年的土地开发与商业采挖因素,一些种类面临生存危机,深圳香荚兰、短穗竹茎兰在深圳野外已经很难看到。通过实地调查和花卉市场的走访,发现采挖用于买卖的种类有建兰、墨兰、血叶兰、金线兰、紫纹兜兰、鹤顶兰、虾脊兰等,其中以墨兰最为常见。另外,山地的开发利用,例如砍伐天然林木种植果树、造苗圃、建旅游区等,人们进入林地的活动量增加,破坏兰科植物生境,造成低海拔区的兰科数量及种类急剧减少。
鉴于兰科植物在深圳地区的资源状况,不宜对其直接开发利用。目前应该做好种质资源保护,加强本地资源的调查研究,严厉打击盗挖滥采和非法收购行为。在此基础上,可考虑开展种质繁殖研究,扩大种类,开展具有本地特色的兰花产业。
致谢:感谢王晖、孙延军、林建院、丘俊杰等人在野外考察中给予帮助。
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The Orchid Species and Floristic Characteristics in Shenzhen,China
PAN Yun-yun1,2,ZHANG Shou-zhou2,WANG Xiao-ming2,LIU Hai-jun3,LIAO Wen-bo1
(1.Guangdong Provincial Key Laboratory of Plant Resources,School of Life Sciences,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510275,Guangdong China;
2.Fairylake Botanical Garden,Shenzhen & Chinese Academy of Sciences,Shenzhen 518004,Guangdong China;
3.Wildlife Conservation Administrative Office of Shenzhen,Shenzhen 518040,Guangdong China)
Based on field survey,specimens and literatures,Orchid resources and floristic characteristics in Shenzhen were studied. The results were showed as follows: (1) There were 75 orchid species,belonging to 43 genera,in which terrestrial orchids were dominant with 49 species in 28 genera,and 23 species in 13 genera for epiphytic and 2 species in 2 genera for saprophytic. Orchiaceous species were mainly distributed in Mt. Wutongshan and Mt. Qiniangshan. (2) Nine species were the new records to Shenzhen,in which 2 species of Cheirostylis c libborndyeri and Zeuxine flava were the new records to Guangdong province. 2 genera of Vrydagzynea and Geodorum were the new records to Shenzhen. (3) The geographical element of wild Orchidaceous flora in Shenzhen was predominated by tropical one,accounting for 87.5% of non-world genera,the temperate elements were occupied only 12.5% of non-world genera. (4) Comparing with neighboring regions,Orcidaceous flora of Shenzhen was similar to Hong Kong,between which there were shared 41 genera including 70 species,taking up 95.3% of total genera and 93.3% of total species in Shenzhen.
Shenzhen region;Orchidaceae;plant resources;new record;flora
10.3969/j.issn.1009-7791.2015.02.006
Q948.3
A
1009-7791(2015)02-0116-07
2015-03-27
深圳市中国科学院仙湖植物园科研专项基金项目(FLSF-2009-03);深圳市野生动植物保护处科研项目(HHZB13077);广东福田内伶仃岛自然保护区科研项目(33000-7102057)
潘云云,硕士,从事兰科植物分类及系统学研究。E-mail: panyuny@foxmail.com
注:王晓明、廖文波为通讯作者。E-mail: wangxm0505@sohu.com;lsslwb@mail.sysu.edu.cn