珍稀濒危植物独花兰人工授粉、致危因素分析及保育对策

桂先群

（金寨县天堂寨国家级自然保护区，安徽六安237343）

珍稀濒危植物独花兰人工授粉、致危因素分析及保育对策

桂先群

（金寨县天堂寨国家级自然保护区，安徽六安237343）

本文通过对珍稀濒危植物独花兰濒临灭绝致危因素的揭示，探索人工授粉解决致危的方法，提出了对独花兰今后拓展繁育领域的新思路、新方法和保护对策，以期达到维护区域生物多样性，合理利用资源，实现保护区可持续发展的目的。

珍稀濒危植物；独兰花；致危因素；生物多样性

独花兰（Changnienia amoena）为多年生草本植物，植株仅一叶一花，具广卵形假鳞茎1～3节。它是中国特有单型属种，分布在安徽、江苏、浙江、江西、湖北、湖南和四川等省。其带根全株具有清热、凉血、解毒之功效，主治咳嗽，痰中带血，热疖疔疮。近年来，由于开发导致环境恶化和采挖过度、繁殖困难等原因，该物种急剧减少，已沦为稀有濒危境地，被列为国家二级保护野生植物。笔者根据多年野外调查得知，天堂寨仅在打杼叉、风龙井、虎形地呈小群落分布，总量千余株，但只开花，不结果。是什么原因造成该物种结果困难？经观察是因为其生殖器官存在一定缺陷，导致不能孕育结实而影响子代繁育。

1 生物学特性

独花兰春季3月出苗，4～5月份开花，地上部仅一叶一花。叶有细长褐色叶柄，叶片卵圆形，幼时绿色，开花时呈赭红色，长5～10 cm，宽5～8 cm；顶端极尖，基部圆形，具平行脉4～5对。地下茎呈假鳞茎状，卵形，肉质，直径约2～3 cm；节上生有肉质须根。自假鳞茎项端抽出褐色花葶，花单生于花葶顶部。花大，直径约5 cm,淡紫红色，具苞片2～3枚；萼片及花瓣上均具腺体，唇瓣上有大小不等的红色斑点，近基部有一黄色斑块，斑块表面有粘液状分泌物，并有细小红色斑点；蕊柱半圆柱形，长约2～3 cm，有翅状缘；花药生于蕊柱顶端，藏于药帽下，二室，有花粉块4个，花粉块柄和粘盘不发达；柱头（蕊喙）位于蕊柱头部一侧下方，凹陷呈腔室状，成熟时有无色粘液状分泌物；子房下位，一室。蒴果长约2.5 cm，直径约1 cm。成熟种子粉状，淡黄色。全株至11月中旬地上部枯萎，进入休眠期。独花兰为典型的虫媒花，正常情况下应该借助前来吮吸花粘液分泌物的昆虫触及隐藏在药帽下的花粉或粘盘，将花粉块带到柱头凹陷处的腔室内以完成授粉。但据观察，独花兰的花器在构造上有几点异常情况：一是花药帽较大，并且包盖紧密，不利于花粉块的外露和传播；二是花粉块柄不发达，不能将花粉块托起将花药帽顶开；三是粘盘不发达，无法将花粉块带出药帽。因此，在没有其他昆虫友好协同配合的情况下，整个花期直至结束，花粉块一直包藏在花药帽下，无法完成授粉。同时，即使是自然或外力（非人力）作用把花药帽顶开，因该花器无香味，无鲜艳色泽，很难招引昆虫传粉。由此，造成独花兰只开花而不结果的原因[1]。

2 人工授粉试验

对天堂寨自然保护区的虎形地和风龙井处独花兰80株进行人工授粉试验，在2008年4月24日上午进行授粉。授粉方法为：用小镊子揭开花药帽，再用小镊子摘取花粉块，并将花粉块送入同柱头腔室内的粘液上贴紧。人工授粉关键是掌握好花粉块的成熟期和雌蕊柱头腔室内所分泌的粘液期要同步，否则，授粉后雌蕊柱头很难受精发育成果实，此为最关键的技术难点。

为了证实人工授粉结实可靠性，在2014年4月25日又进行了50株人工授粉试验。两次试验观察情况见表1。表中组别栏内的“1”分别为2008年4月24日对80株人工授粉情况观察记录和2014年4月25日对50株人工授粉情况观察记录；表中组别栏内的“2”分别为2008年4月24日选择30株未经人工授粉的观察情况记录和2014年对20株未经人工授粉的观察情况记录，其目的为两次人工授粉结果作比较研究。

表1 独花兰人工授粉后的结果情况对比一览表

授粉的开始时间根据气候变化而定，一般在4月22日～28日之间，若天气温暖花粉成熟早可提前两天，气温凉可向后推迟几天。受精后子房发育表现为增高增粗，其生长发育分4个阶段：在5月1日～5月9日为第一个生长阶段，增高在2.3 mm左右，增粗在0.8 mm左右。第二个发育阶段在5月10日～5月17日之间。第三发育阶段为5月18日～5月27日之间。第四个阶段为果实成熟阶段，为7月20日～8月下旬。若需要取果实作为组织培养，只需要果实在生理成熟即可采摘，无需等到形态成熟，否则果实脱落无法采收，且影响生命力、生活力和成活率。

通过试验观察，2008年4月24日人工授粉80株，结果54株，其结果率为67.5%。2014年4月25日第二次人工授粉50株，结果株为38株，其结果率为76%。

3 致危因素讨论

通过笔者在2008年4月24日、2014年4月 25日两次对独花兰人工授粉和中科院研究人员在1991年4月22日、1992年4月22日两次人工授粉试验，证实独花兰致危因素主要存在两方面原因。

3.1 独花兰自身生物学因素

3.1.1 药帽因素

花药帽较大且包盖较紧密，不利于花粉外露和传播。

3.1.2 花粉柄因素

花粉柄不发达，不能将花粉块托起将花药帽顶开。

3.1.3 粘盘因素

粘盘不发达，无法将花粉带出花药帽，因而胚珠不能达到自然传粉授精发育成种子。

3.2 人为因素

人为活动破坏生态环境和受经济利益驱使，过度采挖造成。但这种因素是人为操控，排除致危因素。

4 独花兰保育对策

独花兰为我国特有的单属植物，且有一定的药用价值和观赏价值，目前日渐稀少，濒临灭绝。为了保护和发展珍稀濒危植物独花兰，提出以下保育对策。

4.1 提高独花兰繁殖效率

针对独花兰生物学缺陷采取基因研究、遗传手段，进行改良。一是促进花药帽随花粉粒成熟而形成自然张力。二是对花粉块柄作复壮处理，促进花粉块柄粗壮发达，以期达到将成熟的花粉块托起进而将花药帽顶开。三是人工促进粘盘发达，将花粉块自然带出花药帽。四是用独花兰器官进行组织培养。五是大力推广独花兰人工授粉技术，提高其种群密度，使其早日摆脱致危困境。

4.2 实施独花兰保护工程

4.2.1 设立拯救区

对天堂寨仅有的千余株独花兰围栏保护，确定专人固守看管，使其成为独花兰的专门经营培护拯救区。

4.2.2 建立固定样地

建立独花兰固定样地，对样地适时观察看护、培植。

4.2.3 实施生态监测

根据物候季相，对不同的生长期、发芽、展叶、挂果、种熟、落果、休眠期、种群数量、生长情况、人工授粉后管理等进行细致调查、记录、建档，形成专门系统完整的监测技术资料。

4.2.4 加强法制宣传，实行依法监管

保护区和景区建设必须严格按照规划，实行保护先行；做好全面、详细、周密的资源本底调查，严格按照功能区划分进行保护和经营。

4.2.5 正确处理好资源保护和开发的关系

提高全民的保护意识和守法观念，努力实现资源、环境、经济、社会和谐发展，真正实现资源的可持续发展和利用。

[1]王年鹤，吕晔，程增林，等.独花兰的生物学特性和繁殖研究初报[J].植物学通报,1994,(11):53-55.

（责任编辑：杨婷婷）

Analysis on the Artificial Pollination and Threatening Factors of Rare and Endangered Plant Changnienia amoena and Its Conservation Strategies

GUI Xianqun
（Tiantangzhai National Nature Reserve,Lu'an 237343,Anhui,China）

In this paper the threatening factors of the rare and endangered plant Changnienia amoena were uncovered and its artificial pollination method was explored to solve the problem of its endangerment.New ideas,methods and conservation strategies were put forward for further expanding the reproduction field of Changnienia amoena in the future to achieve the aim of maintaining the regional biodiversity and rationally utilizing its resources for sustainable development.

Rare and endangered plant;Changnienia amoena;Threatening factors;Biodiversity

S682.31

A

2095-0152（2015）02-0073-03

2015-01-13

2014-02-01

桂先群（1958-），男，林业工程师，主要从事林业资源保护及林政管理等工作。E-mail:2907265365@163.com