宽阔水国家级自然保护区兰科植物多样性及分布

杨焱冰+陈光平+安明态+王加国+李晓芳

摘要 兰科植物是单子叶植物中的第二大科，高度进化，是植物保护中的“旗舰”类群。为掌握宽阔水国家级自然保护区兰科植物的基本状况，通过对保护区兰科植物的专项调查，分析其物种组成、分布状况及多样性特征。结果表明：①保护区兰科植物较为丰富，共21属44种，以地生型为主有32种，附生型9种，半附生型2种，腐生型1种，少见与罕见物种所占比例大。②在现有的3个管理站区域中，元生坝管理站区域分布物种最多，为33种；其次为中心管理站区域，有24种；风水垭管理站区域最低，为14种。③物种数随海拔的升高先变大后变小，以900～1 300 m海拔段最为丰富，共有26种。④区系组成丰富，可划分为10分布类型与3个变型，以热带成分为主，温带成分次之，中国特有分布所占比例大，特有属1属（占4.8%），特有种11种（占25%）。

关键词 兰科植物；多样性；分布；宽阔水国家级自然保护区

中图分类号 Q949.71+8.43 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）05-0137-04

Abstract Orchidaceae which is highly evolved and regarded as the flagship group in plant conservation，and it is the second families in monocotyledonous plants.In order to master the fundamental status of orchids in Kuankuoshui National Nature Reserve，we organized a special survey for orchids at the reserve to analyze its species composition，distribution and diversity characteristics.Here were the results：① Orchidaceae was rich at the reserve，44 species in 21 genera of Orchidaceae were listed.Among these species，32 species were terrestrial，9 species were epiphytic，2 species were hemie-piphytic，1 species was saprophytic，and the proportions of rare and rarer were high.② In the 3 management station areas，the most species，33，were dis-tributed in Yuanshengba Station area，24 species were in the Central Station area，the least species，14，were distributed in Fengshuiya Station area.③ With the ascent of the altitude，the number of species increased at first and then decreased，but distribution was concentrated at an elevation of 900～1 300 meters，where there were 26 species in total.④ Floristic compositions were rich，could be divided into 10 types and 3 variant.Tropical ingredients were the main，and followed were temperate-zone ones，and it was large proportion of Chinese endemic genera，which included 1 genera （accounting for 4.8%），11 species （accounting for 25%）.

Key words orchids；diversity；distribution；Kuankuoshui National Nature Reserve

蘭科（Orchidaceae）是被子植物种类最丰富的四大科之一，全世界有700属2.0万～3.5万种，除两极及沙漠地区外世界各地均有分布[1-2]。所有的物种都被列入《野生动植物濒危物种国际贸易公约》（CITES）的保护范围，为植物保护中的“旗舰”类群[3]。截至2012年，中国野生兰科植物已记载187属1447种，特有种601种，集中分布于西南地区和台湾[4]，但近几年以来新种[5-8]及新记录种[9-11]的发现进一步丰富了中国兰科植物的本底资料。贵州省为兰科植物的重要分布区之一，现已记载有兰科植物84属280种[12]。兰科为最进化、最高级的类群之一，生活型就有地生性、腐生型、附生型3种；花的构造高度特化，形成了独特的欺骗性传粉，以欺骗性传粉方式完成授粉的物种占兰科的1/3[13]，使兰科的物种进化与传粉成为研究的一个热点[14-16]。

兰科植物的多样性与植被原生性有密切关系，其多样性程度可反映当地生物多样性状况[17]。宽阔水国家级自然保护区处于特殊的喀斯特台原区，具有高山沟谷，野生动植物资源丰富，植被覆盖率高，原生性强，生境类型多样，为兰科植物提供了所需的生存环境。但近年来对宽阔水保护区的研究主要集中于鸟类、黑叶猴、昆虫等动物领域[18-21]，对于兰科植物的研究较为薄弱，仅有《宽阔水自然保护区综合科学考察集》进行了简要的记录与分析[22]。本文通过对宽阔水保护区兰科植物调查研究，进一步了解宽阔水保护区兰科植物种类、分布状况及区系组成，为宽阔水保护区对兰科植物的保护乃至宽阔水保护区生物多样性的保护提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

宽阔水国家级自然保护区位于贵州省遵义市绥阳县北部黔北山地大娄山脉东部斜坡地带，东西宽约19 km，南北长约20 km，面积26 231 hm2。地势中部高、四周低，海拔650～1 762 m。保护区处于中亚热带湿润季风性气候，常年气温较低，云雾多，日照少，具有低纬度山地湿润气候特点，≥10 ℃积温3 262～4 861 ℃，年均温11.7～15.2 ℃，年降水量为1 300～1 350 mm，年均相对湿度超过82%。土壤以黄棕壤、黄壤为主。植被类型有原生性亮叶水青冈林、次生性阔叶林、杉木林、竹林和灌木林。以中亚热带原生性亮叶水青冈阔叶林及其生态系统、黑叶猴及其栖息地为主要保护对象[22]。

1.2 研究方法

采用样方法与样线法相结合，于2014年至2016年上半年在不同季节内对宽阔水保护区不同地段进行兰科植物全面调查。采用GPS对物种定位并记录其分布点、生境状况及干扰状况等基本信息。调查期间以拍摄照片为主，对于分布较多或有较大疑问的进行标本采集，标本存于贵州大学林学院树木标本馆（GZAC）。

2 结果与分析

2.1 种类多样性

通过野外调查及查阅已有资料，统计得出宽阔水保护区共有兰科植物21属44种（表1），在原有的基础上新增6属23种，占贵州省已知兰科所有属[12]的25%、所有种[12]的16%。其中，以地生型为主有32种，占73%；附生型次之有9种，占20%；半附生型2种，占5%；腐生型仅1种即天麻（Gastrodia elata），占2%。种数最多的属为虾脊兰属（Cala-nthe），共有9种，占20%；其次为羊耳蒜属（Liparis）与兰属（Cymbidium），均为5种，占11%。其分布的单属种物种多共有12种，占27%，物种丰富性较高。除线叶春兰（Cymbidium goeringii var.serratum）外，其他物种全部被列入《中国物种红色名录》[23]，根据其划分可将宽阔水兰科植物划分为4个等级，其中濒危（EN）物种有金佛山兰（Tangtsinia nanchua-nica）、黄花白及（Bletilla ochracea）2種，近危（NT）物种最多达21种，易危（VU）物种为17种；无危（LC）物种有斑叶兰（Goodyera schlechtendaliana）、叉唇角盘兰（Herminium lance-um）、绶草（Spiranthes sinensi ）3种。多度上除斑叶兰、钩距虾脊兰（Calanthe graciliflora）、剑叶虾脊兰（Calanthe davidii）、大花羊耳蒜（Liparis distans）等5种为常见物种外，其余物种均属于少见或罕见状况，分布上仅分布于局限的区域且数量较少，如足茎毛兰（Eria coronaria）、尖叶石仙桃（Pholidota missionariorum）、小羊耳蒜（Liparis fargesii）等，在宽阔水保护区仅发现1个分布点且资源量稀少。

2.2 分布多样性

2.2.1 水平分布多样性。以现有管理站所在区域来划分宽阔水兰科植物的水平分布格局[23]。其中，原生坝管理站区域物种最为丰富，共有33种；其次为中心管理站区域，有24种；风水垭管理站区域最低，有14种（表1）。原生坝管理站所在区域海拔较低，保护区海拔最低处底水即是位于元生坝所在区域，地貌以沟谷最多，该区域的核心区面积是最大的一个区域，植被状况亦好，是调查力度最大的区域；此管理站区域的附生兰均要多于其余区域的管理站。中心管理站区域位于保护区的中心位置，处于喀斯特台原地貌的中心位置，海拔较高且气温较低、湿度大，其分布以地生兰为主。风水垭管理站地处交通要道部位，喀斯特台原的边缘，人类活动较为强烈，干扰大，分布的物种数量相对较少，但亦具有与其他2个管理站不同的物种，如落地金钱（Haben-aria aitchisonii）、藓叶卷瓣兰（Bulbophyllum retusiusculum）及足茎毛兰（Eria coronaria）3种仅在风水垭管理站区域发现。

2.2.2 垂直分布多样性。以200 m为海拔高差将宽阔水兰科植物垂直分布划分为4个海拔段。由图1可知，兰科植物垂直分布物种的数量随海拔的升高物种数先变大后变小；中间海拔段分布多，高海拔与低海拔分布较少，呈中间膨胀型，其中以900～1 300 m海拔段物种最为丰富，共有26种，占59%；物种数分布最低的为高海拔地段，仅有10种，占23%。地生兰垂直分布的变化亦是随海拔升高先增加后减小，最丰富的亦为900～1 300 m海拔段，共有21种，占48%。附生兰则随海拔升高呈减少趋势，最丰富的700～900 m海拔段有6种，这与水热条件具有较大相关性，只有在低海拔沟谷才能满足附生兰对温度与湿度的需求。半附生兰在各海拔段均有分布，但仅1种。而腐生兰只有1种，分布于1 300～1 500 m海拔段，在此海拔段植被较为原始，枯枝落叶层厚，但气温相对于低海地段低，仅适合特定的物种生存。

2.3 区系成分多样性

根据吴征镒《中国种子植物属的分布区类型》（1991年）[24]的划分及查阅相关资料[25-28]，属的区系上，可将宽阔水兰科植物的21属划分为10个分布区及1个变型（表2）。区系组成上，世界分布属仅有羊耳蒜属（Liparis）1个，泛热带分布2属，旧世界热带分布仅鹤顶兰属（Phaius）1属，热带亚洲至热带大洋洲分布5属（占23.8%），热带亚洲（印度—马来西亚）分布斑叶兰属（Goodyera）1属，热带印度至华南（尤其云南南部）分布独蒜兰属（Pleione）1属，北温带分布4属（占19%），东亚和北美洲间断分布杓兰属（Cypripedium）1属，旧世界温带分布角盘兰属（Herminium）1属，东亚分布3属（占14.3%），中国特有仅有金佛山兰属（Tangtsinia）1属。按热带与温带性质划分可得出，热带性质（2～7）分布的有10属，占48%；温带性质（8～14）分布的属9属，占43%。可见宽阔水保护区兰科植物属区系以热带成分为主，温带成分次之，表现出了较强的热带向温带区系过渡的过渡性区系特征。

种的区系上，宽阔水兰科植物可分布为7个分布型及2个变型，其中泛热带分布有三棱虾脊兰（Calanthe tricarina-ta.）、三褶虾脊兰（C.triplicate）、见血青（Liparis nervosa）3种，占6.8%；旧世界热带分布有春兰（Cymbidium goeringii）、叉唇角盘兰（Herminium lanceum）2种，占4.5%；热带亚洲、非洲和大洋洲间断分布仅黄花鹤顶兰（Phaius flavus）1种，占2.3%；热带亚洲至热带大洋洲分布的种最多，有大花羊耳蒜（Lip-aris distans）、天麻（Gastrodia elata）、建兰（Cymbidium ensif-olium）、兔耳兰（C.lancifolium）、艳丽齿唇兰（Anoectochilus moulmeinensis）等12种，占27.3%；热带亚洲（印度—马来西亚）分布仅斑叶兰（Goodyera schlechtendaliana）1种，占2.3%；北温带分布有绶草（Spiranthes sinensis）、小舌唇兰（Plata-nthera minor）、舌唇兰（Platanthera japonica）、金兰（Cephalan-thera falcate）4种，占9.1%；东亚分布有裂瓣玉凤花（Haben-aria petelotii）、镰翅羊耳蒜（Liparis bootanensis）、泽泻虾脊兰（Calanthe alismaefolia）、无柱兰（Amitostigma gracile）等8种，占18.2%；中国—日本有扇脉杓兰（Cypripedium japonicum）、虾脊兰（Calanthe discolor）2种，占4.5%；中国特有剑叶虾脊兰（Calanthe davidii）、疏花虾脊兰（C.henryi）、无距虾脊兰（C.tsoongiana）、钩距虾脊兰（C.graciliflora）、金佛山兰（Tang-tsinia nanchuanica）等11种，占25%，特有性较为突出。热带性质（2～7）种有19种，占43.2%；温带性质种（8～14）有14种，占31.8%，亦具有明显的热带区系向温带区系过渡的特點。

3 结论与讨论

调查研究表明，宽阔水国家级自然保护区共有兰科植物21属44种，地生兰最多达32种，腐生兰最少仅1种。虾脊兰属为优势属，有9种，单属种物种多达12种，少见与罕见物种所占比例大。水平分布上元生坝管理站区域分布物种最多，有33种；风水垭管理站最低，为14种。垂直分布上，总物种数与地生兰物种数均随海拔的升高物种数先变大后变小，呈中间膨胀型，以900～1 300 m海拔段最为丰富。附生兰则相反，呈下降趋势，700～900 m海拔段是其主要分布海拔段。半附生兰在各海拔段均有分布，而腐生兰仅出现在1 300～1 500海拔段。在区系上，宽阔水兰科植物属与种的区系上都表现出了明显的热带区系向温带区系过渡的性质。通常兰科植物在低海拔沟谷地带分布较为集中，但宽阔水自然保护区由于地处黔北，纬度相对较高，加之特殊的喀斯特台原地貌，形成了中部气温低于边缘地区，湿度大于边缘地区。而边缘居民又多于中心部位，使四周干扰大于中部，在一定程度上影响了兰科植物的生存生长，是其种数与资源量上均较少的原因之一，其种数少于临近的大沙河保护区（85种）[29]、习水保护区（51种）[30]。宽阔水保护区原生性植被处于中心部位的亮叶水青冈林，其林下腐殖质厚，但由于地质地貌、气候条件等原因，使腐生兰分布少，仅发现天麻1种。兰科植物在一定程度上可反映当地植被状况，在宽阔水保护区某些地段人类干扰强烈，干扰方式以方竹笋采集、药草采挖及放牧为主，在调查时发现不少采集后丢于路边的大花羊耳蒜与黄花鹤顶兰，同时发现不少家畜脚印与粪便。因此，保护区应减少人为干扰破坏，增强宣传与管理，让兰科植物及其他植物得到更好的生长繁衍，确保宽阔水国家级自然保护区兰科植物种质资源得到科学有效的保护。

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