兰州及周边地区野生鸢尾属植物资源调查与分析

刘乐乐，张君芳，丑欢欢，朱亚灵，吴永华

（兰州市园林科学研究所，甘肃兰州730000）

鸢尾属植物全世界约有 260～300 种［1］，广泛分布于各种不同的生境，主要分布于北半球温带地区，是植物界中花色最丰富的类群之一［2］。我国目前有鸢尾属植物58 种，主要分布于西南、东北与西北地区［3-4］。其中西北地区是我国鸢尾属植物重要分布区之一，共有24 种，约占我国鸢尾属植物种类的1/3［4］。该地区鸢尾资源蕴藏着丰富的优良基因，尤其是耐旱、耐寒、耐盐碱、耐践踏等抗逆性状的基因，可以作为鸢尾属植物品种改良与种质资源创新的重要来源［5］。但是这些鸢尾种质资源却很少被利用，并处于未开发的状态，同时由于生境破坏以及滥采滥挖导致野生鸢尾种质资源日益减少。

目前关于兰州及周边地区野生鸢尾植物资源的研究不多［6］，本研究结合文献通过实地调查法，了解兰州及周边地区野生鸢尾属植物的种类与分布区域，不同种境与主要伴生植物以及花部特征，为保护与合理开发鸢尾属野生植物资源提供基础。

1 研究区概况

兰州（35°34′～37°07′N，102°36′～104°34′E 之间）位于季风气候区与非季风气候区以及青藏高原与黄土高原的过渡地带，地处黄河上游，属于温带大陆性气候。市区南北群山环抱，平均海拔1 520 m，具有带状盆地城市特征，年平均气温为9.8℃，极端最高温39.8℃，极端最低温-19.7℃，气温平均日较差12.9℃，年较差29.1℃，年平均日照为2 446 h，无霜期为185～200 d，年平均降水量为324.58 mm，主要集中在6～9 月，年蒸发量1 468 mm，为年降水量的4.6 倍，年平均相对湿度58%［7］。地带性植被以草原和荒漠草原为主，局部分布有荒漠植被，石质山地如榆中兴隆山、永登连城林场等分布有森林和森林草原的植被。主要的土壤类型为黄绵土、灰钙土、栗钙土、灰褐土、草甸土［8］。

2 研究方法

结合文献材料［3，9-10］，2020 年与 2021 年 4～9 月份在调查样点（表1）采用典型抽样法的样线结合样方法进行实地调查，每个样点设置5条样带，每条样带300 m，记录鸢尾属植物种类，分布状况、伴生种与生境；在花期测量植株，叶片与花的大小，并采集标本；在果期收集种子，拍摄照片；根据《中国植物志》进行鉴定。

表1 兰州及周边地区鸢尾属植物种质资源调查样点Table 1 The survey samples of Iris germplasm in Lanzhou and its surrounding areas

3 结果与分析

3.1 兰州及周边地区鸢尾属植物种类

兰州及周边地区野生鸢尾属植物共有8 种（表2），其中西北地区特有种有4 种，分别为甘肃鸢尾（Iris pandurata）、天山鸢尾（I.loczyi）、准噶尔鸢尾（I.songarica）与青海鸢尾（I.qinghainica）。在植物分类上，属于须毛状附属物亚属的有2 种，为锐果鸢尾（I.goniocarpa）、甘肃鸢尾，占总数的25%；属于无附属物亚属的有5 种，为天山鸢尾、准噶尔鸢尾、马蔺（I.lactea var.chinensis）、细叶鸢尾（I.tenuifolin）与青海鸢尾，其比例最多，占总数的62.5%；属于野鸢尾亚属的有1 种，为野鸢尾（I. dichotoma），其比例最少，占总数的12.5%。

根据开花时间与株型，可以分为春花矮株类与夏花高株类。锐果鸢尾、甘肃鸢尾、天山鸢尾、细叶鸢尾、青海鸢尾为春花矮株型，共5 种，占总数的62.5%；准噶尔鸢尾、野鸢尾、马蔺为夏花高株型，共3 种，占总数的37.5%。根据生态类型，可以划分为旱生型与中生型，其中旱生型的有3种，分别是甘肃鸢尾、天山鸢尾与细叶鸢尾；中生型的有5 种，分别是锐果鸢尾、准噶尔鸢尾、马蔺、野鸢尾与青海鸢尾。

3.2 兰州及周边地区鸢尾属植物的生境与主要伴生植物

甘肃鸢尾与细叶鸢尾主要分布在海拔1 500 m到2 000 m 之间黄土山坡，两者的生境相似，其中甘肃鸢尾多分布在坡度较大的山坡，细叶鸢尾多分布在山谷间与山坡顶平地；甘肃鸢尾的主要伴生植物为冰草、毛刺锦鸡儿、阿尔泰狗娃花与蚓果芥等，细叶鸢尾的主要伴生植物为二裂叶委陵菜、白莲蒿、丝叶唐松草、糙叶黄耆等（表2）。

马蔺为广布种，从海拔1 500 m 到海拔3 000 m之间都有分布，生境多样，有山坡草丛、溪流两岸、干旱草原等，伴生种因生境不同而不同，主要有广布野豌豆、早熟禾、亚欧唐松草、披针叶野决明等（表2）。

野鸢尾与准噶尔鸢尾主要分布在海拔2 500 m左右的阳面石质山坡，其中野鸢尾调查的样地位于兰州百合（Lilium davidiivar.willmottiae）种植田的灌丛边缘，主要伴生种有甘肃小檗、红花山竹子、灰绿黄堇、缢苞麻花头、广布野豌豆、野棉花等；准噶尔鸢尾主要伴生种为沙棘、短腺小米草、康藏荆芥、针茅与蕨麻等（表2）。

表2 兰州及周边地区鸢尾属植物分布生境与主要伴生植物Table 2 The habitat and main accompany plants of Iris in Lanzhou and its surrounding areas

锐果鸢尾、天山鸢尾与青海鸢尾分布地区为2 500 m 以上的高海拔地区。锐果鸢尾的生境有林下、林缘灌丛与湿润草原，主要伴生种有曲花紫堇、东方草莓、甘肃大戟、疏齿银莲花、双花堇菜、水栒子与甘肃小檗等；天山鸢尾的生境为向阳草地，主要伴生种有马蔺、蕨麻、冰草等；青海鸢尾的生境为高原山坡，向阳的草地灌丛，主要伴生种有扁果草、高山韭、甘蒙锦鸡儿等（表2）。

3.3 兰州及周边地区鸢尾属植物花部特征

本研究在调查过程中一共测量了8 种鸢尾属植物的花部特征（表3，图1）。其中，株高最大的为野鸢尾，最小的为甘肃鸢尾；花直径最大的为甘肃鸢尾，最小的为野鸢尾；花高最大的为马蔺，最小的为锐果鸢尾；最早开花的为细叶鸢尾，最晚开花的为野鸢尾（表3）。

图1 兰州及周边地区部分野生鸢尾属植物Fig.1 The iris plants in Lanzhou and its surrounding areas

表3 兰州及周边地区8种鸢尾属植物的花部特征Table 3 The floral traits of 8 species Iris in Lanzhou and its surrounding areas

3.4 兰州及周边地区鸢尾属植物应用价值

3.4.1 遗传育种价值

我国一些优良原生鸢尾属植物已经被国外的育种学家广泛应用，例如溪荪（I. sanguinea）、玉蝉花（I.ensata）在日本花菖蒲品种选育中的应用，西南鸢尾（I.bulleyana）是西伯利亚鸢尾系列品种选育的亲本之一［11-13］。兰州及周边地区的8 种野生鸢尾属植物中，野鸢尾作为杂交亲本在糖果鸢尾的育种中有应用［14］；其余7 种鸢尾属植物在遗传育种中应用较少，它们不仅在耐寒、抗旱、抗盐碱与耐践踏方面具有较强的优势［15］，还具有更加多样的花期，早春到夏末都有开花。因此，在以后的研究中可以通过杂交育种的手段，将其作为亲本，选育更多抗性强、鸢色花期多样的鸢尾属观赏植物。

3.4.2 园林绿化价值

鸢尾属植物一直以来都是广为人们喜爱的观赏植物，由于其丰富的花色被誉为“彩虹女神”［2］。目前在西北地区园林中使用较多鸢尾属植物为鸢尾（I. tectorum）与德国鸢尾（I. germanica），其中鸢尾为原生广布物种，花色为单一的蓝色；德国鸢尾是早期由国外引入，品种多样，花色丰富，两者都是春季开花［16-17］。园林应用中的鸢尾属植物相对单一，乡土鸢尾属植物应用较少。原生的鸢尾属植物能够更好的适应当地的气候条件，养护水平低，大多数耐移栽，根蘖萌发能力强，既有喜阳的种，也有耐荫的种，可以作为观花观叶的地被植物［4-5］。兰州及周边地区早花矮生型鸢尾属植物可以作为早春开花的地被植物应用，锐果鸢尾耐荫性良好，适合种植在林下或者灌丛边缘，甘肃鸢尾、天山鸢尾、细叶鸢尾、青海鸢尾喜阳，植株绿期长，适合栽植在阳光充沛的坡地或者岩石花园；夏花高株型鸢尾可以作为夏季观花地被植物应用，株型高大的马蔺与野鸢尾可以做作为花境中的中景或者背景。

3.4.3 生态修复价值

黄河流经的很多地区植被稀少，水土流失严重，属于重度侵蚀区，修复并恢复黄河流域的生态植被，是固土、保水、滞沙、防止泥沙流入黄河的根本措施［18］。兰州位于黄河上游，目前在本地荒山绿化中大量种植的都是外来木本植物，例如侧柏、柠条锦鸡儿等，很少利用原生草本植物［17］。原生草本植物成本低、成活率高、建群快、固土保水能力强，不需要建设附加灌溉设施，尤其可以种植在无法栽植木本植物的陡峭山坡［19］。鸢尾属植物便是兰州地区优良的原生草本植物，但是只有马蔺偶尔在荒山绿化中有应用，其他种不但没有应用，还因为人为干扰与生境破碎导致原生种群有日益减少的趋势［20］。在未来的生态修复中，甘肃鸢尾、细叶鸢尾与野鸢尾可以用于黄土山坡的绿化，锐果鸢尾可以用于人工林下的绿化，天山鸢尾与青海鸢尾可以用于高海拔地区的护坡绿化。

4 结论

鸢尾属植物为世界著名花卉，有悠久的栽培历史，其花型奇特、花色多样，叶型挺拔。兰州及周边地区有着较为丰富的鸢尾属种质资源，共有野生鸢尾属植物8种，具有较高的观赏价值与抗性，但是在遗传育种、园林应用、生态修复这几个方面很少应用。为了更好地开发利用野生鸢尾属植物种质资源，在以后的研究中可以加强以下三个方面的工作：首先，开展对不同生境不同物种鸢尾属植物生物特性的研究，根据其生态习性进行引种驯化与人工栽培工作，为其应用奠定基础；其次，开展其繁育技术与栽培技术的研究，例如种子繁殖、分株繁殖、田间栽培与养护等；最后，加强种质资源的调查、收集与保护，进而开展育种工作，选育出适宜西北干旱半干旱地区满足园林绿化、生态修复等不同需求的新品种。