黃歆怡 陸祖正 賓振鈞 甘春林 覃茜 丁麗瓊
摘 ?要:洛氏蝴蝶蘭(Phalaenopsis lobbii)野生資源珍貴,種群數(shù)量十分稀少,被列入我國(guó)優(yōu)先拯救保護(hù)的極小種群野生植物。本研究對(duì)廣西龍虎山自然保護(hù)區(qū)洛氏蝴蝶蘭所在的群落1及廣西大新縣寶圩鄉(xiāng)的海南風(fēng)吹楠-凹脈金花茶的保護(hù)小區(qū)內(nèi)所在的群落2進(jìn)行了生境調(diào)查與樣地調(diào)查,分析生境特征、物種組成、群落區(qū)系特點(diǎn)及群落結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示,調(diào)查群落1樣地內(nèi)共有維管束植物32科45屬50種,群落生物多樣性較為豐富,其中百合科為該群落的優(yōu)勢(shì)科;群落2樣地內(nèi)共有維管束植物26科35屬38種,無(wú)優(yōu)勢(shì)科現(xiàn)象;所在群落屬的地理成分中泛熱帶和熱帶亞洲成分占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),具有熱帶向亞熱帶過(guò)渡的性質(zhì);群落中均以高位芽植物為主,又以藤本植物的比例最大,林下郁閉度增大,表明洛氏蝴蝶蘭對(duì)環(huán)境濕度和光照有一定的要求;洛氏蝴蝶蘭在群落1、2草本層中重要值較低,僅作為伴生種,與常綠闊葉林群落植物共生。目前蝴蝶蘭屬野生植物資源的群落結(jié)構(gòu)的野外調(diào)查與保育研究等方面的系統(tǒng)性研究較少,建議加強(qiáng)就地保護(hù),結(jié)合遷地保護(hù),研究瀕危機(jī)理,通過(guò)人工栽培繁殖再進(jìn)行引種回歸野外,緩解洛氏蝴蝶蘭野外瀕危現(xiàn)狀,并為合理開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞:洛氏蝴蝶蘭;極小種群野生植物;生境;群落特征;重要值中圖分類(lèi)號(hào):Q948??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Community Characteristics of Wild Plant Species with Extremely Small PopulationsPhalaenopsis lobbii
HUANG Xinyi1, LU Zuzheng1, BIN Zhenjun1, GAN Chunlin2,?QIN Qian1, DING Liqiong1*
1. Guangxi Subtropical Crops Research Institute, Nanning, Guangxi 530001, China;?2. Guangxi Longhushan Nature Reserve Management Office, Longan, Guangxi 532715, China
Abstract: Phalaenopsis lobbiiis a rare species with extremely small populations in China. Field investigation covering habitat survey and quadrangular survey in community 1 in Longhushan Nature Reserve, Guangxi, China and community 2 in small nature reserve ofHorsfieldia hainanensisandCamellia impressinerviswas conducted to study the community characteristics including habitat characteristics, species composition, community?floristic characteristics and the structure.P. lobbiilived in an evergreen broad leaved forest with limestone with an altitude 150-330 meters. The vegetation of the habitat was well preserved. There were a total of 50 species of vascular plants in community 1, which belonging to 45 genera and 32 families.?The biodiversity of the community was rich, among which Liliaceae was the dominant families. There were 38 species of vascular plants in community 2, which belonging to 35 genera and 26 families, without dominant families. Tropical Asian and pantropical genera played the dominant status at the generic level in the two communities. The floristic composition of the two communities showed tropical and subtropical transition. Both communities were dominated by the phanerophyte plants, making up 64% of the total species in community 1 and 65.79%?in community 2, and lianas accounted for the largest proportion, indicating that canopy density increased?andP. lobbii had certain requirements for ambient humidity and illumination. Importance values of herb layer species showed that multiple dominant?populations were included in the community.Aglaonema modestum, Pilea bonianaandAspidistra fungilliformis were the dominant?species?in community 1 andCaryota monostachya, Tectaria subtriphylla, Rhaphidophora decursiva were the dominant?species?in?community 2.P. lobbiiwas?the only one orchid plant and just as an accompanying?species?in plant communities which attached to the trunk of the trees in the two community. At present, there are few systematic studies on the community structure and conservation of wild plant resources ofP. lobbii. Further study is recommended about the germplasm?resources?and conservation of the plant. Taken measures such as strengthening local protection, combining with ex-situ protection, studying endangered mechanism, introducing species back into the wild by artificial cultivation and propagation to alleviate the endangered situation in the wild, and providing technical support for rational development and utilization.
Keywords: Phalaenopsis lobbii;?wild plant species with extremely small populations; habitat; community characteristics; importance value
DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.07.025
蝴蝶蘭屬(Phalaenopsis)植物有“蘭中皇后”的美稱(chēng),其野生資源是蘭科植物最具欣賞價(jià)值的物種之一,也是蝴蝶蘭園藝育種親本良好的材料來(lái)源。全球野生蝴蝶蘭記載有63種,我國(guó)有野生蝴蝶蘭14種[1-2]。因?yàn)闃O高的觀賞價(jià)值,野生資源破壞嚴(yán)重,近十幾年來(lái)野生蝴蝶蘭的數(shù)量急劇減少。加之生境的破壞和自身生物學(xué)特性的制約,不少種類(lèi)瀕臨滅絕?!度A盛頓公約》(即《瀕危野生動(dòng)植物種國(guó)際貿(mào)易公約》,Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora,CITES)把所有蝴蝶蘭屬野生植物列入附錄,受到國(guó)際社會(huì)的嚴(yán)格保護(hù)。目前從事蝴蝶蘭研究的學(xué)者較多,主要涉及蝴蝶蘭的栽培管理和繁殖技術(shù)、組織培養(yǎng)、開(kāi)花調(diào)控和育種研究等[3-6],而野生植物資源的群落結(jié)構(gòu)的野外調(diào)查與保育研究等方面的系統(tǒng)性研究較少。
洛氏蝴蝶蘭(Phalaenopsis?lobbii)隸屬蘭科(Orchidaceae)蝴蝶蘭屬,也稱(chēng)羅氏蝴蝶蘭,在我國(guó)廣西、云南有分布,此外在不丹、印度、緬甸、越南也有分布[7-9]。洛氏蝴蝶蘭種群數(shù)量十分稀少,根據(jù)國(guó)家林業(yè)局頒布的《全國(guó)極小種群野生植物拯救保護(hù)實(shí)施方案(2010—2015)》中,洛氏蝴蝶蘭被列為優(yōu)先拯救保護(hù)的極小種群植物,僅有兩個(gè)分布地點(diǎn),植株數(shù)量不足50株;根據(jù)《廣西極小種群野生植物拯救保護(hù)項(xiàng)目實(shí)施方案》,洛氏蝴蝶蘭被列為自治區(qū)重點(diǎn)保護(hù)植物,種群數(shù)量不足10株[10]。近年來(lái)對(duì)洛氏蝴蝶蘭的研究?jī)H限于分布地點(diǎn)的研究,并未對(duì)其群落特征及伴生植物開(kāi)展過(guò)詳細(xì)研究[11]。本研究對(duì)洛氏蝴蝶蘭的生境、伴生植物及群落結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行探究,分析其與環(huán)境的關(guān)系及其瀕危原因,同時(shí)為該物種的保護(hù)與可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1研究地概況
研究地點(diǎn)群落1位于廣西西南部的廣西龍虎山自然保護(hù)區(qū)境內(nèi),地貌為峰林谷地類(lèi)型的巖溶地貌,山體海拔多在300~500?m,以黑色和褐色石灰土為主。保護(hù)區(qū)是廣西北熱帶石灰?guī)r季雨林保存較好的區(qū)域之一,也是我國(guó)具有全球意義的生物資源及生物多樣性研究的關(guān)鍵地區(qū)之一[12]。保護(hù)區(qū)為北熱帶氣候,氣候溫和,雨量充沛。年平均降雨量1?500?mm,空氣相對(duì)濕度79%,年平均氣溫21.8?℃,最冷1月平均氣溫13.2?℃,最熱7月平均氣溫33.2?℃[13-14]。豐富的水熱條件非常利于保護(hù)區(qū)內(nèi)動(dòng)植物的生息繁衍,保護(hù)區(qū)被譽(yù)為“北回歸線附近的巖溶綠洲”[15],是天然的物種庫(kù)和基因庫(kù)。
研究地點(diǎn)群落2位于廣西大新縣寶圩鄉(xiāng)的海南風(fēng)吹楠-凹脈金花茶的保護(hù)小區(qū)內(nèi)。大新縣地處南亞熱帶南沿,亞熱帶季風(fēng)氣候,熱量資源豐富,光照充足,氣溫較高,夏長(zhǎng)冬短,年平均氣溫21.3?℃,雨量充沛,干濕季節(jié)分明,年平均降雨量1362 mm[16]。
1.2方法
1.2.1 ?生境調(diào)查??在全面收集和整理相關(guān)植物資源調(diào)查的文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,采用路線調(diào)查法與群落生態(tài)學(xué)的方法,進(jìn)行洛氏蝴蝶蘭生境和生長(zhǎng)狀況調(diào)查。記錄群落的生境條件、植被類(lèi)型、自然更新情況等影響生長(zhǎng)發(fā)育的生態(tài)因子,包括經(jīng)緯度、海拔、坡向、坡位、群落郁閉度、生境受破壞程度及植株著生狀況等的調(diào)查。
1.2.2??樣地調(diào)查??在洛氏蝴蝶蘭的分布點(diǎn)選擇代表性的地段,由于受資源的限制,選擇了一個(gè)調(diào)查地段。利用“種-面積曲線”法確定群落最小取樣面積[17],設(shè)置樣方面積為10?m?10?m,記錄樣方內(nèi)所有物種的分布情況及層蓋度。在樣方內(nèi)設(shè)置4個(gè)2?m?2?m的草本樣方,記錄物種種類(lèi)、株數(shù)、蓋度、平均高度。對(duì)野外暫時(shí)不能確定種名的植物,采集植物標(biāo)本并進(jìn)行種類(lèi)鑒定。
1.2.3??指標(biāo)計(jì)算方法
重要值(IV)=[相對(duì)多度(RA)+相對(duì)頻度(RF)+相對(duì)蓋度(RC)]/3?100%;
相對(duì)多度(RA)=(某個(gè)物種的株數(shù)/所有物種的株數(shù))?100%;
相對(duì)頻度(RF)=(某個(gè)種出現(xiàn)的樣方數(shù)/所有種出現(xiàn)的樣方數(shù)之和)?100%;
相對(duì)蓋度(RC)=(某個(gè)種的分蓋度/所有種的分蓋度之和)?100%[18]。
2.1 洛氏蝴蝶蘭所處群落生境
洛氏蝴蝶蘭為多年生常綠附生草本,附生在遮光較好的半蔭蔽的樹(shù)干上,肉質(zhì)根長(zhǎng)而扁平,裸露,發(fā)達(dá)(圖1)。根據(jù)對(duì)廣西龍虎山保護(hù)區(qū)及廣西大新縣海南風(fēng)吹楠-凹脈金花茶保護(hù)小區(qū)洛氏蝴蝶蘭生境調(diào)查,洛氏蝴蝶蘭數(shù)量十分稀少,在龍虎山保護(hù)區(qū)只記錄到3株,海南風(fēng)吹楠-凹脈金花茶保護(hù)小區(qū)僅記錄到1株(表1)。分布在石灰?guī)r常綠闊葉林中,群落郁閉度在0.70~0.8之間,蓋度為50%~70%。植被生境保存完好,沒(méi)有人為破壞的痕跡。
A:群落1中的洛氏蝴蝶蘭;B:群落1中洛氏蝴蝶蘭幼苗;C:群落2中的洛氏蝴蝶蘭;D:洛氏蝴蝶蘭所處群落1生境。
A:?P. lobbiiin the community 1; B:P. lobbiiseedling in the community 1; C:P. lobbiiin the community 2;?D: Habitat of the?P. lobbii in the community 1.
2.2 洛氏蝴蝶蘭所處群落物種組成
樣地調(diào)查結(jié)果顯示(其中蕨類(lèi)植物科的系統(tǒng)排列采用秦仁昌系統(tǒng),裸子植物科的排列采用鄭萬(wàn)鈞系統(tǒng),被子植物采用哈欽松系統(tǒng)),群落1中洛氏蝴蝶蘭群落共有維管束植物32科45屬50種(表2)。其中,蕨類(lèi)植物3科4屬5種,裸子植物1科1屬1種,被子植物28科41屬45種。僅百合科(Liliaceae)1個(gè)科(含5種)物種數(shù)占總物種數(shù)的10%,其次為天南星科(Araceae)(含4個(gè)種)占8%,只含1種的科有蘭科、買(mǎi)麻藤科(Gnetaceae)、木蘭科(Magnoliaceae)和海金沙科(Lygodiaceae)等18個(gè)科,占了總科數(shù)的56.25%。該群落生物多樣性較為豐富,其中百合科為該群落的優(yōu)勢(shì)科。群落層次現(xiàn)象明顯,可分為喬、灌、草3層,組成種類(lèi)相差不大,層間植物較為豐富。其中,喬木10科10屬10種,灌木8科8屬8種,草本10科16屬18種,藤本(包括木質(zhì)藤本與草質(zhì)藤本)10科12屬14種。構(gòu)成喬木層的主要植物種類(lèi)為蘋(píng)婆(Sterculia monosperma)、棒柄花(Cleidion brevipetiolatum)、香港木蘭(Lirianthe championii)等,優(yōu)勢(shì)種為蘋(píng)婆;灌木層的種類(lèi)有白花龍船花(Ixora henryi)、樟葉木防己(Cocculus laurifolius)、千里香(Murraya paniculata)、米仔蘭(Aglaia odorata)等,灌木層存在較多喬木類(lèi)樹(shù)種的幼苗。草木層的主要植物種類(lèi)有廣東萬(wàn)年青(Aglaonema modestum)、石柑子(Pothos chinensis)、長(zhǎng)莖沿階草(Ophiopogon chingii)、簇花球子草(Peliosanthes teta)、五萼冷水花(Pilea boniana)、寬羽線蕨(Colysis ellipticavar.pothifolia)等。層間植物由藤本植物和附生植物組成,有龍須藤(Bauhinia championii)、三葉崖爬藤(Tetrastigma hemsleyanum)、灰毛崖豆藤(Callerya cinerea)等。
群落2中洛氏蝴蝶蘭群落共有維管束植物26科35屬38種(表3)。其中,蕨類(lèi)植物3科4屬4種,被子植物23科31屬33種。各科的所含物種均不超過(guò)總物種數(shù)的10%,只含1種的科有19個(gè),優(yōu)勢(shì)科現(xiàn)象不明顯。群落層次現(xiàn)象明顯,層間植物較為豐富。其中,喬木9科11屬11種,灌木5科5屬5種,草本10科11屬13種,藤本(包括木質(zhì)藤本與草質(zhì)藤本)8科8屬9種。喬木層優(yōu)勢(shì)種為海南風(fēng)吹楠(Horsfieldia hainanensis)和棒柄花;灌木層的優(yōu)勢(shì)種凹脈金花茶(Camellia impressinervis)和棒柄花等其他喬木的幼樹(shù);草本層有單穗魚(yú)尾葵(Caryota monostachya)和爬樹(shù)龍、石柑子等植物;層間植物有假鷹爪(Desmos chinensis)、瓜馥木(Fissistigma oldhamii)和龍須藤等植物。
群落1、2物種組成較為復(fù)雜多樣,群落1有優(yōu)勢(shì)科現(xiàn)象,群落2無(wú)明顯的優(yōu)勢(shì)科;兩個(gè)群落均存在較多的喬木,為群落環(huán)境提供了一定的郁閉度;此外還存在較多的藤本植物,藤本植物大多屬陽(yáng)生植物,生長(zhǎng)環(huán)境需要一定的濕度,藤本植物的存在反映出洛氏蝴蝶蘭的生長(zhǎng)環(huán)境要求有一定的空氣濕度和透光度[19]。
2.3洛氏蝴蝶蘭所處群落地理成分分析
依據(jù)中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類(lèi)型的劃分原則[20],群落1區(qū)系可劃分為9個(gè)分布區(qū)類(lèi)型(表4)。該群落熱帶性分布(2~7類(lèi))占主要地位,共有35個(gè)屬,占非世界分布總屬數(shù)的87.50%。熱帶性分布又以亞熱帶、泛亞熱帶成分為主,其中熱帶亞洲分布的有12個(gè)屬,占非世界分布總屬數(shù)的30%,是該群落中所占比例最大的分布類(lèi)型;泛熱帶分布的有11個(gè)屬,占非世界分布總屬數(shù)的27.5%;溫帶分布(8~14類(lèi))的共有5個(gè)屬,占非世界分布總屬數(shù)的12.50%。
群落2區(qū)系也可劃分為9個(gè)分布區(qū)類(lèi)型。該群落熱帶性分布占主要地位,共有25個(gè)屬,占非世界分布總屬數(shù)的86.21%。其中,熱帶亞洲分布的有8個(gè)屬,占非世界分布總屬數(shù)的27.60%,是該群落中所占比例最大的分布類(lèi)型;其次為泛熱帶分布,有5個(gè)屬,占非世界分布總屬數(shù)的17.24%;溫帶分布的共有4個(gè)屬,占非世界分布總屬數(shù)的13.79%。
[4]?曾宋君, 彭曉明, 張京麗, 等. 蝴蝶蘭的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J]. 武漢植物學(xué)研究, 2000(4): 344-346.
[5]?王永強(qiáng), 杜??麗, 王四清. 蝴蝶蘭花期調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 北方園藝, 2005(3): 34-36.
[6]?許申平, 張騰飛, 廖飛雄, 等. 蝴蝶蘭種質(zhì)資源與育種研究[J]. 中國(guó)園藝文摘, 2010,?26(5): 27-30.
[7]?Chen X?Q, Wood J?J. Orchidaceae[M]∥Chen X?Q, Liu Z?J, Zhu G?H,et al.?Flora of China: Vol. 25. Beijing: Science?Press.?2009: 481.
[8]?廣西植物研究所. 廣西植物志:?第5卷[M]. 南寧:?廣西科學(xué)技術(shù)出版社, 2016.
[9]?覃海寧, 劉 ?演. 廣西植物名錄[M]. 北京:科學(xué)出版社, 2010.
[10]?盧燕華. 廣西極小種群野生植物名錄(上)[J]. 廣西林業(yè), 2012(6): 47.
[11]?葉曉霞, 黃俞淞, 農(nóng)東新, 等. 廣西蝴蝶蘭屬(蘭科)新資料[J]. 廣西植物, 2010, 30(6): 827-828.
[12]?《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告》編寫(xiě)組. 中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告[R]. 北京: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 1998.
[13]?梁銘忠, 蔣忠誠(chéng), 沈利娜, 等. 廣西龍虎山植物功能群物種多樣性垂直格局[J]. 中國(guó)巖溶, 2011, 30(3): 308-312.
[14]?林海波, 唐紹清. 廣西龍虎山自然保護(hù)區(qū)種子植物區(qū)系分析[J]. 亞熱帶植物科學(xué), 2006(1): 57- 59.
[15]?張??麗, 黃建華, 黃啟崗. 廣西龍虎山自然保護(hù)區(qū)生物多樣性現(xiàn)狀及保護(hù)對(duì)策[J]. 中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃, 2007(4): 65-67.
[16]?大新縣志編纂委員會(huì). 大新縣志[M]. 上海: 上海古籍出版社, 1989.
[17]?王英強(qiáng). 中國(guó)兜蘭屬植物生態(tài)地理分布[J]. 廣西植物, 2000(4): 289-294.
[18]?方精云, 王襄平, 沈澤昊, 等. 植物群落清查的主要內(nèi)容、方法和技術(shù)規(guī)范[J]. 生物多樣性, 2009, 17(6): 533-548.
[19]?張君誠(chéng), 宋育紅, 張欽增, 等. 珍貴藥材黃花倒水蓮的群落結(jié)構(gòu)及物種多樣性研究[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào), 2012, 13(5): 819-824.
[20]?吳征鎰. 中國(guó)種子植物屬分布區(qū)類(lèi)型[J]. 云南植物研究, 1991(增刊Ⅳ): 1-139.
[21]?楊??持. 生態(tài)學(xué)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2009.
[22]?Raunkiaer C. The life forms of plants and statistical plant geography[M]. Oxford: Clarendon Press, 1934: 632.