长白山区天桥岭野生杓兰属植物的多样性研究

吕惠子，邱 爽，杨 威，金 妍，施溯筠

(延边大学药学院，吉林延吉 133000)

兰科植物(Orchids)是被子植物中最进化的类群之一，全世界有3万多种，我国有1247种［1］。兰科植物多为珍稀濒危植物，全世界所有野生兰科植物均被列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》的保护范围。全世界兰科植物中77%～80%的种类是附生类型(Epiphytic type)，分布在热带和亚热带地区，一些地生兰(Teresstrial type)种类也可生长在热带地区［2］。相比之下温带地区的兰科植物多样性要贫乏许多，并且仅有地生兰分布［3］。一般认为温带地区兰科植物的分布常常与人为干扰密切相关［4］。

吉林省长白山区位于我国东北部，其地理位置大致为 125°20'～131°20'E，40°40'～44°30'N，属温带湿润半湿润地区，具有明显的大陆性季风气候［5］。由于其独特的地理环境兰科植物分布有28种，其中有 4种杓兰属植物［1，6］。尽管有多种兰科植物的分布，但大多零散分布。由于植被的自然发展以及人为干扰兰科植物资源越来越稀少，毫无疑问对长白山区兰科植物资源采取保护策略和保护措施是当务之急。据作者2009～2011年初步调查长白山区内杓兰属植物普遍分布，发现大多零星分布没能形成群落，并且其数量表现出明显下降的趋势，而嘎呀河天桥岭段东北低山窄峡谷区有杓兰属植物的居群分布。本研究对长白山区天桥岭的杓兰属植物种类、生境及开花物候等进行综合调查摸清其分布、居群状况以及繁殖情况。

1 研究地点与方法

天桥岭地处长白山区延边朝鲜族自治州汪清县境内，该地区属长白山区嘎呀河低山窄峡谷区。其内长仅2 km，宽1 km，海拔在300～500 m之间的山沟内大量分布着杓兰属植物，也有山兰，二叶舌唇兰等其它兰科植物零散分布。该区植被覆盖率90%，是温带湿润地区大陆性季风气候，土壤为为暗棕色深林土。2009～2011年我们对沟内杓兰属植物进行了拍照，记录各种杓兰的生境、位置、数目、花果期等。为了解兰科植物的开花物候，给沟内分布密集的区域设置20 m×20 m的样地于花期内统计兰花的开花情况。杓兰的鉴定依据《中国植物志》(第十七卷)进行。

2 结果

2.1 杓兰属植物花色多样性

调查发现天桥岭分布有4种杓兰属植物即紫点杓兰［1］Cypripedium guttatum Swartz、杓兰 Cypripedium calceolus L.、东北杓兰 Cypripedium ×ventricosum Sw.以及大花杓兰Cypripedium macranthum Swartz。而东北植物检索表中登载的黄铃杓兰Cypripedium yatabeanum Maxim.没有发现。现有杓兰中属双叶组(Sect.Bifolia)的紫点杓兰形态花色稳定，其余3种杓兰组(Sect.Cypripedium)种群却表现出花色以及其形态的多样性。杓兰组的杓兰萼片与花瓣的颜色一样但唇瓣的颜色与前者相同或不同，故我们做颜色统计时以此为准的。杓兰的萼片与花瓣有些为典型的栗色，而有些为带很浓的绿色，唇瓣也从纯黄色至褐黄色的变化;东北杓兰有黄色唇瓣者和黄色萼片者;大花杓兰的变化更为多样，萼片与花瓣唇瓣的颜色从红色至白色渐渐变淡的多种色相，同时有纯黄色个体和纯白色个体(即大白花杓兰Cypripedium macranthum Swartz f.albiflora(Makino)Ohwi［6］)(表1)。

表1 长白山天桥岭地区杓兰属植物多样性

2.2 杓兰属植物的生境与开花物候

天桥岭被公路分为南北两部分，杓兰属植物生长在南北山坡的林分稀疏、透光性好的疏林和灌木丛中。林地土壤肥沃，腐殖质层厚，排水良好。这地带植物群落特征是采伐过的再生林，乔木层树种有落叶松、蒙古栎、紫椴等有限的阔叶树种并还没有形成优势树种。灌木层树种有瘤枝卫矛、暖木条荚蒾、东北山梅花、毛山楂、山杨、榛子等较为丰富，草本层有球花风毛菊、蹄叶橐吾、兴安升麻、大三叶升麻、蚊子草、铃兰、萱草、花荵、二叶舞鹤草等物种非常丰富。

斑花杓兰多生长在林缘，分布较松散;其它杓兰则成簇分布，少者一簇有2～3株，一般10余株，多者达60株甚至150株成簇生长，非常壮观。杓兰属植物一般5月末开始形成花蕾，到了6月初开始开花，到6月4日～13日大多盛开。果期为7月(表2)。

表2 长白山天桥岭地区杓兰属植物生境和开花物侯

3 讨论

杓兰属植物的生长和繁衍对环境条件的要求苛刻的，在长白山区天桥岭的山地仅长2 km，宽1 km小区内集中分布多种杓兰属植物是实属较罕见的。之所以形成如此多的杓兰集中生长在天桥岭，是该区为了森林资源的合理利用，2004年开始伐去部分乔木层植物，林下遮荫发生改变，“天窗”出现较多，生境的改变有利于杓兰属植物生长繁衍。3种杓兰组的杓兰花色具有如此丰富的多样性，可能是由于同属同组杓兰物种之间有一定的杂交亲和，且花期重叠而造成种间花粉传递而导致的。尽管紫点杓兰(属双叶组)的花期及生境与杓兰组杓兰相同，但保持其形态的稳定性，这可能是株高，基生叶数目等形态的不同而与杓兰组植物遗传距离较远，其种间亲和性小的缘故。杓兰属植物种间亲和性以及种间杂交的形成及其机理有待进一步的研究。考虑到天桥岭狭窄沟谷内集中分布杓兰，同时具有如此多的多样性，作者认为应该对杓兰属植物进行深入的观察和研究的同时对天桥岭杓兰居群地采取保护措施。

［1］中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志:第17卷［M］.北京:科学出版社，1999:1－52.

［2］Whigham D F，Willems J H.Demographic studies and life.history strategies of temperate terrestrial orchids as a basis for conservation［M］∥Dixon K W，Kell S P，Barret R L，Cribb P J.Orchid Conservation Borneo:Natural History Publications，2003:137－158.

［3］Cathng P M.In situ conservation［M］.∥Hagsater E，Dumont V.Orchids—status Survey and Conservation Action Plan IUCN，Gland and Cambridge.1996:15－23.

［4］李鹏，唐思远，董立，等.四川黄龙沟兰科植物的多样性及其保护［J］.生物多样性，2005，13(3):255－261.

［5］吉林省环境保护研究所.长白山地区自然资源与生态环境保护［M］.长春:吉林科学技术出版社，1988:1－20.

［6］傅沛云.东北植物检索表［M］.2版.北京:科学出版社，1995:895.