野生杓兰分布、生长及影响因素的研究

2016-06-24孙一萌霍宏

中国林副特产 2016年3期

关键词：分布生长

孙一萌，霍宏

(1. 黑龙江省林业科学研究所，哈尔滨150081;2.哈尔滨铁路局农林管理所，哈尔滨150001)

野生杓兰分布、生长及影响因素的研究

孙一萌1，霍宏2*

(1. 黑龙江省林业科学研究所，哈尔滨150081;2.哈尔滨铁路局农林管理所，哈尔滨150001)

摘要：通过对野外自然分布的杓兰的分布、群落特征、数量、株高、冠幅、叶片面积、叶绿素含量及土壤含水率、光合有效辐射(PAR)等环境特征进行测定，明确了野生杓兰分布及生长规律，并对影响因素进行了分析。结论如下：杓兰在野外呈紧密的团块状分布；不同样地的杓兰植株高度、冠幅、叶面积存在较大的差异；不同样地及相同样地不同植株间的叶绿素含量差异不明显；不同样地不同样点的土壤含水率未表现出明显的规律；杓兰表现出对光合有效辐射的趋近。

关键词：野生杓兰；分布；生长

杓兰属(Cypripedium)植物全世界约有47种，中国是该属的分布中心，共有32种和1变种，其中24种为我国特有种，均为陆生多年生草本[1-2]。由于其特殊的花色、花形，一直以来就是园林绿化研究中关注的焦点之一[3]。由于生态环境的破坏及气候变化的异常，杓兰属植物野生种群处于严重濒危状态，已被列入国家二级保护植物名录，对其种群保护恢复的研究也就成了重中之重[4-5]。

野生杓兰的分布生长规律、环境特征对于其引种、种植、扩繁具有十分重要的意义。杓兰作为珍惜花卉在野外并不常见，明确其分布规律不但对于抗性强、品性好的优良品种的发现具有重要的意义，而且是研究掌握杓兰适宜性生境的重要基础。本项研究以杓兰分布区为研究地点，对野外自然分布杓兰的分布、群落特征、数量、株高、冠幅、叶片面积、叶绿素含量及土壤含水率、光合有效辐射(PAR)等环境特征进行测定，明确了野生杓兰分布及生长规律，并对影响因素进行了分析。

1研究方法及样地概况

1.1研究方法

以黑龙江省林业科学院江山娇实验林场内杓兰分布区为研究地点，选取杓兰生长、分布较高的林分作为研究对象，确定1hm2面积内的所有杓兰群落,对每个群落进行定位，将所选样地划分为2m×2m的小样方共计5个，对样方内的所有建群种进行调查，对样方内杓兰的数量、株高、冠幅、叶片面积、叶绿素含量进行了测定。以样方为中心，分别以南、北两个方向每隔2m设定一个样点(包括杓兰样方在内共计11个，其中6号样点为杓兰分布样方)，对每个样点内的土壤含水率、光合有效辐射(PAR)进行测定。

叶绿素测定：采用Konica Minolta公司的SPAD-502Plus型叶绿素计(CHLOROPHYLL METER)进行测定。

土壤含水率测定：采用AT公司的HH2型土壤水势仪及ML2x型的探头进行测定。

光合有效辐射(PAR)测定：采用浙江托普仪器有限公司的TOP-1000型植物冠层分析仪进行测定。

所有数据采用Microsoft公司的Excell及IBM公司的spss软件进行分析处理。

1.2样地概况

黑龙江省林业科学院江山娇实验林场位于黑龙江省东南部，属张广才岭。林场东南角与吉林省接壤，西以镜泊湖为界，东、南、北三面与东京城林业局毗邻，属牡丹江市所辖宁安市境内。

该地区森林类型为长白山系北部温带针阔混交林，主要可分为针阔混交林、阔叶混交林、柞树林和人工针叶纯林四大类。土壤属棕色森林土，主要的成土母质为玄武岩，主要类型有地带性土壤-暗棕壤、非地带性土壤-草甸土、沼泽土。

气候属亚寒带大陆性气候。气候特点是冬季寒冷干旱而漫长，夏季湿润炎热而短促，春秋两季风多，降水量较少。全年雨季分明，寒暑悬殊，四季温差较大。年平均气温在3.5℃左右，极端低温出现在1月份，最高气温出现在7月份，≥10℃年积温在2200℃左右，年降水量在450～550mm，大多集中在6～8月份，占全年降水量的50%左右。10月中旬至翌年的4月初为降雪期，积雪天数150天，积雪深达30～50cm。无霜期约116～125天左右，早霜在9月下旬，晚霜在5月中旬前后。主风向是西南风，平均风速为2.7m/s。

2结果与分析

2.1杓兰野外分布特征

杓兰在野外呈紧密的团块状分布，相邻植株的距离一般为5～20cm，且分布区域具有一定的面积，一般为1～2m2，数量一般为2～10株。在对杓兰野生分布区域进行全面踏查时，在1hm2的研究区域内，共找到杓兰群落5个，每个相距约50m。杓兰一般生长于地势较为平坦的具有一定天然更新过程的次生林分，林分内主要乔木树种有落叶松、蒙古栎、红松、紫椴、水曲柳、卫矛等，灌木树种主要有山梅花、毛榛子等，草本主要有舞鹤草、林问津、蕨、苔草、兴安鹿药、毛茛、铃兰、猪殃殃、北重楼等。

2.2伴生物种

样地内主要的乔木树种有落叶松、蒙古栎、红松、紫椴、水曲柳、卫矛，其中蒙古栎、红松在4个样地内均有分布，水曲柳在3个样地中均有分布；主要的灌木树种有山梅花、毛榛子，其中毛榛子在3个样地内均有分布；主要的草本有舞鹤草、林问津、蕨、苔草、兴安鹿药、毛茛、铃兰、猪殃殃、北重楼，其中铃兰在5个样地内均有分布，蕨类、苔草在4个样地内均有分布，猪殃殃、舞鹤草在3个样地内均有分布。初步认定，蒙古栎、红松、水曲柳、毛榛子、铃兰、蕨类、苔草、猪殃殃、舞鹤草为杓兰的伴生树种。

氢质子磁共振波谱(proton magnetic resonance spectroscopy, 1H-MRS)作为能无创性直接检测脑组织代谢物浓度的方法，可用于监测HIE发生后脑组织代谢产物的变化，进而有利于预测HIE患儿的预后情况[7-8]。相比于常规MRI图像所显示的解剖结构的异常，1H-MRS显示的脑内代谢产物的变化更早出现，从而能早期诊断HIE及其脑损伤。因此，本研究探讨了1H-MRS对早产儿HIE的临床诊断价值，并获取HIE患儿脑损伤诊断的阈值，为临床提供参考。

2.3杓兰野生环境下生长特征

2.3.1植株数量及平均高

图1　不同样地植株平均高

图1为不同样地的植株平均高，可以看出，不同样地的杓兰植株高度存在较大的差异，最高为41.35cm，最低的为18.73cm，从标准误差来看，不同样方内杓兰的个体差异较大。由于是野外条件下分布的杓兰，且分布在同一区域内，可以认为是相同的物候条件，因此外界环境条件对杓兰的影响是导致杓兰植株高存在明显差异的主要原因。通过表1可以看出不同样地杓兰植株数量也各不相同，这也是由于外界环境条件影响的结果。

表1　不同样地杓兰数量

2.3.2植株冠幅

图2　不同样地植株冠幅

图2为不同样地杓兰的冠幅平均值，可以看出，杓兰受环境影响较大，不同样方平均冠幅数值相差较大，最大的为385.89cm2，最小的为137.67cm2，从标准误差来看同一样方内不同个体的冠幅差距较大。由于是野外条件下分布的杓兰，且分布在同一区域内，可以认为是相同的物候条件，因此外界环境条件对杓兰的影响是导致杓兰植株冠幅存在明显差异的主要原因。

2.3.3叶片面积