甘肃连城国家级自然保护区兰科植物多样性及保护

2021-06-29杨霁琴满自红付殿霞李文涛王富李小刚苗从蓉瞿学方孙学刚

内蒙古林业调查设计 2021年1期

杨霁琴，满自红*，付殿霞，李文涛，王富，李小刚，苗从蓉，瞿学方，孙学刚

（1.甘肃连城国家级自然保护区管理局，甘肃兰州 730300；2.兰州市林业勘测设计队，甘肃兰州 730000；3.甘肃农业大学林学院，甘肃兰州 730000）

兰科植物是被子植物最大的科之一，全世界记载约有700 属20 000 到35 000 种[1-2]，广泛分布于各种陆地生态系统中，热带地区分布最多[3]。兰科植物多为珍稀濒危植物，是植物保护中的“旗舰”类群[4]。由于兰科植物对生境的要求较为严格，其丰富程度在一定程度上能够反映当地的生物多样性状况，通常对兰科植物的调查来评估一些地区生物多样性的丰富度和保护现状[5-6]。兰科植物的保护日趋受到国内外的高度重视[4,7]，自然保护区内兰科植物的多样性和保护也越来越多地受到重视[6,8-10]。

中国内陆西北如青海、内蒙古、新疆等地分布的中国特有兰科植物比例非常高[11]，具有重要的保护意义，但针对兰科植物的多样性及保护的调查研究仍然较少[12-15]。甘肃连城自然保护区属祁连山东段林区兰科植物的一处集中分布区，是甘肃兰科植物保护的关键地区之一[14]，但对兰科植物的分布状况及资源现状仍不清楚。为促进和提升保护区兰科植物及其生境的保护，在深圳市质兰公益基金会的资助支持下，连城自然保护区管理局于2019 年开展较为全面的兰科植物资源及其生境的专项调查研究，分析保护区内兰科植物资源保护现状并提出保护对策，为开展兰科植物的针对性保护工作提供依据。

1 研究区自然概况

甘肃连城国家级自然保护区位于甘肃省兰州市永登县西部连城镇，地理位置为36°33′～36°48′N，102°36′～102°55′E，属于祁连山东南部冷龙岭余脉山地。保护区总面积47 930 hm2，主要以天然青杄（Picea wilsonii）和祁连圆柏（Juniperus przewalskii）等森林生态系统及其野生动植物为保护对象。保护区内最低海拔1 870 m，最高海拔3 616 m。保护区气候具有明显的温带大陆性气候特征，年平均气温7.4 ℃，年平均降水量419 mm，主要集中在6～9 月。连城自然保护区内分布有丰富的植物资源和多样的植被类型[16]，分布有维管束植物94科423属1 371种，其中30.45%的种类为北温带分布型属，构成保护区内主要的植物群落，即针叶林、落叶阔叶林和高山灌丛[17-18]。

2 研究方法

于2019 年6～10 月，通过文献查阅、标本查阅以及线路调查方法在兰科植物花、果期对甘肃连城自然保护区的兰科植物进行较为详细的调查。调查以拍摄照片为主，只对较难鉴定和数量较丰富的种类采集了凭证标本。所有标本保存于连城自然保护区植物标本馆（LCFC）。室内参考《青海植物志》[19]等文献资料，对所有调查到的兰科植物进行分类鉴定，名称以2009 年《Flora of China》[20]为依据。详细记录兰科植物的种类、生活型（地生、腐生、附生）、海拔、生境等内容，根据世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录确定濒危等级，根据调查到的兰科植物物种数量及生境受干扰情况对兰科植物保护现状进行分析。

3 结果与分析

3.1 种类多样性

根据2019—2020年的野外调查的结果，结合保护区前期积累的兰科植物资料与名录，连城自然保护区分布有兰科植物19属36种（表1），占甘肃省兰科植物（41 属95 种[21]）属和种数的43.9 %和37.9%。调查到保护区分布新纪录种7 种：剑唇兜蕊兰（Androcorys pugioniformis）、珊瑚兰（Corallorhiza trifida）、西藏玉凤花（Habenaria tibetica）、褐花杓兰（Cypripedium calcicola）、山西杓兰（Cypripedium shanxiense）、二叶盔花兰（Galearis spathulata）、卵唇盔花兰（Galearis cyclochila）。其中褐花杓兰为甘肃省新增一处分布记录点，剑唇兜蕊兰为2016年在甘肃文献首次发现后又一新的分布记录点[22]。

连城自然保护区兰科植物种类主要集中在兜被兰属（Neottianthe）（4 种），鸟巢兰属（Neottia）（4种），杓兰属（Cypripedium）（4 种），盔花兰属（Galearis）（4 种），舌唇兰属（Platanthera）（3 种），其次是角盘兰属（Herminium）、玉凤花属（Habenaria）、手参属（Gymnadenia）分别有2 种，其余都是单属种（见表1.），连城自然保护区兰科植物种类组成较为丰富和复杂。

从生活型进行区分，连城自然保护区内分布的兰科植物生活型主要为地生兰和腐生兰，其中地生兰有16属31种，分别占总属数和总种数的88.9%和86.1%，腐生兰有3 属5 种，分别占总属数和总种数的16.7%和13.9%（表1）。

3.2 兰科植物的物候特征及生境

连城自然保护区内兰科植物的花期集中在6～8月，存在不同兰科植物同期开花的现象，如凹舌兰、二叶舌唇兰、对叶兰、火烧兰、高山鸟巢兰等花期均有重叠（表1）。

表1 甘肃连城国家级自然保护区兰科植物一览表

连城自然保护区兰科植物主要集中分布在保护区内大通河以西的石质山地林下及草地，海拔1 900～3 300 m 均有分布，但主要集中分布在海拔2 100～2 900 m 的阔叶林和针阔混交林中，以青杄林、山杨林、红桦林、青杄红桦混交林、山杨油松混交林等为主要类型。在海拔梯度分布上显示一定的集中性。在海拔2 900～3 300 m 的高山灌丛、高山草甸也分布有较多兰科植物种类，如西藏玉凤花、角盘兰、一叶兜被兰、剑唇兜蕊兰等高海拔分布的兰科植物。

3.3 兰科植物的资源现状

2019 年对连城自然保护区兰科植物的野外调查，保护区内分布数量最多的兰科植物物种为对叶兰（Neottia puberula）（超过2 500 株），其次是小斑叶兰（Goodyera repens）和火烧兰（Epipactis helleborine）超过1 500株，此外数量较多的物种主要是羊耳蒜（Liparis japonica）、广布小红门兰（Ponerorchis chusua）、角盘兰（Herminium monorchis）、二叶兜被兰（Neottianthe cucullata），数量在600～1 000株之间。绶草（Spiranthes sinensis）、原沼兰（Malaxis monophyllos）、一叶兜被兰（Neottianthe monophylla）、卵唇盔花兰（Galearis cyclochila）、密花兜被兰（Neottianthe calcicola）数量在100～300株之间，数量较少。剑唇兜蕊兰、珊瑚兰、兜被兰、褐花杓兰、凹舌兰等12种兰科植物在保护区分布数量极少，不足100株（表1）。

2019—2020年，调查到保护区野生兰科植物17属28种。毛杓兰（Cypripedium franchetii）、黄花杓兰（Cypripedium flavum）、裂唇虎舌兰（Epipogium aphyllum）、雅致玉凤花（Habenaria fargesii）、手参（Gymnadenia conopsea）、西南手参（Gymnadenia orchidis）、裂瓣角盘兰（Herminium alaschanicum）、弧距虾脊兰（Calanthe arcuata）等8 种2 属兰科植物仅在过去有标本或文献记录，而在2019 年和2020 年的调查中未被发现。

4 讨论

4.1 兰科植物物种多样性

通过以往的标本信息及数据，结合2019—2020年野外调查数据，连城自然保护区纪录分布有19属36种兰科植物，其中有8种未在2019年的调查中发现，其原因可能是其原分布点未被涉足，或因生境遭到破坏导致局域种群消失，也有可能是分类学鉴定错误等，需要在进一步研究标本和查阅资料的基础上，扩展后续野外调查范围，在不同种类的开花期进一步开展调查，以获得足够的资料，对其实际情况进行鉴定。

4.2 连城自然保护区兰科植物受威胁因素分析

4.2.1 放牧活动干扰因素

2019年的野外调查中发现，放牧活动为保护区内造成兰科植物及其生境干扰的主要因素。

放牧对兰科植物直接的影响主要为牲畜踩踏和啃食，主要包括兰科植物叶片及花葶的踩踏和啃食现象，对其生存造成威胁。在一些草场植被放牧干扰严重的区域，兰科植物仅分布在悬崖岩石缝中，呈斑块状分布。

4.2.2 林下采集活动干扰因素

连城保护区林下采集活动主要以中草药采集活动为主，且为季节性采集，采集季节集中在每年的4～5月，主要采集的种类为羊肚菌、虫草、蕨类、川赤芍、羌活及猪苓等。中草药采集过程中的人为踩踏、土壤植被破坏，直接或间接导致兰科植物生境的丧失，较高程度的林下采集活动对兰科植物生境造成的干扰势必会对兰科植物的生存造成威胁。

4.2.3 传粉昆虫减少及其他繁育限制

在连城自然保护区分布的野生兰科植物存在有传粉限制和自然结实率低，无性繁殖方式较多的情况。对于兰科植物种群动态和繁育结实的详细研究仍然缺乏。