海南岛火焰兰野生资源调查及保护建议

王晓南，蔡嘉慧，张 浪，黄 赛，王景飞，赵慧琪，任军方*

（1.广西大学农学院，广西南宁 530000；2.海南省农业科学院热带园艺研究所，海南海口 570100）

兰科（Orchidaceae）火焰兰属（RenantheraLour.）约有21 个原生种、2 个变种，分布于我国南部热带地区及东南亚地区。国外火焰兰类植物研究生产起步较早，可以追溯到1935 年，在《散氏兰花杂种名录》收录火焰兰杂交种700 多种[1]。一些优良品种品系的生产已创造相当规模的经济价值，切花产品于20 年前已开始销往世界各地。我国有3 个火焰兰原生种，分别为云南火焰兰（Renanthera imschootianaRolfe）、火焰兰（Renanthera coccineaLour.）和中华火焰兰（Renanthera citrinaAver.），自然分布于海南，云南和广州等地[2-4]。本研究通过全面调查，整理出野生火焰兰在海南省的分布情况，并通过对海南火焰兰野生居群的生境情况、居群特征、伴生植物调查，分析海南野生火焰兰濒危原因，最后提出种群保护策略。

1 调查区自然概况

1.1 地理位置

海南省地处热带北缘，位于东经108°37′～111°03′、北纬18°10′～20°10′之间，北面琼州海峡，西临北部湾，东濒南海，南临南海。海南岛长轴呈东北至西南向，长约290 km；西北至东南宽约180 km。

1.2 地形地貌

海南岛是个大陆岛，南北地貌分化明显、台地占最大面积、火山地貌发育显著、红树林和珊瑚礁海岸发达。海南岛平面呈椭圆形，地貌总轮廓四周低平，中间高耸，即以五指山、鹦哥岭为中心，向四周外围逐级递降，顺次由山地—丘陵—台地—阶地—平原组成层圈状地貌，明显的梯级结构。全岛可分成4个层圈：1）以五指山为核心的中心山地带，海拔高度500 m 以上，面积占全岛的25.1%；2）环山丘陵带，围绕中心山地分布，海拔高度100～500 m，多数在300 m以下，面积占全岛的13.1%；3）台地阶地带，海拔100 m 以下，面积占全岛的43.3%；4）沿海平原带，面积占全岛的11.7%。

1.3 气候

海南全省位于北回归线以南的低纬度区域，北距北回归线约350 km，以热带季风气候为主，冬季吹偏北风，夏季吹偏南风。气候温暖，年平均气温22～27 ℃，年日照时数为1 750～2 650 h。雨量充沛，年平均降水量为1 639 mm，雨水充沛。因为季风使海南夏秋季雨量特别多，非一般热带气候所能媲美。气候的主要特点是辐射量大、日照长、气温高、积温多[5]。

1.4 土壤

海南省陆地是中国最大的一块热带土地。其中，山地和丘陵占全省陆地总面积的37.1%，台地阶地占42.1%，平原只占11.4%。海南岛地处低纬度，属热带季风气候，土壤以砖红壤为基本类型，但由于受中高周低的环状地形和东南季风及热带风暴的影响，造成水热条件的差异，使局部地区出现非地带性土壤类型及砖红壤亚类之间的差别。土壤有砖红壤、赤红壤、黄壤、山地草甸等类型。海南地表风化壳有三类：第一类是钙壳；第二类是铝壳；第三类是铁壳，这是海南主要的风化壳，呈红色风化层，胶结成为硬盘，比黄白色铝壳硬得多，分布也比钙壳和铝壳广。

1.5 水文

海南岛中因地势形成大小河流154 条。据海南地矿局估算，海南岛的地下水总摄为3 848.143 万m3·d-1(即140亿m3·a-1)。

1.6 植被

海南植被丰富多样，有两个特点：1）仅含少数纯热带分布科，其所含种更是贫乏。东南亚热带雨林特征的龙脑香科，全科17属约377种，海南仅有2属3种；2）地理成分复杂，不仅有大量泛热带分布类型，纯热带分布的肉豆蔻科、莲叶桐科、金虎尾科等，而且有许多其他类型分布，有相当数量的世界、亚世界分布的蝶形花科、大戟科等，北温带分布的杨柳科、胡桃科、桦木科，东亚分布的猕猴桃科等。

兰科作为维管束植物的大科之一，在海南岛共有约89 个属323 种，占中国兰科植物171 属的45.6%、1 247 种的17.2%，储量仅次于云南和台湾。在海南岛兰科植物区系中，与热带亚洲分布有关的属共有58属（占海南属总数的74.4%），这些说明海南岛兰科植物与古热带的印度-马来西亚半岛和东南亚关系极为密切。兰科植物集中分布在海南岛的西南部和南部地区，这两个区域有极高的物种丰富度[6]。

2 调查方法

2.1 资料收集

本次火焰兰调查的主要内容指标包括：1）火焰兰种质资源，自然保护区域内居群的分布及居群信息、生长情况。2）兰花种苗基地（包括合作社、兰花种苗公司等）的种质资源数量、种类及生长状况、存在问题。3）火焰兰种质资源分布居群相关的自然地理等环境因子。4）兰花市场商品种流通情况，包括品种、切花或者盆栽销售量，同类产品对比等。

2.2 调查方法

在查阅相关资料的基础上，采取路线法、踏查法和访查法相结合。按照火焰兰的居群分布，生境及幼苗更新情况，设计调查方法：1）参照文献，在中西部10 个有记录的市县，采取每个市县随机调查2 个样点，每个样点居群大于3 km。2）野生状态资源，按照典型样株抽样方式调查，居群大于等于100～300株以上，距离3 km 分不同居群，描述记录居群情况并取样不少于30 株；如果小于等于100 株，描述记录居群情况并取样不少于10 株；如果小于等于50 株以下，描述记录居群情况并取样不少于3株。3）人工栽培种苗，在各个市县苗圃和花卉市场对代表性株体进行群体调查并取样。4）填写调查表格，记录GPS 点，拍摄照片并采集标本及样品等。

2.3 资料数据整理

1）野外调查资料整理。将野外调查的信息卡片按照不同种类和调查市县及时进行整理归类并装订，并输入电脑保存。2）特殊标本的归档。将标本按照不同种类以及产地归类整理，并扫描输入电脑进行保存。3）取样标本的保存。植株活体和叶片等样品，按照不同种类资源和调查市县，植株活体种植兰圃，专人统一管理；叶片及根茎花等样品，及时放入冷冻冰箱，为分子鉴定实验做好储备。

3 结果与分析

3.1 生长特征

海南的火焰兰通常生于石隙旁或山侧。气生根发达，附生性很强，在树干上附生高可达2 m以上。叶片椭圆形，长10～12 cm，宽1.5～2.5 cm，总状花序，多分枝，一茎生花10 多朵至50 多朵，花序宽可达50 cm左右，花径约5.8 cm，中萼片小，侧萼片形似关刀，唇瓣小、仅0.8 cm，基部白色，侧裂片外金黄色，其余均为红色，全序花色鲜红如火，火焰兰一年开花一次，花期为3—6 月。单朵花期平均长50 d，全穗花期平均长76 d。

野外观察发现，在居群水平上，海南火焰兰花期一般在3—6 月，比文献上记载的4—6 月[7]，提早1 个月开放。但不同居群间有明显的差异，如霸王岭居群的花期较晚，在7—8月还有花开放；在花序水平，每个花序中部花朵先开，每朵小花开放30 d，每个花序的花期持续时间为60～100 d；野生居群植株的花序上的花30～100 朵，野外很难看到荚果。但移栽驯化的植株，花序的花量较大，可达到200 朵以上，通过人工授粉能提高结实率。

调查发现，海南火焰兰野生居群植株较少开花，居群中只有个别植株开花，且不是每年开花；花序较大，花量大，不结果。如11 个野生居群中，仅尖峰岭1 个居群3 株、佳西居群1 株、万宁市兴隆居群3 株、霸王岭3 株和保亭20 株开花。从生境上，开阔疏林、湿度大、阳光充足地方开花率高于其他；从品种特性上，海南火焰兰植株高大，花序大，花枝多，花期长；开花时间上，保亭的开花最早，花期最长。

3.2 繁殖方法

海南火焰兰为单轴型兰花，分株繁殖主要在春、秋季进行。选用2～3年母株去顶7～15 d长出新芽后，作为扦插分株材料。将剪下的枝条用1 000 mg·L-1NAA 浸泡30 min，栽培基质选用木炭、陶粒按体积比1∶1 配制，扦插后置于遮阴度75%的栽培棚，3～7 d发出新根，20～30 d 发出新芽。湿度保持在70%～80%，15 d 喷施叶面肥1 次。这种方法繁殖系数低，不利于形成产业化[8]。于是，利用组织培养技术规模化生产火焰兰种苗已成为目前研究的热点，并取得了较好的进展[9]。

火焰兰的种子细小如灰，无胚乳，自身难以萌发，并且火焰兰为单轴茎气生兰，在自然生长条件下只会攀援垂直向上生长，植株上极少发育侧枝，采用传统的切茎繁殖，繁殖系数极低，不利于规模化生产。组织培养因具有繁殖速度快、繁殖系数高等特点，被广泛应用于种质资源保存，种质的快速繁殖、脱毒苗的培育等，是规模化育苗重要的研究技术和方法之一。陈之林[10-12]等利用云南火焰兰、火焰兰、豹斑火焰兰的原生种种子进行无菌萌发均获得成功，曾宋君等通过对火焰兰杂交种的种子无菌萌发也成功培育出了种苗[13-14]。以上研究均发现适合火焰兰种子萌发的培养基为“VW 培养基+100 mL·L-1椰子乳”。

3.3 海南火焰兰野生资源的分布现状

3.3.1 在海南岛的分布情况

野外调查结果表明，海南火焰兰分布于海南岛西南部内陆山区及南部沿海地区，属于较为喜光的兰科植物，附生攀援于沟边林缘、疏林中树干上和岩石上，透风开阔地带，光照充足，周边有水流。海南火焰兰野生居群在海南岛的水平分布范围是108°39′33″E～110°11′37″E，18°28′23″N～19°11′19″N；垂直分布范围是3.4～353 m（见表1），低于过去文献资料记载的800～1 400 m[15]。调查发现了11 个分布点，即：东方宝上村、乐东佳西自然保护区、尖峰岭自然保护区、霸王岭自然保护区、鹦哥岭自然保护区、抱由镇佳西5 队一老村民家、昌江霸王岭林管局苗圃、陵水吊罗山、南林X628 县道东、新政镇报什村、兴隆热带植物园。这些分布点均受到人为不同程度的破坏，没有发现保存完好的居群，各居群的现存量在20～200株。

表1 海南火焰兰种群分布点信息

3.3.2 野生居群生境

海南火焰兰分布于海南岛南部及西南自然保护区，属热带北缘地区，年平均气温较高，日照充足，降雨量充足。海南火焰兰属典型的喜阳、喜湿兰科植物[16]。海南岛的火焰兰常见于海拔150～1 000 m，长在疏林空旷处，着生于岩石或者附生在乔木，高湿且空气流通地方。

3.3.3 野生居群特征

经过2 年调查，发现海南火焰兰的11 个分布点均位于南部和西南部自然保护区内；海南火焰兰数量稀少，种群密度小，是典型的衰退型种群；野生居群的崖州原生境已经消失。

3.3.4 野生居群伴生植物

海南火焰兰伴生植物以小乔木和灌木为主[7]，主要有：五列木（Pentaphylax euryoides）、高山榕（Ficus altissima）、石楠（Photinia serrulata）、福建茶（Carmona microphylla）、厚皮树（Lannea coromandelica）、海南菜豆树 （Radermachera hainanensis）、桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）、山乌桕 （Sapium discolor）、海南榄仁 （Terminalia hainanensis）、光蜡树（Fraxinus griffithii）、青梅（Vatica mangachapoi）、假苹婆（Sterculia lanceolata）、榕树（Ficus microcarpa）、海南箣柊（Scolopia buxifolia）、黄牛木（Cratoxylum ligustrinum）、鹊肾树（Streblus asper）、野牡丹（Melastoma candidum）、落地生根（Bryophyllum pinnatum）等。

4 海南火焰兰濒危原因及种群保护策略

4.1 濒危原因

海南火焰兰花量大花期长，每个花序具有50～150 朵小花，花期长达100 d，但开花不结实。野外调查没有发现实生幼苗，表明海南火焰兰种子在原生境很难萌发。海南火焰兰大部分居群都是附生在岩石上，且种子无胚乳，没有足够的营养供种子萌发，且在自然条件下，海南火焰兰的种子只有被合适的真菌侵染后才能萌发[17-18]。所以海南火焰兰种子萌发率极低，野生居群面临濒危。

4.2 种群保护策略

根据资源调查结果，结合我们多年来的研究成果，提出以下几点海南火焰兰野生资源的保护策略。

1）海南火焰兰居群自然更新能力弱，其野生资源已变为“不可再生资源”。此外，居群间高水平的遗传分化表明如果小居群的数量下降或灭绝，那将损失大量遗传变异。因此，采取有效措施阻止致使生境破坏或丢失、非法采挖的再次发生迫在眉睫。

2）海南火焰兰在原生境中为集群分布，在原有的环境中难以进行更新繁殖，故需开展人工种苗繁育，探索人工幼苗回归技术，扩大原有种群[19-20]。

3）对于海南火焰兰自然更新而言，现有生境为濒危生境。为此，应进一步深入开展海南火焰兰生殖生态学研究，明确其开花结果机制，在此基础上，结合目前的研究成果，有目的性地改善海南火焰兰现有生境，使其有利于完成生殖生活史[21-22]。通过建立近似生境保护点，使海南火焰兰避开现有濒危生境，对其进行“迁地保护”也是一种较好的保护策略。