四川卧龙兰科植物科考及其新发现
2023-12-05文图何晓安程跃红
○文图/何晓安 程跃红
巴郎山杓兰
布袋兰
川西兜被兰
作为大熊猫国家公园重要组成部分,四川卧龙国家级自然保护区在野生大熊猫、雪豹等旗舰物种及其栖息地保护方面取得了举世瞩目的成绩。在这耀眼的光环下,四川卧龙兰科植物的野外科学考察就稍显低调一些,但也取得了令人欣喜的新突破。近三年来,持续开展的野外调查研究数据表明:四川卧龙现有兰科植物41属98 种,与2019 年5月发布的综合科学考察报告中的兰科植物相比,短短3 年里竟然增加了9属、24种。其中,卧龙无柱兰、卧龙盆距兰为四川卧龙新发现并命名的模式物种,无喙兰、戟形虾脊兰、卡氏对叶兰、高山蛤兰、中华盆距兰为四川卧龙新发现的四川兰科植物新记录种,华西蝴蝶兰、高山鸟巢兰、天府虾脊兰、峨边虾脊兰等17 种为四川卧龙新兰科植物记录种。
卧龙兰科植物的类型及其区系独具特色
兰科植物多生长在湿润、温暖、有散射光线而且排水良好的地方,按其生活型可分为地生、附生、腐生等3 种类型。卧龙兰科植物以地生类型为主,有32 属85 种,占86.7%;它们广泛分布于各种乔木林下或山坡草地、高山灌丛、高山草甸中。如西南手参主要分布在高山草甸、高山灌丛区域,小花杓兰主要分布在岷江冷杉、铁杉、红桦林下。相对较少的是腐生兰类型,有5属7 种,占7.1%;主要分布在林下的枯枝落叶中。如天麻主要分布于保护区1200-2800m的疏林、林中空地、林缘、灌丛边缘的枯枝落叶中。最少的是附生类型,有4属6种,占6.2%;主要附生在树干或岩石上。如中华盆距兰就附生于常绿阔叶林树干上。
卧龙现有兰科植物41属98 种。其中,杓兰属种类最多,有12 种;其次是虾脊兰属,有11种;斑叶兰属次之,有5 种。可见,杓兰属、虾脊兰属、斑叶兰属是四川卧龙兰科植物种类最多、分布最广的属。从兰科植物属的地理成分划分来看,卧龙的兰科植物属包含有世界分布、热带分布、温带分布等11个类型(5 个变型)。其中,卧龙的兰科植物以温带分布型为主,共有24属,占卧龙兰科植物总属数的61.5%。这与卧龙所处的地理纬度、平均海拔等环境因子有着密切关系,既体现出了该区域兰科植物分布的温带特性,也体现出卧龙兰科植物区系与我国北方植物区系有一定的关联。不过,卧龙兰科植物热带成分也占有较大比例,达到38.5%。所以,就整体而言,卧龙兰科植物区系具有热带起源和温带分布的双重特性。
呈现显著的海拔垂直分布状态
四川卧龙位于横断山区的腹地,山高谷深是这里最典型的地形地貌特征,在100 公里的直线距离内,海拔落差达到惊人的5000m。因为海拔高度、气候因素和水热光照条件的差异,这里发育出垂直带谱分布的阔叶林、温性针阔叶混交林、寒温性针叶林,高山灌丛、高山草甸和高山流石滩稀疏植被带等丰富多样的植被类型。降雨的滋润、树林的庇护和阳光的透射,为众多兰科植物提供了绝佳的生长条件。
在卧龙海拔2000m以下的阔叶林生境带中,兰科植物分布较多,共有30 种,占卧龙兰科植物总种数的30.6%。主要分布在正河、西河、中河等河流峡谷中的常绿阔叶林和常绿、落叶阔叶林中,附生、腐生和陆生型的兰科植物都有分布,常常见到大叶杓兰、绿花杓兰、黄花白及、天府虾脊兰、春兰、建兰、蕙兰等地生兰科植物。而台湾盆距兰、中华盆距兰、卧龙盆距兰、高山蛤兰、华西蝴蝶兰等兰科植物就附生在常绿阔叶林的树干之上。
附生在树干之上的卧龙盆距兰,是阔叶林生境之中典型的附生兰。2020 年11月,四川卧龙科研人员程跃红在海拔1600m的常绿阔叶林中,首次发现了一种附生在树干上的形态特殊的兰科植物(非花期),由于心里念念不忘,就持续去到野外观测它的生长态势,终于在2021年5月成功采集到了花果期的标本,2022年1-3月多次补充采集分子样品,后与中国科学院成都生物研究所徐波博士的植物多样性研究团队合作,经查阅相关文献、开展形态学及分子系统学等研究,最终确定该植物是兰科盆距兰属的一个新种。2022年7月,在国际SCI 期刊《Ecosystem Health and Sustainability》(生态系统健康和可持续性)上,发表了题为《Gastrochilus wolongensis(Orchidaceae):a new species from Sichuan,China,based on molecular and morphological data》(四川横断山区兰科植物一新种——卧龙盆距兰)的研究成果,正式命名为卧龙盆距兰。这也是四川卧龙兰科植物近年系统科学考察以来,继卧龙无柱兰之后,野外调查发现、命名发表的第二个兰科植物新种。
在海拔2000-2500m的温性针阔叶混交林生境带内,兰科植物分布较少,共有15种,占卧龙兰科植物总种数的15.3%。在铁杉、云南铁杉、红桦、五裂槭、拐棍竹等林下,附生、腐生和陆生型的兰科植物都有分布,常常可以见到天麻、大叶火烧兰、三棱虾脊兰、戟形虾脊兰、流苏虾脊、离萼杓兰等。
三棱虾脊兰是虾脊兰属植物中花朵比较艳丽的,长长的花葶从宽大的叶丛中伸出,花在展叶前就完全开放。在那黄绿色灿烂的身影中,萼片和花瓣呈现淡黄绿色至赭色,花萼上的脉络十分清晰,红褐色的唇瓣上有三条鸡冠状的褶片,萼片和唇瓣形成了一个别致的搭配,微风拂过花朵宛如舞动的精灵。在它们花朵盛开的时候,子房和连同花梗的弯曲呈现虾脊形态,所以得名“虾脊兰”。离萼杓兰群落通常生长在海拔2000m 左右的峡谷中,在向阳的河流岸边悬崖的台地上,那里空气通透,阳光和水汽也充足,在矮小灌丛的遮蔽下,离萼杓兰常常簇拥在一起静静地绽放。
海拔2500-3500m 之间是寒温性针叶林生境带,高大的冷杉、岷江冷杉、麦吊云杉、四川红杉在峡谷两岸苍翠挺拔,健壮的华西箭竹在山林中茂密生长。在这个海拔区域中,兰科植物分布最多,共有44 种,占保护区兰科植物总种数的44.9%。生长的兰科植物以小花杓兰、四川杓兰、黄花杓兰、毛杓兰、对叶兰等陆生兰为主,也有少量的布袋兰附生在倒木上,也常见到裂唇虎舌兰、尖唇鸟巢兰、高山鸟巢兰等腐生兰。该区域是卧龙模式兰科物种巴郎山杓兰、卧龙玉凤花、卧龙斑叶兰、卧龙无柱兰,以及中国特有的粉叶玉凤花、云南沼兰、长叶山兰、少花山兰、囊唇山兰等兰科物种的集中分布区。可以说,寒温性针叶林生境是四川卧龙兰科植物分布的“大本营”。
上世纪三十年代,唐进和汪发缵两位中国植物专家首次在四川卧龙发现命名了巴郎山杓兰。巴郎山杓兰生长环境独特且极其隐秘,高大的原始森林遮天蔽日,林下密布灌木和草本植物,涓涓溪流带来潮湿的空气,盛花期的巴郎山杓兰宛若山中林下溪流边娇小而羞怯的精灵,它的植株极其矮小,高仅有8-13cm,茎为近肉质的直立草本,有2 枚近对生且平展的宽椭圆形叶片,叶片正面呈深绿色、光滑,似有一层蜡质膜。娇小的囊状唇瓣被萼片遮蔽着,以防过多的雨水打湿里面的花粉,这是自然进化造就的巧妙生存智慧。
巴郎山杓兰在兰科植物界,至今拥有“一杓顶十兰”的传奇魅力,很多科考人员慕名来到卧龙野外苦苦寻觅,但总是留下“错过一次再等一年”的遗憾。据近年来持续开展的巴郎山杓兰专项调查结果表明,适宜其生长的环境狭小,所见的种群数量也不足600 株,巴郎山杓兰的确是狭域分布的极小种群濒危野生植物。
四川杓兰生长在原始森林挺拔的陡峭崖坡上。它对栖息的生境要求也极为特殊,在它栖息的环境中,必不可少的有围绕着高大树木生长的杜鹃灌丛。杜鹃灌丛稀疏的枝干,既能为四川杓兰遮风挡雨,又能为它过滤多余的光照。作为无蜜植物,为了吸引昆虫传粉,四川杓兰也与昆虫协同进化,演化出了吸引昆虫前来帮助授粉的“骗术”。它的叶子和花朵上布满了紫黑色的斑点,就像感染了真菌一样。盛花期的四川杓兰也会散发出类似真菌的气味,以真菌为食的昆虫就会被吸引而来,一旦进入花朵之后,昆虫只能经过四川杓兰的花柱和雄蕊才能离开,它们不知不觉间充当了帮助四川杓兰完成了传粉。
小花杓兰是四川卧龙杓兰属植物中形体最小的一种,它隐秘地生长在四川杓兰栖息地周围,在杜鹃树林下的苔藓层中静静地绽放。它的花序顶生,每株仅有一朵花,花很小,唇瓣也更小,花朵有时还会散发出略带酸味的水果香气,以便吸引昆虫前来为它授粉。人们不得不感叹,大自然真的如此奇妙。
在高大的云杉和冷杉林下,湿润而厚实的苔藓如柔软的地毯,成为对叶杓兰生长繁衍的温床。它们成片分布,形成几十株甚至上百株的群落。娇小的植株仅高10cm 左右,花序柄纤细而弯曲,仿佛无法承受花朵的重量,大多垂到叶片下面。其实,这是对叶杓兰进化出来的生存智慧。为了避免雨水进入囊状的唇瓣,唇瓣的开口方向总是向下倾斜,3个萼片伸展开来,如同撑开的雨伞遮挡住雨滴。
令人欢欣鼓舞的是卧龙无柱兰的发现和命名。2020 年7月,卧龙科考队员程跃红在海拔2600m 左右的针阔叶混交林下的一个陡峭的崖壁上,采集到一种矮小的、开这白色小花的兰科植物标本。恰好中国科学院武汉植物园的调查团队也正在川西进行兰科植物调查,经该团队鉴定,确定为小红门兰属植物。随后,中国科学院武汉植物园的胡光万团队查阅相关文献和进一步开展形态学及分子系统学研究,发现该种与已知物种均不相同,最终将其确定为红门兰属的新种。2021年12月,在国际植物学期刊《Nordic Journal of Botany》(北欧植物学杂志)上发表了该兰科植物新种,以模式产地来自卧龙而名为卧龙无柱兰。
呈现在我们面前的卧龙无柱兰是一副小巧而精致的样子:叶长披针形至线形,长约8-22mm、宽约1.5-2.5mm;花序具3-6 朵白色的花;唇瓣侧裂片椭圆形到长圆形,长约2-3mm、宽约1.5-2mm;唇瓣的中裂片椭圆形或短舌状,形状多变,先端波浪状,或中部凹陷,且凹陷处有一小齿突,有时先端深裂。卧龙无柱兰的调查发现、命名和发表,极大地激励和鼓舞了卧龙野外调查队员的精神。他们长年累月默默无闻地穿行在条件极为艰苦的野外,艰辛的调查工作终于得到了身心的慰藉。同时,他们也正在积极探索一条由保护地一线巡护人员+科研院校科研工作者合作共享的科考新路。
在四川卧龙海拔3500m以上,主要是高山灌丛和高山草甸生境带。这里,兰科植物分布最少,且全部为陆生兰。主要有广布红门兰、手参、西南手参、缘毛鸟足兰、西藏杓兰、褐花杓兰、川西兜被兰等9 种兰科植物扎根于此,占卧龙兰科植物总种数的9.2%。广布小红门兰偏好光线充足的开阔地,呈现小群分布,叶面无紫色斑点。花序上开有1-10 余朵紫红色或粉红色的花,多偏向阳光能够透射的一侧开放。西藏杓兰是高山兰科植物的颜值担当,它的分布可以抵达海拔3800m 左右的高山草甸上,它低矮的植株和硕大的花朵形成鲜明对比。时常也是几株挨在一起,花朵紫褐色,唇瓣上布满斑纹,囊口周围有一圈白色。虽然它名叫西藏杓兰,但它们并非仅仅只分布在西藏,而是遍布在整个青藏高原的东部,它的模式标本采集于川西。和西藏杓兰外观相像的是褐花杓兰,常常与西藏杓兰相依相伴在一起,野外辨识的特征是褐花杓兰花朵的囊口周围一圈没有白色纹路,整个花朵色泽一致。
值得一提的是,作为腐生兰的天麻在四川卧龙的分布比较特殊,它常常跨越了阔叶林、针阔叶混交林、针叶林三个生境带。天麻生长在林下的枯枝落叶中,它既没有叶片也没有叶绿素,在整个营养生长阶段,完全依靠蜜环菌为其提供营养。只有进入开花阶段,淡褐色的茎干才会露出地面。
缤纷的兰科植物从春到冬,次第盛开
四川卧龙一年四季的气候过程总是被东南季风和南支西风急流交替支配着。从春寒料峭时节率先绽放的各种盆距兰、独蒜兰、大叶杓兰、绿花杓兰,直到冬季处于含苞待放的各种盆距兰,不同兰科植物的花开花谢会持续春、夏、秋、冬四个季节。
山地的严寒随着日渐北移的太阳被驱散,阴冷潮湿的初春时节,在海拔较低的阔叶林中,附生于树干之上的卧龙盆距兰、中华盆距兰就率先绽放出花朵,成为四川卧龙最早开花的兰科植物。令人惊奇的是,它们从上一年的秋冬季节就已经准备好了含苞待放的花蕾,初春的气温一旦回升,它们就迫不及待地迎接着春天的到来。
不久之后,兼有地生兰和附生兰特性的独蒜兰也跟着苏醒过来,花葶从无叶的老假鳞茎基部破土而出。在那些腐殖质堆积丰富的土壤里、苔藓覆盖的岩壁上,甚至阔叶林粗大的树杈上都会发现独蒜兰绽放的身影。举目所望,鲜花盛放之时,花丛中常常挺立着干枯的陈年茎秆,茎秆在经历了冰雪的洗礼依然没有倒下。独蒜兰的只开一朵花,花粉红色至淡紫色,唇瓣上有深色斑,花色瑰丽。其花瓣呈现倒披针形,花型美观,极具观赏价值。独蒜兰开花时,总是先开出花后再长出叶子,而且花朵旁也只长出一片叶子,被当地人称为“一叶兰”,又因其假鳞茎形似独头蒜,而得“蒜”名。
随后,在海拔较高的云杉林下或其他针叶下比较潮湿的苔藓丛中,可以遇见布袋兰。有时候,在溪流两岸自然倒下后腐朽变质的粗大枯木上,也能见到它亭亭玉立的身影。布袋兰既有地生兰的特性,又有附生兰的特点。布袋兰长有细长的根状茎,每个植株只有一片卵形的叶子,也只开一朵花。花朵形态非常特别,萼片向后伸展,呈线状披针形。唇瓣中的裂片较短,仅覆盖着距的一部分,唇瓣特化得像是一个吊着的“布袋子”,长相萌宠迷人。难得的是,在春寒料峭之际,科考队员还见到了顶着春雪开放的布袋兰群落,真是别有一番的景致。
四川卧龙处于特别多雨的华西雨屏气候带,在多雨而温热潮湿的夏天,绝大部分兰科植物纷纷进入盛花期。
独蒜兰
大花对叶兰
当你钻进浓密而潮湿的林中探寻兰科植物,如果不仔细寻找,那个植株矮小,通体呈现翠绿色的大花对叶兰很可能会被你忽略掉。它的两枚叶片相对展开,其上是五六朵形似盾牌的淡绿色唇瓣,薄如蝉翼,呈现出半透明的质感。沿着幽深溪流走进郁闭度高的树林,时常会看见山兰在灌丛间探出头来,金色的苞片下,有着紫点的白色唇瓣。直立的花葶上点缀数十朵小花。山兰体型不高,却显得格外清新。习惯生长在稀疏灌丛中长满青苔石堆周边的少花山兰,植株矮小,花序上开1-3 朵小花,唇瓣上有清晰可见的胼胝体等特征,格外漂亮。拥有典型腐生兰特征的尖唇鸟巢兰,长在幽密的林下苔藓中,得名源于其根呈现鸟巢状;它身材细长挺立,通体黄褐色,无绿叶相伴,总状花序上聚集有轮生状的20 余朵黄褐色小花,花瓣极小。花朵形状如同大蚊子一般的筒距兰,也喜欢在山脊两边的杜鹃树灌丛中集群生长,这里通风又透气。在林缘和空地的草丛之中,绶草群落也繁茂生长;总状花序有多数密生的花,那些紫红色、粉红色或白色小花在花序轴上呈螺旋状排列生长,如此美丽,让人过目难忘。
在绵延不停的秋雨之中,川西兜被兰、缘毛鸟足兰接力绽放在海拔3500m 左右向阳的山崖之下和山坡之上,成为入秋之后的独特风景。川西兜被兰直立的茎上有2 枚对生的叶,叶上面时有少数或多而密的紫红色斑点。总状花序具几朵至10 余朵花,常偏向一侧,花紫红色或粉红色,花瓣披针状线形,与萼片贴生一起。
随着干冷的南支西风急流南下,到10月中下旬,第一场冬雪就会如期覆盖到海拔3000m 左右的山地。这个时候,低海拔河谷中的独蒜兰渐渐进入冬眠期。而在更低海拔中的阔叶林里却是隐藏着另一番景象,附生在树干上的卧龙盆距兰、中华盆距兰却又悄悄发育出了含苞待放的花蕾,它们积累着营养,静静地等待着,冬去春来后又将开启又一个崭新的花季。
科学有效的保护措施将始终坚持
通过近年来持续开展的野外科考和社区调查显示,野生兰科植物保护的主要威胁来自传统采挖、非法盗采盗卖和过度放牧的影响。每年的夏秋季节,天麻、白及、杜鹃兰、西南手参等兰科植物的茎根,常常被当地农户当作传统的药材和食材采挖,有的除了自己食用以外,有多余的还被出售以补贴家用。由于野生的建兰、春兰、蕙兰等兰科植物具有较高的观赏价值,一直受到花卉市场的青睐,目前在卧龙的山野里,已经极为罕见了。
随着2021年新版的《国家重点保护的野生植物名录》的颁布,野生兰科植物的保护提到了前所未有的新高度。由此,四川卧龙国家级自然保护区管理局进一步坚定了“保护优先、绿色发展、统筹协调”的战略定位。结合大熊猫国家公园体制建设的试点,一方面广泛宣传野生动植物保护的政策,常态化开展巡护监测和资源保护工作,及时发现和制止、处置外来人员和原住民对兰科植物的非法采挖行为;另一方面,积极拓展当地农户增收致富的渠道,通过示范引领,鼓励和引导广大原住民依托大熊猫国家公园入口社区得天独厚的生态资源和气候资源条件,开展以森林康养、消闲避暑为主的民宿餐饮服务经营,着力破解“靠山吃山”的传统生产生活习惯,最大限度降低了当地农户对自然资源的原始依赖。
保护区管理局一直采取畜草平衡的管理原则,实施国家草原奖补政策。通过资金补助、技术示范、产业结构调整、劳动力转移就业等措施,鼓励原住民逐步有序退出放牧活动,着力减少农户传统放牧对植被的影响。目前,随着大熊猫国家公园分区管控制度的逐步落地,在打桩定界工作的推进中,退牧措施正在得到传统放牧农户的积极响应。
针对日益增多的户外旅游需求,保护区也将此类活动限定在划定的自然教育和科普游憩区域内(一般控制区)。对此区域内的动植物保护,也通过竖立宣传牌、导视牌的形式,做出明确的科普知识宣讲和生态保护意识的教育。
大熊猫国家公园的四川卧龙值得期待
四川卧龙所在的横断山区是全球生物多样性热点区域之一,野生动植物资源极为丰富。目前,大熊猫国家公园的管理体制正在建立和完善,在新的管理和保护机制下,共建共管共享的新格局已经形成。随着野外巡护监测、专项调查、科学研究的持续推进,我们有理由相信,在生物多样性的“熊猫王国”,必然还有未知的兰科物种等待着被发现,四川卧龙兰科植物的原真性、完整性将进一步呈现在世人面前。