琚煜熙，劉國(guó)順,哈登龍，劉 丹，岳 偉，蔡?hào)|章

(雞公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，河南信陽(yáng) 464133)

獨(dú)花蘭(ChangnieniaamoenaChien)，蘭科獨(dú)花蘭屬，是我國(guó)特有的單種屬珍稀植物，僅生長(zhǎng)在長(zhǎng)江中、下游及陜西南部的山地林下及溝谷中。它是優(yōu)良的野生花卉與珍貴的藥用植物，其假鱗莖是治療瘡毒與蛇傷的良藥，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1-3]。由于獨(dú)花蘭對(duì)生態(tài)環(huán)境要求較嚴(yán)，適生范圍較窄，自然結(jié)實(shí)率低，近年來(lái)其生境不斷受到各種人為活動(dòng)的脅迫(如林木過(guò)度采伐及人類的過(guò)度采挖等)，使該物種的自然分布區(qū)日漸縮小，已被《中國(guó)植物紅皮書——稀有瀕危植物(第一冊(cè))》列為稀有種，也被列為國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物[4]。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1研究區(qū)概況雞公山是國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，位于豫鄂2省交界，地處114°01′～114°06′E，31°46′～31°52′N，總面積為3 000 hm2，位于桐柏山以東，大別山最西端，是長(zhǎng)江與淮河兩大流域的分水嶺。保護(hù)區(qū)地處北亞熱帶向暖溫帶過(guò)渡帶上，是我國(guó)真正的南北氣候分界線，具有典型的季風(fēng)氣候和山地氣候特征，年平均氣溫15.2 ℃，極端最高氣溫40.9 ℃，極端最低氣溫-20 ℃，無(wú)霜期220 d，年平均降水量1 118.7 mm，屬北亞熱帶溫暖濕潤(rùn)氣候區(qū)[5-7]。土壤有黃棕壤、石質(zhì)土、粗骨土、水稻土4個(gè)土類，其中黃棕壤土類分布面積最大，占區(qū)內(nèi)土壤面積的60%，pH 5～6。植被為針闊塊狀混交林，主要樹(shù)種有馬尾松、杉木(落羽杉、池杉或水杉)、麻櫟、栓皮櫟、青岡櫟、化香、楓香、櫻桃、山胡椒、黃連木等。

1.2研究方法

1.2.1分布調(diào)查。自2014年開(kāi)始每年9—10月、3—6月對(duì)雞公山自然保護(hù)區(qū)的獨(dú)花蘭分布情況分別進(jìn)行2次調(diào)查，主要調(diào)查記錄植物種類、規(guī)格、數(shù)量、生境、特性等，并現(xiàn)場(chǎng)拍攝照片。

1.2.2群落調(diào)查。群落調(diào)查在每年的4—7月進(jìn)行，選擇獨(dú)花蘭分布較多區(qū)域設(shè)置30 m×30 m標(biāo)準(zhǔn)地，每年進(jìn)行跟蹤調(diào)查，主要分為喬、灌、草3層進(jìn)行，喬木層主要調(diào)查郁閉度、平均年齡、樹(shù)高和樹(shù)種組成等；灌木層主要采用踏查方法調(diào)查樹(shù)種組成、高度等；草本層采用踏查方法，記錄物種名稱、高度等。調(diào)查時(shí)對(duì)立地條件等其他相關(guān)因子的調(diào)查一起進(jìn)行。

1.2.3物候調(diào)查。在獨(dú)花蘭分布較多的群落里觀察物候期，觀察時(shí)間定于14：00—17：00，在物候變化較快時(shí)期每天觀察1次(開(kāi)花期)，物候現(xiàn)象不明顯時(shí)期每周觀察2次。

2 結(jié)果與分析

2.1群落特征雞公山保護(hù)區(qū)獨(dú)花蘭主要分布在落葉闊葉林和杉木林中，在分布有獨(dú)花蘭的群落內(nèi)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地30 m×30 m，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)喬木進(jìn)行每木檢尺，實(shí)測(cè)林木胸徑、樹(shù)高和冠幅等，同時(shí)采取全面踏查的方法調(diào)查林下植被，主要調(diào)查其組成種類、蓋度及生長(zhǎng)情況，各林分的生長(zhǎng)狀況詳見(jiàn)表1、2。

目前在雞公山保護(hù)區(qū)共發(fā)現(xiàn)有14處分布點(diǎn)，其他地方基本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)或零星分布。有獨(dú)花蘭分布的群落10處位于陰坡，4處位于陽(yáng)坡；群落海拔180～430 m，坡度在10°～20°，土壤類型為黃棕壤，郁閉度40%～75%，林下腐殖質(zhì)豐富，土壤水分充足，排水良好。林地類型為杉木林(水杉、池杉、落羽杉)分布點(diǎn)共11處，獨(dú)花蘭有240株，其他落葉闊葉林有3處分布點(diǎn)，獨(dú)花蘭100株。

2.2生物學(xué)特征獨(dú)花蘭是一種冬季生長(zhǎng)型的多年生草本，屬地生蘭，假鱗莖球莖狀、肉質(zhì)、橢圓形，長(zhǎng)1.5～2.5 cm，常見(jiàn)2節(jié)，頂端生1枚葉，葉寬卵狀橢圓形至寬橢圓形，長(zhǎng)6.5～11.5 cm，寬5～8 cm，先端急尖或短漸尖，基部圓形或近截形，上面綠色，背面紫紅色；葉柄長(zhǎng)3.5～8.0 cm。花葶頂生，長(zhǎng)10～17 cm，紫色，具花1朵，直徑5～6 cm，白色、帶淡紫紅色或肉紅色暈，唇瓣有紫紅色斑點(diǎn)；花苞片小，凋落；花梗和子房長(zhǎng)7～9 mm；萼片長(zhǎng)圓狀披針形，長(zhǎng)2.7～3.3 cm，寬7～9 mm，先端鈍；唇瓣略3裂；側(cè)裂片直立，較大，寬1.0～1.3 cm；中裂片寬倒卵狀方形，邊緣不整齊的波狀；唇盤上有5條褶片狀附屬物；距角狀，稍彎曲，長(zhǎng)2.0～2.3 cm，近基部寬7～10 mm；蕊柱長(zhǎng)2 cm，具寬翅[8-10]。

表1 獨(dú)花蘭分布群落及立地條件

表2 不同植被類型的植被高度及生長(zhǎng)情況

調(diào)查顯示雞公山自然保護(hù)區(qū)的獨(dú)花蘭于每年9月中下旬芽萌動(dòng)并開(kāi)始展葉，保持這個(gè)狀態(tài)度過(guò)冬季，次年3月中下旬開(kāi)花，至 4月上旬花謝，4月下旬至 5月上旬葉片逐漸枯死，自然結(jié)實(shí)率極低，極少數(shù)結(jié)果植株種子成熟期為7月左右，沒(méi)有結(jié)實(shí)的植株則全株地上部枯死，結(jié)實(shí)植株花葶和果實(shí)繼續(xù)發(fā)育，因此一年中獨(dú)花蘭的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期約8個(gè)月。調(diào)查發(fā)現(xiàn)獨(dú)花蘭葉片越大，其開(kāi)花持續(xù)期就越長(zhǎng)，葉片越大其地下莖的體積相對(duì)越大，假鱗莖數(shù)目也相對(duì)越多。觀測(cè)的獨(dú)花蘭物候?yàn)槊妊科?月19—28日，展葉期9月28日—10月12日，開(kāi)花期3月20日—4月13日，種子成熟期6月25日—7月10日，黃枯期4月28日—5月10日。

2.3繁殖特征獨(dú)花蘭是自交親和的異交種，需要昆蟲傳粉的異交種，但由于在自然條件下其花器構(gòu)造存在一定缺陷，以致適宜其配合傳粉昆蟲極少，在對(duì)其進(jìn)行的傳粉生物學(xué)的定點(diǎn)觀察中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)昆蟲訪問(wèn)獨(dú)花蘭，這可能是觀察時(shí)間過(guò)短及采用人工觀察對(duì)昆蟲的干擾較大等原因造成，而據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[4]，發(fā)現(xiàn)雌性三條熊蜂、仿熊蜂和蜜蜂訪問(wèn)過(guò)獨(dú)花蘭。

2.3.1開(kāi)花率與結(jié)實(shí)率。對(duì)14個(gè)分布群的340株獨(dú)花蘭進(jìn)行跟蹤調(diào)查，開(kāi)花株數(shù)為215株，結(jié)果株數(shù)為12株，得出其開(kāi)花率為63.2%，結(jié)實(shí)率為5.6%。

2.3.2果實(shí)和種子特性。獨(dú)花蘭的果實(shí)為蒴果，長(zhǎng)1.5～2.5 cm，果實(shí)內(nèi)種子非常細(xì)小，呈灰塵狀。

2.3.3假鱗莖繁殖特征。獨(dú)花蘭的地下部生長(zhǎng)有假鱗莖，假鱗莖是一種變態(tài)莖，每個(gè)假鱗莖的頂端生有1個(gè)葉片，并且是花芽著生的地方。獨(dú)花蘭1年生的假鱗莖具2節(jié)，每節(jié)均有1芽，頂端的那個(gè)芽能發(fā)育成1個(gè)新假鱗莖。獨(dú)花蘭的假鱗莖具新老更替特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)1個(gè)生長(zhǎng)季后即不再生葉開(kāi)花，以后由新的假鱗莖繼續(xù)展葉開(kāi)花。

3 結(jié)論與討論

(1)雞公山自然保護(hù)區(qū)獨(dú)花蘭集中分布區(qū)14處，最多一處有65株，其物候期為每年9月中下旬芽萌動(dòng)并開(kāi)始展葉，保持這個(gè)狀態(tài)度過(guò)冬季，次年3月中下旬開(kāi)花，至 4月上旬花謝，4月下旬至 5月上旬葉片逐漸枯死，沒(méi)有結(jié)實(shí)的植株則全株地上部枯死，一年中獨(dú)花蘭的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期約8個(gè)月。

(2)獨(dú)花蘭只有1年生的假鱗莖才能抽葉開(kāi)花，每個(gè)1年生假鱗莖具2節(jié)，每節(jié)均有1芽，頂端的那個(gè)芽能發(fā)育成1個(gè)新假鱗莖，經(jīng)過(guò)1個(gè)生長(zhǎng)季后即不再生葉開(kāi)花，以后由新的假鱗莖繼續(xù)展葉開(kāi)花。

(3)雞公山自然保護(hù)區(qū)最適宜獨(dú)花蘭生長(zhǎng)環(huán)境為杉木林(落羽杉、池杉或水杉)林下，坡度為10°～20°，郁閉度40%～75%，林下腐殖質(zhì)豐富，土壤水分充足，排水良好。

(4)獨(dú)花蘭科植物較易開(kāi)花，但結(jié)實(shí)率較低，其主要原因可能與傳粉途徑有關(guān)，在目前的調(diào)查資料中尚未發(fā)現(xiàn)有昆蟲為獨(dú)花蘭傳粉；獨(dú)花蘭種子體積極小，胚發(fā)育不完全，甚至沒(méi)有貯藏種子萌發(fā)所需營(yíng)養(yǎng)的組織，因此可以認(rèn)為獨(dú)花蘭種子不能貯藏足夠的營(yíng)養(yǎng)供萌發(fā)所需。而依賴共生真菌為種子萌發(fā)提供營(yíng)養(yǎng)，是獨(dú)花蘭及其他蘭科植物普遍處于瀕危狀態(tài)的一個(gè)原因，蘭科種子萌發(fā)需要共生的真菌，并且需要黑暗的條件和足夠的埋藏深度，這使得獨(dú)花蘭及其他蘭科種子的萌發(fā)通常較其他植物更困難。

(5)人為干擾及其他野生動(dòng)物的破壞是導(dǎo)致獨(dú)花蘭種群處于瀕危狀態(tài)的重要外部原因。由于野生獨(dú)花蘭植株矮小、形態(tài)美觀，花大、顏色艷麗，具有較高的觀賞性，是珍貴、優(yōu)良的盆栽野生花卉種質(zhì)資源，導(dǎo)致人為破壞十分嚴(yán)重；野生動(dòng)物的破壞主要為野豬等對(duì)獨(dú)花蘭的破壞。