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        甘肅連城國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蘭科植物多樣性及保護(hù)

        2021-06-29 13:37:44楊霽琴滿(mǎn)自紅付殿霞李文濤王富李小剛苗從蓉瞿學(xué)方孫學(xué)剛
        關(guān)鍵詞:連城蘭科生境

        楊霽琴,滿(mǎn)自紅*,付殿霞,李文濤,王富,李小剛,苗從蓉,瞿學(xué)方,孫學(xué)剛

        (1.甘肅連城國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,甘肅蘭州 730300;2.蘭州市林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì),甘肅蘭州 730000;3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,甘肅蘭州 730000)

        蘭科植物是被子植物最大的科之一,全世界記載約有700 屬20 000 到35 000 種[1-2],廣泛分布于各種陸地生態(tài)系統(tǒng)中,熱帶地區(qū)分布最多[3]。蘭科植物多為珍稀瀕危植物,是植物保護(hù)中的“旗艦”類(lèi)群[4]。由于蘭科植物對(duì)生境的要求較為嚴(yán)格,其豐富程度在一定程度上能夠反映當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有誀顩r,通常對(duì)蘭科植物的調(diào)查來(lái)評(píng)估一些地區(qū)生物多樣性的豐富度和保護(hù)現(xiàn)狀[5-6]。蘭科植物的保護(hù)日趨受到國(guó)內(nèi)外的高度重視[4,7],自然保護(hù)區(qū)內(nèi)蘭科植物的多樣性和保護(hù)也越來(lái)越多地受到重視[6,8-10]。

        中國(guó)內(nèi)陸西北如青海、內(nèi)蒙古、新疆等地分布的中國(guó)特有蘭科植物比例非常高[11],具有重要的保護(hù)意義,但針對(duì)蘭科植物的多樣性及保護(hù)的調(diào)查研究仍然較少[12-15]。甘肅連城自然保護(hù)區(qū)屬祁連山東段林區(qū)蘭科植物的一處集中分布區(qū),是甘肅蘭科植物保護(hù)的關(guān)鍵地區(qū)之一[14],但對(duì)蘭科植物的分布狀況及資源現(xiàn)狀仍不清楚。為促進(jìn)和提升保護(hù)區(qū)蘭科植物及其生境的保護(hù),在深圳市質(zhì)蘭公益基金會(huì)的資助支持下,連城自然保護(hù)區(qū)管理局于2019 年開(kāi)展較為全面的蘭科植物資源及其生境的專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查研究,分析保護(hù)區(qū)內(nèi)蘭科植物資源保護(hù)現(xiàn)狀并提出保護(hù)對(duì)策,為開(kāi)展蘭科植物的針對(duì)性保護(hù)工作提供依據(jù)。

        1 研究區(qū)自然概況

        甘肅連城國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于甘肅省蘭州市永登縣西部連城鎮(zhèn),地理位置為36°33′~36°48′N(xiāo),102°36′~102°55′E,屬于祁連山東南部冷龍嶺余脈山地。保護(hù)區(qū)總面積47 930 hm2,主要以天然青杄(Picea wilsonii)和祁連圓柏(Juniperus przewalskii)等森林生態(tài)系統(tǒng)及其野生動(dòng)植物為保護(hù)對(duì)象。保護(hù)區(qū)內(nèi)最低海拔1 870 m,最高海拔3 616 m。保護(hù)區(qū)氣候具有明顯的溫帶大陸性氣候特征,年平均氣溫7.4 ℃,年平均降水量419 mm,主要集中在6~9 月。連城自然保護(hù)區(qū)內(nèi)分布有豐富的植物資源和多樣的植被類(lèi)型[16],分布有維管束植物94科423屬1 371種,其中30.45%的種類(lèi)為北溫帶分布型屬,構(gòu)成保護(hù)區(qū)內(nèi)主要的植物群落,即針葉林、落葉闊葉林和高山灌叢[17-18]。

        2 研究方法

        于2019 年6~10 月,通過(guò)文獻(xiàn)查閱、標(biāo)本查閱以及線(xiàn)路調(diào)查方法在蘭科植物花、果期對(duì)甘肅連城自然保護(hù)區(qū)的蘭科植物進(jìn)行較為詳細(xì)的調(diào)查。調(diào)查以拍攝照片為主,只對(duì)較難鑒定和數(shù)量較豐富的種類(lèi)采集了憑證標(biāo)本。所有標(biāo)本保存于連城自然保護(hù)區(qū)植物標(biāo)本館(LCFC)。室內(nèi)參考《青海植物志》[19]等文獻(xiàn)資料,對(duì)所有調(diào)查到的蘭科植物進(jìn)行分類(lèi)鑒定,名稱(chēng)以2009 年《Flora of China》[20]為依據(jù)。詳細(xì)記錄蘭科植物的種類(lèi)、生活型(地生、腐生、附生)、海拔、生境等內(nèi)容,根據(jù)世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)瀕危物種紅色名錄確定瀕危等級(jí),根據(jù)調(diào)查到的蘭科植物物種數(shù)量及生境受干擾情況對(duì)蘭科植物保護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

        3 結(jié)果與分析

        3.1 種類(lèi)多樣性

        根據(jù)2019—2020年的野外調(diào)查的結(jié)果,結(jié)合保護(hù)區(qū)前期積累的蘭科植物資料與名錄,連城自然保護(hù)區(qū)分布有蘭科植物19屬36種(表1),占甘肅省蘭科植物(41 屬95 種[21])屬和種數(shù)的43.9 %和37.9%。調(diào)查到保護(hù)區(qū)分布新紀(jì)錄種7 種:劍唇兜蕊蘭(Androcorys pugioniformis)、珊瑚蘭(Corallorhiza trifida)、西藏玉鳳花(Habenaria tibetica)、褐花杓蘭(Cypripedium calcicola)、山西杓蘭(Cypripedium shanxiense)、二葉盔花蘭(Galearis spathulata)、卵唇盔花蘭(Galearis cyclochila)。其中褐花杓蘭為甘肅省新增一處分布記錄點(diǎn),劍唇兜蕊蘭為2016年在甘肅文獻(xiàn)首次發(fā)現(xiàn)后又一新的分布記錄點(diǎn)[22]。

        連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物種類(lèi)主要集中在兜被蘭屬(Neottianthe)(4 種),鳥(niǎo)巢蘭屬(Neottia)(4種),杓蘭屬(Cypripedium)(4 種),盔花蘭屬(Galearis)(4 種),舌唇蘭屬(Platanthera)(3 種),其次是角盤(pán)蘭屬(Herminium)、玉鳳花屬(Habenaria)、手參屬(Gymnadenia)分別有2 種,其余都是單屬種(見(jiàn)表1.),連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物種類(lèi)組成較為豐富和復(fù)雜。

        從生活型進(jìn)行區(qū)分,連城自然保護(hù)區(qū)內(nèi)分布的蘭科植物生活型主要為地生蘭和腐生蘭,其中地生蘭有16屬31種,分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的88.9%和86.1%,腐生蘭有3 屬5 種,分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的16.7%和13.9%(表1)。

        3.2 蘭科植物的物候特征及生境

        連城自然保護(hù)區(qū)內(nèi)蘭科植物的花期集中在6~8月,存在不同蘭科植物同期開(kāi)花的現(xiàn)象,如凹舌蘭、二葉舌唇蘭、對(duì)葉蘭、火燒蘭、高山鳥(niǎo)巢蘭等花期均有重疊(表1)。

        表1 甘肅連城國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)蘭科植物一覽表

        連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物主要集中分布在保護(hù)區(qū)內(nèi)大通河以西的石質(zhì)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 的闊葉林和針闊混交林中,以青杄林、山楊林、紅樺林、青杄紅樺混交林、山楊油松混交林等為主要類(lèi)型。在海拔梯度分布上顯示一定的集中性。在海拔2 900~3 300 m 的高山灌叢、高山草甸也分布有較多蘭科植物種類(lèi),如西藏玉鳳花、角盤(pán)蘭、一葉兜被蘭、劍唇兜蕊蘭等高海拔分布的蘭科植物。

        3.3 蘭科植物的資源現(xiàn)狀

        2019 年對(duì)連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物的野外調(diào)查,保護(hù)區(qū)內(nèi)分布數(shù)量最多的蘭科植物物種為對(duì)葉蘭(Neottia puberula)(超過(guò)2 500 株),其次是小斑葉蘭(Goodyera repens)和火燒蘭(Epipactis helleborine)超過(guò)1 500株,此外數(shù)量較多的物種主要是羊耳蒜(Liparis japonica)、廣布小紅門(mén)蘭(Ponerorchis chusua)、角盤(pán)蘭(Herminium monorchis)、二葉兜被蘭(Neottianthe cucullata),數(shù)量在600~1 000株之間。綬草(Spiranthes sinensis)、原沼蘭(Malaxis monophyllos)、一葉兜被蘭(Neottianthe monophylla)、卵唇盔花蘭(Galearis cyclochila)、密花兜被蘭(Neottianthe calcicola)數(shù)量在100~300株之間,數(shù)量較少。劍唇兜蕊蘭、珊瑚蘭、兜被蘭、褐花杓蘭、凹舌蘭等12種蘭科植物在保護(hù)區(qū)分布數(shù)量極少,不足100株(表1)。

        2019—2020年,調(diào)查到保護(hù)區(qū)野生蘭科植物17屬28種。毛杓蘭(Cypripedium franchetii)、黃花杓蘭(Cypripedium flavum)、裂唇虎舌蘭(Epipogium aphyllum)、雅致玉鳳花(Habenaria fargesii)、手參(Gymnadenia conopsea)、西南手參(Gymnadenia orchidis)、裂瓣角盤(pán)蘭(Herminium alaschanicum)、弧距蝦脊蘭(Calanthe arcuata)等8 種2 屬蘭科植物僅在過(guò)去有標(biāo)本或文獻(xiàn)記錄,而在2019 年和2020 年的調(diào)查中未被發(fā)現(xiàn)。

        4 討論

        4.1 蘭科植物物種多樣性

        通過(guò)以往的標(biāo)本信息及數(shù)據(jù),結(jié)合2019—2020年野外調(diào)查數(shù)據(jù),連城自然保護(hù)區(qū)紀(jì)錄分布有19屬36種蘭科植物,其中有8種未在2019年的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),其原因可能是其原分布點(diǎn)未被涉足,或因生境遭到破壞導(dǎo)致局域種群消失,也有可能是分類(lèi)學(xué)鑒定錯(cuò)誤等,需要在進(jìn)一步研究標(biāo)本和查閱資料的基礎(chǔ)上,擴(kuò)展后續(xù)野外調(diào)查范圍,在不同種類(lèi)的開(kāi)花期進(jìn)一步開(kāi)展調(diào)查,以獲得足夠的資料,對(duì)其實(shí)際情況進(jìn)行鑒定。

        4.2 連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物受威脅因素分析

        4.2.1 放牧活動(dòng)干擾因素

        2019年的野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn),放牧活動(dòng)為保護(hù)區(qū)內(nèi)造成蘭科植物及其生境干擾的主要因素。

        放牧對(duì)蘭科植物直接的影響主要為牲畜踩踏和啃食,主要包括蘭科植物葉片及花葶的踩踏和啃食現(xiàn)象,對(duì)其生存造成威脅。在一些草場(chǎng)植被放牧干擾嚴(yán)重的區(qū)域,蘭科植物僅分布在懸崖巖石縫中,呈斑塊狀分布。

        4.2.2 林下采集活動(dòng)干擾因素

        連城保護(hù)區(qū)林下采集活動(dòng)主要以中草藥采集活動(dòng)為主,且為季節(jié)性采集,采集季節(jié)集中在每年的4~5月,主要采集的種類(lèi)為羊肚菌、蟲(chóng)草、蕨類(lèi)、川赤芍、羌活及豬苓等。中草藥采集過(guò)程中的人為踩踏、土壤植被破壞,直接或間接導(dǎo)致蘭科植物生境的喪失,較高程度的林下采集活動(dòng)對(duì)蘭科植物生境造成的干擾勢(shì)必會(huì)對(duì)蘭科植物的生存造成威脅。

        4.2.3 傳粉昆蟲(chóng)減少及其他繁育限制

        在連城自然保護(hù)區(qū)分布的野生蘭科植物存在有傳粉限制和自然結(jié)實(shí)率低,無(wú)性繁殖方式較多的情況。對(duì)于蘭科植物種群動(dòng)態(tài)和繁育結(jié)實(shí)的詳細(xì)研究仍然缺乏。

        4.3 連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物保護(hù)策略分析

        根據(jù)連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物資源現(xiàn)狀及生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性,針對(duì)放牧、林下采集活動(dòng)、傳粉限制等威脅因素,從蘭科植物生存維持的角度,提出了以下保護(hù)措施和保育策略。

        4.3.1 全面加強(qiáng)保護(hù)和管理工作,設(shè)立優(yōu)先保護(hù)區(qū)域

        在全面加強(qiáng)連城自然保護(hù)區(qū)蘭科植物保護(hù)管理工作,包括對(duì)林下生境的巡護(hù)監(jiān)測(cè)、社區(qū)宣傳教育、科研監(jiān)測(cè)等工作的基礎(chǔ)上,評(píng)估保護(hù)區(qū)內(nèi)的蘭科植物優(yōu)先保護(hù)區(qū)域,如蘭科植物密集分布和受威脅較嚴(yán)重的區(qū)域,加強(qiáng)保護(hù)力度。

        4.3.2 加強(qiáng)野生蘭科植物的科學(xué)研究,培養(yǎng)保育專(zhuān)業(yè)人才

        加強(qiáng)保護(hù)區(qū)內(nèi)蘭科植物種群動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面的研究[23],建立長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)體系,為開(kāi)展蘭科植物的種群動(dòng)態(tài)研究、種群生存力分析以及構(gòu)建蘭科植物種群健康評(píng)價(jià)提供本底數(shù)據(jù),為蘭科植物的長(zhǎng)期保護(hù)提供支持。

        4.3.3 多方參與,加強(qiáng)保護(hù)區(qū)與各方的保護(hù)協(xié)作

        連城自然保護(hù)區(qū)林區(qū)面積大,周邊社區(qū)居民較多,且位于青海、甘肅兩省交界地帶,自然保護(hù)區(qū)保護(hù)工作的順利開(kāi)展需要各政府部門(mén)對(duì)蘭科植物保護(hù)工作的共同努力和協(xié)作。

        多方合作參與摸索促進(jìn)保護(hù)區(qū)周邊社區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方式,加強(qiáng)中草藥種植栽培技術(shù)的推廣和應(yīng)用,配套仿生栽培技術(shù)[24],加快可持續(xù)利用的研究和技術(shù)推廣,在社區(qū)發(fā)展人工種植和栽培中草藥的基礎(chǔ)上替代原本的自然資源依賴(lài)型生計(jì)方式,轉(zhuǎn)而直接或間接參與到蘭科植物及其生境的保護(hù)當(dāng)中來(lái)。

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