四川栗子坪國家級自然保護區(qū)蘭科植物物種多樣性及種群現狀

楊毅, 楊偉, 駱偉, 魯碧耕, 劉秉昕, 田春洋, 李威, 張翼

1. 四川栗子坪國家級自然保護區(qū)管理局，四川 雅安 625400；

2. 雅安市林業(yè)局，四川 雅安 625000；

3. 成都潤楠環(huán)保科技有限公司，四川 成都 610051

蘭科（Orchidaceae）植物起源古老、種類豐富，是被子植物的最大科之一，也是地球生物多樣性的重要組成部分，廣泛分布于除兩極和極端干旱沙漠地區(qū)以外的各種陸地生態(tài)系統中[1-3]。野生蘭科植物均被列入《瀕危野生動植物物種國際貿易公約（CITES）》的保護范圍，占受保護植物種類的90%以上[4-6]。中國是野生蘭科植物種類最豐富的國家之一，已確認分布有187屬1 447種（含亞種、變種），且分布范圍非常廣[7]。由于蘭科植物的珍稀性，其保護在中國越來越受到重視，在《全國野生動植物保護及自然保護區(qū)建設規(guī)劃》（2001—2050）中，蘭科植物被列為15個重點保護類群之一[8]。

我國野生蘭科植物的分布范圍非常廣，但與其他生物類群一樣，其分布不均勻，存在一些明顯的“多樣性中心”“生境多樣性中心”或“特有中心”等[4]。四川位置獨特，生境復雜多樣，擁有豐富的野生動植物資源，也是亞洲亞熱帶蘭科野生資源基因庫，但因歷史原因，四川野生蘭科植物受到嚴重的人為干擾，導致部分地區(qū)被采掘一空[9]。掌握蘭科植物的分布情況有助于對其展開有效的保護和利用。保護區(qū)作為瀕危物種的主要棲息地，但區(qū)內的瀕危物種的數量、分布情況如何，需要評估[10]。本研究通過野外調查和文獻查閱來掌握四川栗子坪國家級自然保護區(qū)內蘭科植物的物種組成、種群數量、分布特征、威脅因素等，以期為保護區(qū)開展蘭科植物及具有重要經濟價值和保護價值的植物資源就地保護工作提供基礎數據和科學依據。

1 調查區(qū)域概況

四川栗子坪國家級自然保護區(qū)位于橫斷山區(qū)東緣部分、四川盆地西南緣的大渡河中上游，貢嘎山東南面石棉縣境內，地理位置為東經102°10′33″～102°29 ′07 ″，北緯 28°51 ′02 ″～29°08 ′42 ″；南北長23 km，東西寬17.8 km，總面積479.4 km2。區(qū)內最高海拔為4 551 m（密密滴滴），最低海拔1 330 m（大洪溝板栗樹溝心），相對高差達3 221 m。年均溫約11.7～14.4 ℃，活動積溫較高，植物的生長期較長。年均降水量800～1 250 mm，降水量隨海拔升高而遞增，冬春干燥，山風強烈。區(qū)內土壤屬四川盆地亞熱帶濕潤森林土壤區(qū)，主要類型有：山地黃棕壤、山地棕壤、山地暗棕壤、棕色森林土、亞高山草甸土、高山草甸土。區(qū)內植被的垂直帶譜劃分為：海拔1 330～2 500 m主要為亞熱帶山地常綠闊葉林；海拔2 500～2 700 m主要為亞熱帶針葉落葉闊葉混交林，局部地區(qū)為亞高山灌叢；海拔2 700～3 700 m（部分地區(qū)陰坡可達3 800 m）主要為以冷云杉為主的亞熱帶常綠針葉林；海拔3 700～4 000 m主要為高山灌叢，局部地區(qū)為亞高山草甸；海拔4 400 m以上主要為高山流石灘稀疏植被。

保護區(qū)位于全球34個生物多樣性熱點地區(qū)之一橫斷山區(qū)東緣部分、四川盆地西南緣的大渡河中上游，區(qū)內有著豐富的自然資源，生態(tài)系統完整，保存了較完好的地帶性原生生物群落，為眾多野生動植物提供了棲息生境和庇護場所。保護區(qū)有種子植物134科715屬2 030種（含變種，下同），其中裸子植物有 7科14屬 36種，被子植物有 127科705屬1994種。區(qū)內還分布有多種珍稀瀕危植物，如紅豆杉（Taxus chinensis）、南方紅豆杉（Taxus chinensisvar.mairei）、 連 香 樹 （Cercidiphyllumjaponicum）、水青樹（Tetracentron sinense）、西康玉蘭（Magnolia wilsonii）等。據全國第四次大熊貓調查報告，區(qū)內分布有大熊貓（Ailuropoda melanoleuca）22 只[11]。

2 調查方法

通過野外調查和查閱相關資料（標本和文獻）相結合的方式來完成調查。2019年4月、6月和8月，分3次通過樣線法進行野外調查，主要記錄蘭科植物的種類組成、種群數量及更新情況、分布地點（GPS點）、水平與垂直分布狀況等。同時，記錄具有重要經濟價值和保護價值的植物種類、分布等。

2.1 樣線法

根據蘭科植物的生境特點及海拔高度，結合保護區(qū)的實際狀況，充分考慮調查區(qū)域內的地形地貌、植被狀況、海拔高度以及人員安全等因素，在保護區(qū)布設了20余條樣線（見圖1）。野外實地調查時，在調查樣線的起點、終點、生境發(fā)生明顯變化以及有蘭科植物分布的地方設置1個5 m×5 m的植物樣方。在樣方內記錄地形因子（包括經緯度、海拔、坡向、坡位、坡度等）、植被狀況（喬木層、灌木層和草本層的植物種類、蓋度和高度等）、受干擾情況（包括采伐、放牧、旅游、挖藥、病蟲害、自然災害等）、伴生動物（包括動物種類、數量等）等信息。

圖1 四川栗子坪國家級自然保護區(qū)位置和調查樣線分布Fig.1 Location and survey sample line distribution of the Liziping National Nature Reserve, Sichuan Province

2.2 數據分析

物種分類參考《中國植物志》[12-14]；瀕危等級參考世界自然保護聯盟（IUCN）紅色名錄[15]和瀕危野生動植物種國際貿易公約（CITES）附錄[16]；根據吳征鎰對于中國種子植物屬的分布區(qū)類型劃分的原則分析保護區(qū)內的蘭科植物的區(qū)系[17]；優(yōu)勢種確定參照克列門茨的多度等級，將植物分為6種：遇見數量>200株的為優(yōu)勢種，101株<遇見數量<200株的為豐盛種，51株<遇見數量<100株的為常見種，10株<遇見數量<50株的為偶見種，遇見數量<10株的為稀少種，未遇見的為極少種[18]。

所有數據在Excel中處理，將所有野外調查獲得的GPS位點導入ArcMap 10.0，結合保護區(qū)地形圖進行分析。

3 結果

3.1 物種多樣性和瀕危狀況

根據野外調查，并結合文獻，確定保護區(qū)分布有蘭科植物30屬70種（見表1，表2），其中，含5種及以上的共計3屬18種，分別為杓蘭屬（Cypripedium，6種）、蝦脊蘭屬（Calanthe，7種）和石斛屬（Dendrobium，5種）；含 2～4種的屬共計 16屬41種；僅含1種的有11屬。中國特有種有8種，占到總物種數的11.43%。

從生活型來看，地生蘭有55種，占蘭科植物總物種數的78.57%；附生蘭12種，占17.14%；半附生蘭2種，占2.86%；腐生蘭僅1種，占1.43%。

根據世界自然保護聯盟（IUCN）紅色名錄，屬于瀕危（EN）的有4種、易危（VU）的有7種、近危（NT）的有1種、無危（LC）的有7種、數據缺乏（DD）的有1種。保護區(qū)內所有蘭科植物均被列入瀕危野生動植物種國際貿易公約（CITES）附錄Ⅱ。

表1 四川栗子坪國家級自然保護區(qū)的蘭科植物與四川西部、四川省和全國的比較Tab.1 Comparison of Orchidaceae plants in Liziping National Nature Reserve with western Sichuan, Sichuan province and China

表2 四川栗子坪國家級自然保護區(qū)蘭科植物資源Tab.2 Orchidaceae plant resources in Liziping National Nature Reserve, Sichuan Province

（續(xù)表 2）

（續(xù)表 2）

3.2 屬的區(qū)系組成

保護區(qū)的蘭科植物30屬被劃分為9個類型和2個變型（見表3），屬的分布區(qū)系特征表現為：區(qū)系成分復雜，以熱帶和溫帶成分為主，具有為典型的熱帶成分向溫帶過渡的特性，溫帶成分占優(yōu)勢地位。

表3 栗子坪國家級自然保護區(qū)蘭科植物屬的地理分布區(qū)統計Tab.3 Geographic distribution statistics of Orchidaceae genus in Liziping National Nature Reserve

3.3 種群現狀

3.3.1 優(yōu)勢種

野外調查共發(fā)現蘭科植物26種1 800余株，其中，優(yōu)勢種有舌唇蘭、棒距舌唇蘭和三棱蝦脊蘭，尤以三棱蝦脊蘭最為優(yōu)勢，遇見的植株數量達558株；豐盛種有金蘭、小花舌唇蘭、云南沼蘭和獨蒜蘭4種；常見種有囊唇山蘭1種；偶見種有火燒蘭、手參、沼蘭和天麻4種；稀少種有14種；其余44種未在野外調查中發(fā)現植株，但資料和標本記錄在保護區(qū)及周邊有分布。

3.3.2 垂直分布特征

從野外調查來看，保護區(qū)內26種蘭科植物主要集中分布于公益海、麻麻地上游、南椏河紫馬村和孟獲城4個區(qū)域，大洪溝、大營盤等區(qū)域也有零星分布。26種蘭科植物，主要分布于海拔3 500 m以下的中低海拔區(qū)域?？傮w來看，物種數量隨海拔增加呈先增加后減少的趨勢，但趨勢不明顯。絕大多數物種都分布在海拔1 500～3 500 m之間，海拔3 500 m以上的僅8種，占30.77%（見表4）。而一些物種，如角盤蘭、手參、西南手參、廣布紅門蘭、大葉火燒蘭等為廣域分布物種，從低海拔到高海拔均有分布。

3.3.3 物候特征

從文獻資料來看，保護區(qū)內的蘭科植物全年1—12月均有開花，主要集中在4—9月。而從野外實地調查來看，26種蘭科植物中，4月開花的僅有三棱蝦脊蘭、金蘭和獨蒜蘭；6月開花的有三棱蝦脊蘭、天麻、手參、角盤蘭、沼蘭、山蘭、流蘇蝦脊蘭、獨蒜蘭、囊唇山蘭和廣布紅門蘭；8月開花的有緣毛鳥足蘭、手參、西南手參、火燒蘭；6月結果的有獨蒜蘭和白及；8月結果的有三棱蝦脊蘭、囊唇山蘭、沼蘭、金蘭和南川對葉蘭。

表4 四川栗子坪國家級自然保護區(qū)蘭科植物海拔分布Tab.4 Altitude distribution of Orchidaceae plants in Liziping National Nature Reserve, Sichuan Province

3.3.4 威脅因素

野外調查過程共記錄到人為干擾痕跡點101處，包括道路、放牧、采藥、旅游和休閑、輸電線路、用火痕跡、打筍、養(yǎng)蜂等8類，其中，道路（43.56%）和放牧（31.68%）的占比最高，主要表現為保護區(qū)境內有京昆高速和國道108穿越，加上低海拔地區(qū)的公路，因蘭科植物常出現在道路附近的林緣和灌草叢中，便利的交通導致盜挖事件頻發(fā)，且汽車的廢氣、廢渣也不利于蘭科植物的生長和發(fā)育。

4 結論

四川栗子坪國家級自然保護區(qū)的最低海拔1 330 m，最高海拔4 551 m，高差達3 221 m，較大的高差帶來的生境多樣性使得保護區(qū)內的蘭科植物有著較高的多樣性。野外調查也發(fā)現了較多的伴生珍稀瀕危物種，包括國家I級重點保護植物紅豆杉1種，國家II級重點保護植物連香樹和水青樹2種。

受人為活動干擾、自然干擾以及自身因素威脅，保護區(qū)內大多數蘭科植物的種群數量都較少，亟待保護。保護區(qū)內的人為干擾較多，以道路影響最大，其次為放牧；蘭科植物面臨的自然干擾主要為低溫和干旱，尤以附生蘭對這類自然干擾較為敏感。除人為干擾和自然干擾外，其他一些因素也可能會造成蘭科植物種群減少甚至面臨滅絕的風險，如其繁殖條件要求高、生存能力較弱、近交衰退、棲息地破碎化和面積退縮等。

為了更好地保護蘭科植物種群，防止種群的衰退，應建立野外保護點，加強就地保護，開展人工種源繁育和野外回歸、野外監(jiān)測工作，加強人為干擾管控和加大宣傳執(zhí)法力度，提高人們對蘭科植物重要性的認識，使更多的人自覺加入保護蘭科植物的行列，使生物多樣性保護成為全社會的共同行動和責任。