琚煜熙，刘国顺,哈登龙，刘 丹，岳 伟，蔡东章

(鸡公山国家级自然保护区管理局，河南信阳 464133)

独花兰(ChangnieniaamoenaChien)，兰科独花兰属，是我国特有的单种属珍稀植物，仅生长在长江中、下游及陕西南部的山地林下及沟谷中。它是优良的野生花卉与珍贵的药用植物，其假鳞茎是治疗疮毒与蛇伤的良药，具有较高的经济价值[1-3]。由于独花兰对生态环境要求较严，适生范围较窄，自然结实率低，近年来其生境不断受到各种人为活动的胁迫(如林木过度采伐及人类的过度采挖等)，使该物种的自然分布区日渐缩小，已被《中国植物红皮书——稀有濒危植物(第一册)》列为稀有种，也被列为国家二级保护植物[4]。

1 研究区概况与研究方法

1.1研究区概况鸡公山是国家级自然保护区，位于豫鄂2省交界，地处114°01′～114°06′E，31°46′～31°52′N，总面积为3 000 hm2，位于桐柏山以东，大别山最西端，是长江与淮河两大流域的分水岭。保护区地处北亚热带向暖温带过渡带上，是我国真正的南北气候分界线，具有典型的季风气候和山地气候特征，年平均气温15.2 ℃，极端最高气温40.9 ℃，极端最低气温-20 ℃，无霜期220 d，年平均降水量1 118.7 mm，属北亚热带温暖湿润气候区[5-7]。土壤有黄棕壤、石质土、粗骨土、水稻土4个土类，其中黄棕壤土类分布面积最大，占区内土壤面积的60%，pH 5～6。植被为针阔块状混交林，主要树种有马尾松、杉木(落羽杉、池杉或水杉)、麻栎、栓皮栎、青冈栎、化香、枫香、樱桃、山胡椒、黄连木等。

1.2研究方法

1.2.1分布调查。自2014年开始每年9—10月、3—6月对鸡公山自然保护区的独花兰分布情况分别进行2次调查，主要调查记录植物种类、规格、数量、生境、特性等，并现场拍摄照片。

1.2.2群落调查。群落调查在每年的4—7月进行，选择独花兰分布较多区域设置30 m×30 m标准地，每年进行跟踪调查，主要分为乔、灌、草3层进行，乔木层主要调查郁闭度、平均年龄、树高和树种组成等；灌木层主要采用踏查方法调查树种组成、高度等；草本层采用踏查方法，记录物种名称、高度等。调查时对立地条件等其他相关因子的调查一起进行。

1.2.3物候调查。在独花兰分布较多的群落里观察物候期，观察时间定于14：00—17：00，在物候变化较快时期每天观察1次(开花期)，物候现象不明显时期每周观察2次。

2 结果与分析

2.1群落特征鸡公山保护区独花兰主要分布在落叶阔叶林和杉木林中，在分布有独花兰的群落内设置标准地30 m×30 m，并对标准地内乔木进行每木检尺，实测林木胸径、树高和冠幅等，同时采取全面踏查的方法调查林下植被，主要调查其组成种类、盖度及生长情况，各林分的生长状况详见表1、2。

目前在鸡公山保护区共发现有14处分布点，其他地方基本没有发现或零星分布。有独花兰分布的群落10处位于阴坡，4处位于阳坡；群落海拔180～430 m，坡度在10°～20°，土壤类型为黄棕壤，郁闭度40%～75%，林下腐殖质丰富，土壤水分充足，排水良好。林地类型为杉木林(水杉、池杉、落羽杉)分布点共11处，独花兰有240株，其他落叶阔叶林有3处分布点，独花兰100株。

2.2生物学特征独花兰是一种冬季生长型的多年生草本，属地生兰，假鳞茎球茎状、肉质、椭圆形，长1.5～2.5 cm，常见2节，顶端生1枚叶，叶宽卵状椭圆形至宽椭圆形，长6.5～11.5 cm，宽5～8 cm，先端急尖或短渐尖，基部圆形或近截形，上面绿色，背面紫红色；叶柄长3.5～8.0 cm。花葶顶生，长10～17 cm，紫色，具花1朵，直径5～6 cm，白色、带淡紫红色或肉红色晕，唇瓣有紫红色斑点；花苞片小，凋落；花梗和子房长7～9 mm；萼片长圆状披针形，长2.7～3.3 cm，宽7～9 mm，先端钝；唇瓣略3裂；侧裂片直立，较大，宽1.0～1.3 cm；中裂片宽倒卵状方形，边缘不整齐的波状；唇盘上有5条褶片状附属物；距角状，稍弯曲，长2.0～2.3 cm，近基部宽7～10 mm；蕊柱长2 cm，具宽翅[8-10]。

表1 独花兰分布群落及立地条件

表2 不同植被类型的植被高度及生长情况

调查显示鸡公山自然保护区的独花兰于每年9月中下旬芽萌动并开始展叶，保持这个状态度过冬季，次年3月中下旬开花，至 4月上旬花谢，4月下旬至 5月上旬叶片逐渐枯死，自然结实率极低，极少数结果植株种子成熟期为7月左右，没有结实的植株则全株地上部枯死，结实植株花葶和果实继续发育，因此一年中独花兰的营养生长期约8个月。调查发现独花兰叶片越大，其开花持续期就越长，叶片越大其地下茎的体积相对越大，假鳞茎数目也相对越多。观测的独花兰物候为萌芽期9月19—28日，展叶期9月28日—10月12日，开花期3月20日—4月13日，种子成熟期6月25日—7月10日，黄枯期4月28日—5月10日。

2.3繁殖特征独花兰是自交亲和的异交种，需要昆虫传粉的异交种，但由于在自然条件下其花器构造存在一定缺陷，以致适宜其配合传粉昆虫极少，在对其进行的传粉生物学的定点观察中，没有发现昆虫访问独花兰，这可能是观察时间过短及采用人工观察对昆虫的干扰较大等原因造成，而据文献报道[4]，发现雌性三条熊蜂、仿熊蜂和蜜蜂访问过独花兰。

2.3.1开花率与结实率。对14个分布群的340株独花兰进行跟踪调查，开花株数为215株，结果株数为12株，得出其开花率为63.2%，结实率为5.6%。

2.3.2果实和种子特性。独花兰的果实为蒴果，长1.5～2.5 cm，果实内种子非常细小，呈灰尘状。

2.3.3假鳞茎繁殖特征。独花兰的地下部生长有假鳞茎，假鳞茎是一种变态茎，每个假鳞茎的顶端生有1个叶片，并且是花芽着生的地方。独花兰1年生的假鳞茎具2节，每节均有1芽，顶端的那个芽能发育成1个新假鳞茎。独花兰的假鳞茎具新老更替特点，经过1个生长季后即不再生叶开花，以后由新的假鳞茎继续展叶开花。

3 结论与讨论

(1)鸡公山自然保护区独花兰集中分布区14处，最多一处有65株，其物候期为每年9月中下旬芽萌动并开始展叶，保持这个状态度过冬季，次年3月中下旬开花，至 4月上旬花谢，4月下旬至 5月上旬叶片逐渐枯死，没有结实的植株则全株地上部枯死，一年中独花兰的营养生长期约8个月。

(2)独花兰只有1年生的假鳞茎才能抽叶开花，每个1年生假鳞茎具2节，每节均有1芽，顶端的那个芽能发育成1个新假鳞茎，经过1个生长季后即不再生叶开花，以后由新的假鳞茎继续展叶开花。

(3)鸡公山自然保护区最适宜独花兰生长环境为杉木林(落羽杉、池杉或水杉)林下，坡度为10°～20°，郁闭度40%～75%，林下腐殖质丰富，土壤水分充足，排水良好。

(4)独花兰科植物较易开花，但结实率较低，其主要原因可能与传粉途径有关，在目前的调查资料中尚未发现有昆虫为独花兰传粉；独花兰种子体积极小，胚发育不完全，甚至没有贮藏种子萌发所需营养的组织，因此可以认为独花兰种子不能贮藏足够的营养供萌发所需。而依赖共生真菌为种子萌发提供营养，是独花兰及其他兰科植物普遍处于濒危状态的一个原因，兰科种子萌发需要共生的真菌，并且需要黑暗的条件和足够的埋藏深度，这使得独花兰及其他兰科种子的萌发通常较其他植物更困难。

(5)人为干扰及其他野生动物的破坏是导致独花兰种群处于濒危状态的重要外部原因。由于野生独花兰植株矮小、形态美观，花大、颜色艳丽，具有较高的观赏性，是珍贵、优良的盆栽野生花卉种质资源，导致人为破坏十分严重；野生动物的破坏主要为野猪等对独花兰的破坏。