全 文 ：濒危植物兰花蕉的种群生物学研究
李荣1 ,邹 璞2 ,唐源江2 ,廖景平2＊　(1.湖南文理学院 ,湖南常德 415000;2.中国科学院华南植物园 ,广东广州 510650)
摘要　在总结相关文献的基础上 ,通过对分布于广东西南地区的兰花蕉和广西十万大山的长萼兰花蕉种群的样地调查 ,分析兰花蕉分
布规律 、种群结构 、濒危现状及其濒危原因 ,并提出相应的保护措施。兰花蕉空间分布格局呈聚集型 ,种群规模小 ,致濒的原因是环境破
坏和自身繁殖能力下降。从形态学特征上分析兰花蕉及长萼兰花蕉的 5个叶部特征 ,结果表明不管在种水平还是在居群水平 ,兰花蕉
及长萼兰花蕉 5个形态特征差异都达显著(P<0.05),其变异相对不太稳定 ,已出现一定的分化 ,且呈连续性。
关键词　濒危植物;兰花蕉;分布;形态特征
中图分类号　S 682.39　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2008)10-04086-03
Study on the Population Biology of Endangered Plant Orchidantha
LI Rong et al　(Hunan University Arts and Science , Changde , Hunan 415000)
Abstract　On the basis of summing the relative literatures and investigating onO.chinensis var.chinensis T.L.Wu in the southwestern of Guangdong
Province and O.chinensis var.longisepala in Shiwandashan mountain in Guangxi Zhuang, the distribution law , the population structure, the endangered
status and reason of O.chinensis were analyzed and the corresponding protection measures were provided.The space distribution of O.chinensis was in
cluster aggregation with small population.The endangered reason of O.chinensis was the environmental damage and the decline of their own reproductive
capacity.Five leaf morphological characters of O.chinensis var.chinensis and O.chinensis var.longisepala were analyzed.The results indicated that
5 leaf morphological characters of O.chinensis var.chinensis and O.chinensis var.longisepala were in significantly difference(P<0.05)nomatter at
species or at population level.The variances of their leaves were relatively unstable and some continuous differentiation had been appeared.
Key words　Endangered plant;O.chinensis;Distribution;Morphological character
基金项目　湖南文理学院科研资助项目(53281088)。
作者简介　李荣(1975-), 女 ,湖南常德人 ,讲师 , 从事生物化学与分
子生物学方面的研究。 ＊通讯作者。
鸣　　谢　中国科学院华南植物园邓云飞副教授对试验提供了宝贵
意见;在野外采集中得到阳春市林业局 、信宜市林业局 、广
西壮族自治区林业局的大力帮助;丁永祯博士协助处理
数据。
收稿日期　2007-11-18
　　兰花蕉(Orchidantha chinensis T.L.Wu)隶属于姜目(Zin-
giberales)兰花蕉科(Lowiaceae)兰花蕉属(Orchidantha N.E.
Brown)。目前一般认为兰花蕉科是一个界定清楚的单属科 ,
在姜目 8科中处于较为原始的地位[ 1] 。目前 ,兰花蕉属(Or-
chidantha)全球有 16种 1变种 ,主要分布在加里曼丹岛 、马来
西亚 、中南半岛及我国南部[ 2-11] 。我国兰花蕉科植物有 2种
1变种 ,即兰花蕉(O.chinensis)及其变种长萼兰花蕉(O.chi-
nensis var.longisepala)、海南兰花蕉(O.insularis T.L.Wu),均
是我国特有种[ 5, 12] 。兰花蕉(O.chinensis)现已列为国家三级
保护植物[ 13] 。迄今为止 ,关于兰花蕉的研究主要集中在分
类学 、孢粉学 、胚胎学 、解剖学 、细胞学和生殖生物学等方面。
笔者对广东和广西两省采集的兰花蕉做形态学方面的分析 ,
并提出相应的保护措施。
1　材料与方法
1.1　研究区概况　兰花蕉及变种分别分布在广东和广西 ,
北纬 20°42′～ 23°21′,东经 107°50′～ 113°21′,海拔 49～ 752 m 。
在广东和广西野外调查的 11个分布点中 ,兰花蕉仅有8个野
生分布区 ,分别为阳春市鹅凰樟自然保护区的河尾山 、红花
潭 、八甲镇仙家垌 、马头湾电站 、碧波潭 ,圭冈百涌自然保护
区 ,勾髻岭永宁镇 ,信宜市新保镇上元村。变种长萼兰花蕉
仅分布在广西壮族自治区的十万大山国家森林公园。
兰花蕉主要分布在广东西南部的阳春地区 ,属亚热带气
候 ,雨量充沛 ,气候温和 ,年平均气温 23 ℃,年平均降雨量一
般在 2 345 mm左右 , 雨水分布不均 ,夏秋季多台风雨 ,全年
无霜期约 350 d ,偶有低温霜冻。变种长萼兰花蕉在广西主
要分布在上思县东南部的山脉———十万大山 ,是广西最大的
山脉 ,呈东西—西南走向 ,属热带季风和山区气候 ,终年温度
较高 ,霜期短 ,干湿季分明 ,年平均气温 21.2 ℃。一年之中 ,
最冷为 1月 ,平均气温 12.8 ℃,年平均降水量 1 217.3 mm ,年
降水量最多为 1 623.9mm。十万大山自然生态环境优越 ,蕴
藏着种类众多 、组成复杂的野生动植物资源 。
1.2　研究方法　根据资料记载 ,笔者于 2003年 10～ 12月和
2004年 2～ 3月在广东西南部设置八甲 、红花潭 、勾髻岭 、圭
冈 、马头湾 、花楼顶和广西十万大山 7个样地 。各地区兰花
蕉属种群落分布概况见表 1。从 7个样地中随机抽取 17 ～ 24
个体 ,挂牌测量其叶片长和宽 、叶柄长 、叶鞘长 、株高 ,得到的
数据用 SPSS10.0软件处理 ,分析其形态变异情况。
表1　兰花蕉属种(Orchidantha)群落分布概况
Table 1　The survey on the stands of Orchidantha
区域
Area
样地
Sampling
plot
个体数
Individual
number
海拔
Altitude
m
地形
Topography
行政区域
Administrative
area
广东阳春 八甲 24 640 山坡,林下 八甲镇仙家垌
Yangchun, 圭冈 24 290 林下,阴湿 百涌自然保护区
Guangdong 红花潭 20 280 路边,山坡 红花潭电站
马头湾 17 442 山坡,林下 马头湾电站
勾髻岭 24 751 山坡,林下 永宁镇勾髻岭
广东信宜 花楼顶 19 752 路边,阴湿 新保镇上元村
Xinyi ,
Guangdong
广西上思 十万大山 24 471 林下,阴湿 那荡乡红旗林场
Shangsi ,
Guangxi
2　结果与分析
吴征镒等将中国全部种子植物 3 238属的分布区划分为
15个大类型和 34个变型[ 14-16] 。其中 ,我国台湾 、海南 、云南
与中南半岛接壤地区以及喜马拉雅南部地区均隶属于世界
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2008 ,36(10):4086-4088　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　刘月娟　责任校对　马君叶
植物区系中古热带植物区 、马来亚植物亚区 。因此 ,中国植
物区系中有马来亚植物区系成分以及与热带亚洲区系有密
切联系是不言而喻的。这种联系主要是通过第 7类型(热带
亚洲分布)及其 5个变型来体现的。按照吴征镒的划分 ,兰
花蕉属热带亚洲区系 。
兰花蕉及长萼兰花蕉跨亚热带地区分布 ,生态环境多样
化 ,但分布地域较为狭窄。据调查 ,兰花蕉及变种主要生于
阴凉的石壁 ,喜分布在箬竹林 、杂灌林等群落中 ,在郁闭度大
的乔木林中几乎不见踪影 。虽然在向阳的山坡能找到兰花
蕉 ,如勾髻岭 ,但是其生长十分矮小 ,并且兰花蕉及变种的分
布范围正急剧缩小 ,整个分布区呈现出间断的“岛屿”状。其
伴生植物主要有紫金牛科(Myrsinaceae)紫金牛属(Ardisia
Sw.)罗伞树(A.quinquegona Bl.),八角科(Illiciaceae)八角属
(Illicium Linn.)八角(I .verum),铁角蕨科(Aspleniaceae)铁角
蕨属(Asplenium Linn.)雀巢蕨(A.nidus Linn.),豆科(Legumi-
nosae)猴耳环属(Pithecellobium Mart)亮叶猴耳环(P.lucidum
Brnth.),姜科(Zingiberaceae)山姜属(Alpinia Roxb)箭秆风(A.
stachyoides), 里白科(Gleicheniaceae)芒萁属(Dicranopteris
Bernh)芒萁(Dicanopteris pedata (Houtt.)Nakaike),野牡丹科
(Melastomataceae)野牡丹属(Melastoma L.)野牡丹(M.can-
didum D.Don),兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium Sw.)广
东石 斛(D.wilsonii), 禾本 科(Gramineae)粽叶 芦属
(Thysanolaena Noes)粽叶芦(T.maxima(Roxb.)Kunze),姜科
(Zingiberaceae)豆蔻属(Amomum Roxb)阳春砂仁(A.villosum
Lour.),卷柏科(Selaginellaceae)卷柏属(Selaginella Spring)卷柏
(S .involvens Spring),马鞭草科(Verbenaceae)马鞭草属(Lan-
tane Linn.)马缨丹(L.camara Linn.),百合科(Liliaceae)蜘蛛
抱蛋属(Aspidistra Ker-Gaul)蜘蛛抱蛋(A.elatior Blume)等。
从表 2可以看出 ,兰花蕉叶长 31～ 94 cm ,叶宽 5.8 ～ 13.5
cm ,叶柄长 8～ 65 cm ,叶鞘长 8～ 40 cm ,株高 25～ 130 cm;而变
种长萼兰花蕉叶长 31 ～ 48 cm ,叶宽 8～ 11.5 cm ,叶柄长 19～
40 cm ,叶鞘长 11～ 19 cm ,株高 42～ 77 cm。显然 ,兰花蕉及变
种的 5个叶部特征的变异范围具有连续性 ,且兰花蕉的变异
范围基本上涵盖变种长萼兰花蕉的变异范围 ,而变种长萼兰
花蕉的 5个叶部特征数值倾向于小数值段 ,在叶长和株高上
尤为明显。
表2　兰花蕉及变种长萼兰花蕉的性状变异范围 cm
Table 2　Morphological variation of O.chinensis and O.chinensis var.
longisepala
性状
Character
叶长
Leaf
length
叶宽
Leaf
width
叶柄长
Petiole
length
叶鞘
Sheath
length
株高
Plant
height
兰花蕉 31～ 94 5.8～ 13.5 　8～ 65 　8～ 40 25～ 130
O.chinensis
长萼兰花蕉 31～ 48 8.0～ 11.5 19～ 40 11～ 19 42～ 77
O.chinensis var.
longisepala
　　运用 SPSS 程序中的单因素方差(One-way)进行统计分
析 ,得出均方(Average Variance)、自由度(d.f)及显著性水平
(Significant Level ,简称P值)。就差异的显著性来看 ,除叶宽
P 值(0.030)接近 0.05外 ,叶长和叶鞘 、叶柄长 、株高均明显
小于 0.05 ,属差异显著类型。
从居群水平分析 ,兰花蕉及变种 7 个居群的动态变化
(图 1～ 5)表现为:叶长的变化范围为 30 ～ 80 cm ,叶宽的变化
范围为 6～ 11 cm ,叶柄长的变化范围为 10 ～ 40 cm ,叶鞘长的
变化范围为 40 ～ 90 cm ,株高的变化范围为 40～ 90 cm 。可见 ,
圭冈和红花潭的兰花蕉居群生长较好 ,而花楼顶 、八甲以及
十万大山居群生长较差。
图 1　兰花蕉及变种 7个居群叶片宽动态变化
Fig.1　Dynamic change of leaf width of seven populations of O.chi-
nensis var.chinensis and O.chinensis var.longisepala
图 2　兰花蕉及变种 7个居群叶柄长动态变化
Fig.2　Dynamic change of petiole length of seven populations of O.
chinensis var.chinensis and O.chinensis var.longisepala
图 3　兰花蕉及变种 7个居群叶片长动态变化
Fig.3　Dynamic change of leaf length of seven populations of O.
chinensis var.chinensis and O.chinensis var.longisepala
3　讨论
尽管对物种进行形态数据分析时 ,一般都会同时选取营
养器官和繁殖器官。但是笔者在对兰花蕉及变种进行野外
调查取样时 ,发现兰花蕉及变种虽能正常开花 ,但是开花率
不高 ,其自然结实率几乎为零 ,进行数据处理时不足以进行
统计分析 ,因而只是从兰花蕉及变种的营养器官形态特征方
408736卷 10期　　　　　　　　　　　　　　李 荣等　濒危植物兰花蕉的种群生物学研究
图4　兰花蕉及变种 7个居群株高动态变化
Fig.4　Dynamic change of plant height of seven populations of O.
chinensis var.chinensis and O.chinensis var.longisepala
图5　兰花蕉及变种 7个居群叶鞘长动态变化
Fig.5　Dynamic change of sheath length of seven populations of O.
chinensis var.chinensis and O.chinensis var.longisepala
面进行了分析。试验结果表明 ,兰花蕉及变种的 5个叶部形
态特征并无明显的界限;而在整个居群水平上 ,有关特征的
数值范围是连续的 ,尽管变异幅度较大 ,居群分化也较大 ,但
没有明显的地区间变异 。由于存在地理隔离 ,在不同生态环
境的影响下兰花蕉及变种居群间发生遗传漂变 ,遗传分化
大 ,导致叶部形态也有所表现 。
张桂萍等对濒危植物缙云卫矛的形态分化进行了研究 ,
发现营养器官的变异大于繁殖器官的变异 ,说明繁殖器官性
状特征的变异受环境条件影响比较小 ,相对较稳定 ,而营养
器官的性状特征受环境条件的影响比较大 ,该植物在形态上
对微生境的适应能力较弱 。这是导致其濒临灭绝的原因之
一[ 17] 。笔者通过对兰花蕉 7个居群 152个个体的外部形态
特征进行研究 ,方差分析结果显示所有研究的 5项形态特征
都表现出差异显著。这可能也体现了它们性状特征的变异
受环境影响比较大 、适应能力不强 、相对不太稳定的状况。
就兰花蕉及变种的叶部形态的动态变化综合指标而言 ,圭冈
和红花潭的兰花蕉种群生长较好 ,而花楼顶 、八甲 、十万大山
居群生长较差。从 2种类型的生存环境来看 ,前者相对较
好。这也从侧面说明兰花蕉及变种居群生长在形态上对微
环境的适应性反应较为敏感 ,适应能力偏弱 。基于此 ,笔者
赞同植物在形态上对微生境的适应能力较弱是导致其濒临
灭绝的原因之一的观点。
兰花蕉作为濒危植物 、国家的三级保护植物 ,导致其濒
危的原因可以从内因和外因两个方面加以分析。从内部因
素来看 ,华南植物园 1980～ 1990对兰花蕉生殖生物学特性进
行了初步观察 ,通过人工授粉探索了兰花蕉开花结果习性 ,
并得到了兰花蕉的种子 ,但是没有扩展到对野生状态下生殖
特性的研究。吴忠发补充了关于兰花蕉的一些生殖生物学
特性记载 ,发现兰花蕉能正常开花 ,自然结实率低 ,成熟种子
很少 ,即使有种子 ,也常常在幼年时期就已经脱落了 ,主要通
过根状茎进行营养繁殖[ 18] 。从该研究的野外调查研究看 ,
目前我国兰花蕉仅分布在广东阳春 、信宜以及广西十万大
山 ,多数居群的个体数目本来就不多 ,其幼年个体数目就更
少 ,特别是广东信宜花楼顶(HLD)居群;空间分布呈聚集型 ,
很少出现随机分布或均匀分布;开花率低 ,自然结实率几乎
为零 。从外部因素来看 ,主要可从环境的影响加以调查 。结
合文献资料和野外调查。发现目前在广东 、广西境内的个体
数量正日益减少。并且 ,通过 5个外部形态特征的数据分
析 ,发现环境条件的改变对兰花蕉的生长影响较大。兰花蕉
为华南地区特有植物类群 ,对探讨我国植物区系的发生发展
具有重要意义 ,在姜目植物系统演化中具有不可替代的位
置。目前 ,在广东 、广西境内兰花蕉个体数量日趋减少的情
况下 ,若不能很好保护 ,则可能会在两广境内消失 。
兰花蕉叶碧绿可爱 ,终年不凋 ,形态若兰 ,别具风格 ,因
此可将其作为一种阴生观赏植物进行推广 ,“以发展求保
护” ,从而推动兰花蕉的保护。在对濒危植物兰花蕉进行保
护的各类保护措施中 ,就地保护也是一种理想的保护措施 ,
应尽可能优先采用。其次 ,应加大相关实验研究 ,促进兰花
蕉种群的繁衍和自我更新 ,扩大兰花蕉种群 ,为兰花蕉的保
护和开发利用提供技术支持。生物多样性保护需要全社会
各部门和群众的共同参与 ,提高生态保护意识。
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4088 　　　　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2008年