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Diversity of epiphytic orchids in fragmental limestone forests in Xishuangbanna, China

西双版纳片段化石灰岩森林附生兰科植物多样性研究



全 文 :  Guihaia  Feb. 2016ꎬ 36(2):162-169
http: / / journal.gxzw.gxib.cn
http: / / www.guihaia-journal.com
DOI: 10.11931 / guihaia.gxzw201412036
王喜龙ꎬ刘强ꎬ余东莉ꎬ等. 西双版纳片段化石灰岩森林附生兰科植物多样性研究[J]. 广西植物ꎬ 2016ꎬ 36(2):162-169
WANG XLꎬLIU QꎬYU DLꎬet al. Diversity of epiphytic orchids in fragmental limestone forests in Xishuangbannaꎬ China[J]. Guihaiaꎬ 2016ꎬ 36(2):162-169
西双版纳片段化石灰岩森林附生兰科植物多样性研究
王喜龙1ꎬ2ꎬ 刘  强1ꎬ2ꎬ 余东莉3ꎬ 肖龙骞1ꎬ 高江云1∗
( 1. 中国科学院西双版纳热带植物园 综合保护中心ꎬ 云南 勐腊 666303ꎻ 2. 中国科学院大学ꎬ
北京 100049ꎻ 3. 西双版纳国家级自然保护区管理局科研所ꎬ 云南 景洪 666100 )
摘  要: 西双版纳石灰岩地区拥有丰富的兰科植物资源ꎬ但近年来随着橡胶树的大面积种植ꎬ使得该地区很
多石灰岩森林呈片段化ꎮ 为了解片段化石灰岩森林中附生兰科植物多样性状况以及片段化对附生兰科植物
的影响ꎬ该研究选取了生境片段化的青岩寨和曼纳览ꎬ以及连续生境的绿石林和巴卡新寨等 4个样地的 29个
样方进行多样性调查和对比研究ꎮ 结果表明:4个石灰岩森林样共记录到附生兰科植物 34 属 76 种 1 528 株
(丛)ꎮ 通过对坡向、坡度、海拔、地形、郁闭度和森林类型等 6个环境因子与附生兰科植物丰富度进行 CCA分
析ꎬ发现石灰岩地区附生兰科植物的分布主要受海拔和森林类型 2个因素的影响ꎬ在海拔较高的青岩寨和巴
卡新寨附生兰科植物物种丰富度高于低海拔的绿石林和曼纳览ꎬ而片段化对附生兰科植物的物种多样性和多
度均无显著影响ꎬ这可能与片段化的历史较短有关ꎮ 虽然目前来看生境片段化对石灰岩地区的附生兰科植物
多样性无显著影响ꎬ但生境脆弱的石灰岩森林植被的保护对于兰科植物多样性保护则更具重要性ꎮ
关键词: 生境片段化ꎬ 石灰岩生境ꎬ 附生兰科植物ꎬ 物种多样性ꎬ 典范对应分析
中图分类号: Q948    文献标识码: A    文章编号: 1000 ̄3142(2016)02 ̄0162 ̄08
Diversity of epiphytic orchids in fragmental limestone
forests in Xishuangbannaꎬ China
WANG Xi ̄Long1ꎬ2ꎬ LIU Qiang1ꎬ2ꎬ YU Dong ̄Li3ꎬ XIAO Long ̄Qian1ꎬ GAO Jiang ̄Yun1∗
( 1. Center for Integrative Conservationꎬ Xishuangbanna Tropical Botanical Gardenꎬ Chinese Academy of Sciencesꎬ
Mengla 666303ꎬ Chinaꎻ 2. University of Chinese Academy of Sciencesꎬ Beijing 100049ꎬ Chinaꎻ 3. Research
Institute of Xishuangbanna National Nature Reserveꎬ Jinghong 666100ꎬ China )
Abstract: There are abundant orchid species in tropical limestone forests in Xishuangbanna. Many are fragmented due to
recent large ̄scale cultivation of rubber trees in the area. The aim of this study is to explore the diversity of epiphytic or ̄
chids in fragmented limestone forest and the effects of habitat fragmentation. We established 29 of plots 15 m2 in 4 tropi ̄
cal limestone forestsꎬand recorded a total of 1 528 individuals of epiphytic orchids belonging to 76 species and 34 genera
using Canonical Correspondence Analysis with species richness and abundanceꎬ and with aspectꎬ slopeꎬ elevationꎬ to ̄
pographyꎬ canopy density and forest types as environmental factors. We found that the distribution of epiphytic orchids in
limestone forests was affected by altitude and forest type significantly. Species richness of epiphytic orchids in higher ele ̄
vationsꎬ Qingyan Village and Baca Villageꎬ was higher than Greenstone rain forests and Mannalan in low
elevations. Habitat fragmentation had no effect on the diversity and abundance of epiphytic orchids in tropical limestone
rain forests which might be fragmented on a short temporal scale. Regarding our findingsꎬ protecting harsh limestone for ̄
收稿日期: 2014 ̄12 ̄23    修回日期: 2015 ̄04 ̄11
基金项目: 国家自然科学基金(31470450)[Supported by the National Natural Science Forndation of China(31470450)]ꎮ
作者简介: 王喜龙(1982 ̄)ꎬ男ꎬ甘肃定西人ꎬ硕士研究生ꎬ主要研究方向为兰科植物保护ꎬ(E ̄mail)tibetxl@ hotmail.comꎮ
∗通讯作者: 高江云ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ主要从事兰科植物综合保护ꎬ(E ̄mail)gjy@ xtbg.org.cnꎮ
est habitats is highly important for the protection of orchid diversity.
Key words: habitat fragmentationꎬ limestone habitatꎬ epiphytic orchidsꎬ species diversityꎬ CCA
    生境片段化(habitat fragmentation)对生物多样
性的影响长期以来备受生态学家的关注( Fahrigꎬ
2003)ꎬ是一个大的连续生境被分割成一些小的彼
此相分离的斑块(Wilcove et alꎬ 1986)ꎮ 由于生境
丧失和片段化导致的热带森林面积急剧减少(Foley
et alꎬ 2005ꎻ Lauranceꎬ 2007)ꎬ已影响到热带森林的
生物多样性和当地的自然环境 ( Gibson et alꎬ
2011)ꎮ 生境片段化已成为影响物种生存最为重要
的因素之一(Wilcox & Murphyꎬ 1985)ꎬ它不仅会导
致种群遗传流失、近亲自交衰退、基因漂变和基因流
减少等 ( Young et alꎬ 1996ꎻ Goverde et alꎬ 2002ꎻ
Honnay & Jacquemynꎬ 2007)ꎬ而且可能对传粉昆虫
的多度和多样性有一定影响ꎬ片段化森林的斑块越
小所承载的传粉昆虫就越少ꎬ从而无法吸引更多的
传粉 者 为 其 服 务 ( González ̄Varo et alꎬ 2009ꎻ
Laurance et alꎬ 2001)ꎮ 这将可能影响到传粉效率和
繁殖成功率ꎬ从而影响物种的多样性(Aguilar et alꎬ
2006ꎻ Laurance et alꎬ 2006)ꎮ
片段化对附生兰科植物的物种多样性、遗传多
样性和传粉等有一定的影响ꎮ Hundera et al(2013)
研究发现片段化森林中的附生兰科植物物种多样性
低于原始森林ꎬ且片段化面积越小ꎬ物种多样性越
低ꎮ Chung(2014)发现在片段化生境的兰科植物等
位基因多样性明显低于连续未受干扰的种群ꎬ同时
遗传分化比连续生境高 2 ~ 3 倍ꎮ Cozzolino et al
(2003)也发现在片段化生境中小种群的兰科植物
的遗传多样性要高于大种群ꎮ 同时ꎬ生境片段化对
兰科植物的传粉效率和传粉者也有较大影响
(Brosiꎬ 2009ꎻ Meekers & Honnayꎬ 2011ꎻ Nemesioꎬ
2011)ꎬ由于大部分兰科植物的传粉系统具有专性
特征ꎬ在重度干扰、斑块较小、隔离程度高的片段化
森林中有可能缺乏对应的传粉昆虫(Hietzꎬ 1998ꎻ
Murrenꎬ 2002)ꎮ 人类活动(农业土地利用、采矿、放
牧、采集药材等)对生境破坏所形成的片段化将会
对兰科植物的分布和丰富度产生一定影响(Evans et
alꎬ 2013)ꎮ
西双版纳是中国兰科植物最为丰富的地区之
一ꎬ共记录有 115 属 428 种兰科植物(高江云等ꎬ
2014)ꎮ 早期对该区域的植物区系调查发现有兰科
植物 35属 86种ꎬ占西双版纳区系总数的 29.6 (朱
华等ꎬ1996)ꎮ 但近年来随着橡胶树种植面积逐年
扩大ꎬ近二十年来热带原始森林面积不断缩小且片
段化森林数量不断增加(Li et alꎬ 2007ꎬ 2008)ꎬ致
使很多石灰岩森林呈现片段化ꎬ这些残存的石灰岩
森林被橡胶林所包围ꎬ成为橡胶林海中的“孤岛”ꎮ
本研究通过对这些石灰岩地区的附生兰科植物的多
样性进行调查ꎬ是否片段化对石灰岩森林的附生兰
科植物物种多样性和多度有影响ꎬ从而对该区域的
兰科植物保护提供理论依据ꎮ
1  材料与方法
1.1 研究地点
西双版纳的石灰岩山地面积约占全州总面积的
19 (3 600 km2)ꎬ呈南北走向ꎬ以块片状分布于海
拔 600~1 600 m 的地带(高江云等ꎬ2014)ꎬ原生植
被类型主要为热带季节性雨林、热带季节性湿润林
和热带山地矮树林(Zhu et alꎬ 2003)ꎮ 本研究在森
林片段化较为严重的勐仑地区选择 4个样地开展附
生兰科植物的多样性调查ꎬ其中ꎬ绿石林(LSL)和曼
纳览(MNL)样地海拔在 1 000 m 以下ꎬ巴卡新寨
(BKXZ)和青岩寨(QYZ)样地海拔在 1 000 m以上ꎻ
绿石林和巴卡新寨样地相对连续的森林ꎬ绿石林样
地属于西双版纳国家级自然保护区的一部分ꎬ而曼
纳览和青岩寨样地在近二十年左右形成的片段化森
林ꎬ完全被橡胶种植园所包围(表 1)ꎮ 勐仑地区年
均温度为 21.5 ℃ꎬ年均降雨量为 1 563 mmꎬ其中
80 的降雨集中在 5 - 10 月的雨季 ( Cao et alꎬ
2006)ꎬ4 个研究点都为热带季节性湿润林ꎬ主要乔
木树种为四数木(Tatrameles nudiflora)、油朴(Celtis
philippensis)、闭花木(Cleistanthus sumatranus)、轮叶
戟(Lasiococca comberi)、清香木(Pistacia weinmanni ̄
folia)等(Zhu et alꎬ 2003)ꎮ
1.2 调查方法
根据样地的地理位置和地形等ꎬ在每个样地的
山底、中部及山顶共随机设置 7 ~ 8 个 15 m × 15 m
的样方ꎬ尽可能地包括每个样地的不同坡向ꎬ并且每
个样方之间的距离至少间隔在 30 m 以上ꎮ 测定和
记录每个样方的海拔、坡度、坡向、郁闭度、地形和森
林类型以及样方内兰科植物的种类、个体数量ꎮ 用
3612期                  王喜龙等: 西双版纳片段化石灰岩森林附生兰科植物多样性研究
GPS记录样方的海拔和坡向(阳坡或阴坡)ꎻ用手机
自带的 VELUX软件测定坡度ꎻ用尼康 D100 相机带
SIGMA 鱼眼镜头拍摄林冠ꎬ用 Gap Light Analyzer
2.0 软件分析所拍摄的林冠照片ꎬ计算各个样方的
郁闭度(Frazer et alꎬ 1999)ꎻ
于 2014年 4-5月开展调查ꎬ此时为西双版纳地
区的干热季ꎬ为附生兰科植物开花最集中的时期
(Liu et alꎬ 2015)ꎮ 采用双目望远镜观察和拍照的
方法进行现场种类鉴定ꎬ记录附生于岩生和树干上
的兰科植物种类及个体数ꎬ对无法确定的物种利用
取样杆采集标本带回实验室进行后期鉴定ꎮ 对于成
片或成团的附生兰科植物ꎬ如石豆兰属(Bulbophyl ̄
lum)、贝母兰属(Coelogyne)等ꎬ按已有的研究方法ꎬ
采用是否具有明显边界来区分ꎬ无明显边界的一片
记为 1个个体ꎬ相反记为另一株ꎬ对不同种生长在一
起的ꎬ分别各记为 1个个体(Zotzꎬ 2007)ꎮ
1.3 数据分析
各个样地附生兰科植物的物种丰富度、物种多
度、Shannon ̄Wiener多样性指数(He′)、Simpson 多样
性指数(D)和 Pielou 均匀度指数( Je)按以下公式
计算:
He′ = -∑P j lnP iꎬP i= Ni / N( Shannon & Weaverꎬ
1949)ꎮ
D = 1 - ∑ P i 2ꎬ P i 2 = ni ( ni - 1 ) / N ( N - 1 )
(Greebergꎬ 1956)ꎮ
Je=He′ / lnS(Pielouꎬ 1966)ꎮ
式中ꎬS为物种的丰富度ꎬ以物种的数目表示ꎻ
Ni为物种多度ꎬ表示第 i 个物种的多度ꎬN 表示所有
物种的个体数之和ꎻni为第 i种的个体数量ꎮ
用 Kruskal ̄Wallis 检验分别对 4 个样地的附生
兰科植物的多度和丰富度进行比较分析ꎻ用 Mann ̄
Whitney U 检验比较不同海拔样地的附生兰科植物
物种丰富度ꎮ 以单样本柯尔莫戈洛夫 ̄斯米诺夫检
验(One ̄Sample Kolmogorov ̄Smirnov Test)对不同样
方的物种分布频度进行统计分析ꎮ 采用典范相关分
析法(CCA)对 4个石灰岩森林中附生兰科植物物种
组成与环境变量因子之间进行相关性分析(赖江山
和米湘成ꎬ2005)ꎮ 在以上分析中ꎬCCA 排序分析用
R3.1.1(R Development Core Teamꎬ2010)下的 vegan
2.0 ̄10 软件完成(Oksanenꎬ 2013)ꎬ其他分析均用
SPSS 16.0统计软件进行ꎬ并用 Sigmaplot 10.0 作图ꎮ
所有数据在分析前都进行了独立性、正态性和方差
齐性检验ꎬ并作相应的数据转换ꎮ
2  结果与分析
2.1 附生兰科植物的物种组成
对 4个样地的 29个样方调查共记录到 34属 76
种附生兰科植物ꎬ共 1 528株(丛)ꎬ海拔 1 000 m 以
上的 2个样地青岩寨和巴卡新寨的附生兰科植物各
35种ꎬ显著(U = 35.5ꎬdf = 2ꎬP = 0.001 < 0.05)多于
海拔 1 000 m 以下的 2 个样地ꎬ绿石林为 26 种ꎬ曼
纳览为 19种(表 1)ꎮ 4个点没有相同的种ꎻ76 种兰
科植物中ꎬ石斛属(Dendrobium)和石豆兰属(Bulbo ̄
phyllum)各 12 种ꎬ各占总数的 15. 8 ꎻ鸢尾兰属
(Oberonia)、贝母兰属(Coelogyne)和隔距兰属(Clei ̄
sostoma)分别为 4 种ꎻ石仙桃属 (Pholidota)、兰属
(Cymbidium)和苹兰属(Pinalia)各为 3 种ꎻ指甲兰
属(Aerides)、盆距兰属(Gastrochilus)、钗子股属(Lui ̄
sia)、大苞兰属(Sunipia)、万代兰属(Vanda)各为 2
种ꎻ其余的 21属只有 1种ꎬ占总属数的 61.8 (表 2)ꎮ
在调查的 4个样地总共 29个样方中ꎬ通过分析
附生兰科植物在不同样方内的出现率ꎬ结果发现在
连续生境中分布频度超过 50 的兰科植物仅有密
花石豆兰(Bulbophyllum odoratissimum)ꎬ而在片段化
生境中分布频度超过 50 的有绒兰(Dendrolirium
tomentosum)、拟毛兰(Mycaranthe spannea)、钻柱兰
(Pelatantheria rivesii)以及大苞兰(Sunipia scariosa)ꎮ
其中ꎬ在连续生境中附生兰科植物分布频度范围在
6.67 ~53.33 (mean = 18.93 ꎬSD = 13.14)ꎬ而且
峰值明显偏向左侧(skewness= 1.501ꎬP<0.05)ꎻ在片
段化生境中分布频度范围在 7.14 ~ 64.29 (mean
= 25.29 ꎬSD= 15.82)ꎬ而且峰值同样明显偏向左侧
(skewness= 1.531ꎬP<0.05ꎬ图 1)ꎮ
2.2 附生兰科植物的丰富度、多度及多样性指数
对巴卡新寨、绿石林、青岩寨和曼纳览石灰岩森
林附生兰科植物的丰富度和多度分别进行统计分
析ꎬ结果表明 4个石灰岩地区的附生兰科植物的丰
富度(c2 = 16. 513ꎬP = 0. 001 < 0. 05)和多度 ( c2 =
11.716ꎬP= 0.008<0.05)均存在显著性差异(图 2)ꎮ
其中ꎬ在海拔高于 1 000 m的巴卡新寨和青岩寨中ꎬ
附生兰科植物的物种丰富度无显著差异 ( c 2 =
 ̄7.161ꎬP= 0.102>0.05)ꎬ物种多度也无显著性差异
(c2 =  ̄7.536ꎬ P= 0.087>0.05)ꎮ 在低于海拔1 000 m
以下的绿石林和曼纳览中ꎬ附生兰科植物的物种丰
富度无显著性差异(c2 = 3.429ꎬ P= 0.449>0.05)ꎬ 多
461 广  西  植  物                                  36卷
表 1  研究地点的基本情况、附生兰科植物物种丰富度和多度调查结果及多样性指数
Table 1  Information of locationsꎬ altitudeꎬ fragmentation sizes and plot numbers of study sitesꎬ and the investigation results
of species richnessꎬ species abundanceꎬ Shannon indexꎬ Simpson index and Pielou index among four study sites
研究地点
Study site
经纬度
Longitude and latitude
海拔
Altitude
(m)
片段化面积
Fragmentation
size
(hm2)
样方
数量
Plot
number
物种
丰富度
Species
richness
多度
Species
abundance
Shannon
指数
Shannon
index
Simpson
指数
Simpson
index
均匀度指数
Pielou
index
绿石林 LSL 21°54′Nꎬ101°17′E 580 / 8 26 373 2.58 0.88 0.79
曼纳览 MNL 21°55′Nꎬ101°19′E 700 8.54 7 19 176 2.46 0.88 0.83
青岩寨 QYZ 21°47′Nꎬ101°22′E 1085 9.03 7 35 596 3 0.93 0.84
巴卡新寨 BKXZ 21°59′Nꎬ101°08′E 1400 / 7 35 383 2.93 0.92 0.82
图 1  石灰岩生境附生兰科植物的物种分布频度  a. 连续生境ꎻ b. 片段化生境ꎮ
Fig. 1  Species distribution frequency surveyed in tropical limestone forests in Xishuangbanna
a. Continuous habitatsꎻ b. Fragmented habitats.
图 2  4种石灰岩生境附生兰科植物丰富度(A)和多度(B)  不同小写字母表示有显著差异(P<0.05)ꎮ
BKXZ. 巴卡新寨ꎻ QYZ. 青岩寨ꎻ LSL. 绿石林ꎻ MNL. 曼纳览ꎮ
Fig. 2  Epiphytic orchids species richness(A) and abundance(B) in 4 types of limestone rain forests  Different small letters at the tops
of bars indicate significant differences (P<0.05). BKXZ. Baka Villageꎻ QYZ. Qingyan Villageꎻ LSL. Green limestone rain forestꎻ MNL. Mannalan.
度也无显著性差异(c2 = 4.786ꎬP = 0.293 > 0.05)ꎮ
高海拔的巴卡新寨和青岩寨的附生兰科植物
Shannon指数、Simpson指数和 Pielou 指数均高于低
海拔的绿石林和曼纳览ꎻ按照 Shannon 指数、
Simpson指数对 4个研究点从高到底排列ꎬ顺序为巴
卡新寨、青岩寨、绿石林、曼纳览ꎬ其中在青岩寨的附
生兰科植物 Shannon指数、Simpson 指数和 Pielou 均
匀度指数最高ꎬ分别为 3、0.93和 0.84(表 1)
2.3 附生兰科植物与环境因子 CCA排序分析
通过对片段化和连续生境的石灰岩森林中附生
兰科植物与环境因子进行典型对应分析 ( CCA)
(图3)ꎮ结果表明ꎬ6个环境因子对附生兰科植物在石
5612期                  王喜龙等: 西双版纳片段化石灰岩森林附生兰科植物多样性研究
表 2  4个样地所调查到的附生兰科植物名录及各个种的附生类型、多度和«中国物种红色名录»评估的濒危状况
Table 2  Checklist of orchids found in 4 study sites with information on living formꎬ abundence
and endangerment status assessed by the China Species Red List
物种
Species
研究地点
Study site
附生类型
Living form
多度
Abundence
濒危状况
Endangerment status
多花脆兰 Acampe rigida LsꎬM E & L 12 无危 LC
扇唇指甲兰 Aerides flabellata LsꎬM E 13 易危 VU
多花指甲兰 A. rosea QꎬLs E 18 易危 VU
赤唇石豆兰 Bulbophyllum affine B E & L 2 无危 LC
芳香石豆兰 B. ambrosia Ls E & L 91 无危 LC
梳帽卷瓣兰 B. andersonii BꎬLsꎬM E & L 28 无危 LC
直唇卷瓣兰 B. delitescens Ls E & L 2 无危 LC
角萼卷瓣兰 B. helenae BꎬQ E & L 20 易危 VU
落叶石豆兰 B. hirtum Q E 3 易危 VU
卷苞石豆兰 B. khasyanum B E 3 无危 LC
勐仑石豆兰 B. menlunense Ls E 5 无危 LC
钩梗石豆兰 B. nigrescens Q E 25 无危 LC
密花石豆兰 B. odoratissimum BꎬQꎬLs E & L 63 无危 LC
伞花石豆兰 B. shweliense B E 9 无危 LC
石豆兰一种 Bulbophyllum sp. B E 1 —
葫芦茎虾脊兰 Calanthe labrosa B E & L 8 易危 VU
美柱兰 Callostylis rigida BꎬQ E & L 29 无危 LC
叉枝牛角兰 Ceratostylis himalaica B E 1 无危 LC
长叶隔距兰 Cleisostoma fuerstenbergianum QꎬLs E 27 无危 LC
南贡隔距兰 C. nangongense M E 1 易危 VU
大序隔距兰 C. paniculatum B E 3 无危 LC
大叶隔距兰 C. racemiferum M E 1 易危 VU
栗鳞贝母兰 Coelogyne flaccida B E & L 3 无危 LC
长鳞贝母兰 C. ovalis BꎬQꎬLs E & L 65 无危 LC
疏茎贝母兰 C. suaveolens M E & L 3 易危 VU
禾叶贝母兰 C. viscosa QꎬLs E & L 136 无危 LC
纹瓣兰 Cymbidium aloifolium M E & L 36 无危 LC
硬叶兰 C. bicolor B E 1 无危 LC
冬凤兰 C. dayanum Ls E 1 易危 VU
钩状石斛 Dendrobium aduncum Q E & L 1 易危 VU
兜唇石斛 D. aphyllum QꎬLsꎬM E & L 18 无危 LC
鼓槌石斛 D. chrysotoxum BꎬQ E 16 无危 LC
玫瑰石斛 D. crepidatum B E 1 无危 LC
密花石斛 D. densiflorum QꎬLs E & L 4 濒危 EN
景洪石斛 D. exile LsꎬM E 52 易危 VU
流苏石斛 D. fimbriatum BꎬLsꎬM E & L 54 易危 VU
杯鞘石斛 D. gratiosissimum BꎬM E 3 易危 VU
石斛 D. nobile BꎬQ E & L 24 濒危 EN
肿节石斛 D. pendulum Q E 3 濒危 EN
竹枝石斛 D. salaccense Ls E & L 12 濒危 EN
球花石斛 D. thyrsiflorum B E 8 无危 LC
绒兰 D. tomentosum QꎬLs E 23 无危 LC
宽叶厚唇兰 Epigeneium amplum B E & L 12 无危 LC
香花毛兰 Eria javanica M E & L 19 易危 VU
滇金石斛 Flickingeria albopurpurea BꎬQꎬLs E & L 24 无危 LC
无茎盆距兰 Gastrochilus obliquus LsꎬM E & L 8 无危 LC
云南盆距兰 G. yunnanensis B E 6 易危 VU
661 广  西  植  物                                  36卷
续表2
物种
Species
研究地点
Study site
附生类型
Living form
多度
Abundence
濒危状况
Endangerment status
管叶槽舌兰 Holcoglossum kimballianum B E & L 33 易危 VU
湿唇兰 Hygrochilus parishii Q E & L 2 无危 LC
长茎羊耳蒜 Liparis viridiflora BꎬQꎬM E & L 7 无危 LC
大花钗子股 Luisia magniflora B E 1 无危 LC
钗子股 L. morsei QꎬLs E 4 易危 VU
指叶拟毛兰 Mycaranthes pannea BꎬQ E 50 无危 LC
全唇鸢尾兰 Oberonia integerrima BꎬQ E 12 无危 LC
剑叶鸢尾兰 O. ensiformis BꎬQ E 24 无危 LC
密苞鸢尾兰 O. variabilis Q E 2 无危 LC
条裂鸢尾兰 O. jenkinsiana Ls E 5 无危 LC
羽唇兰 Ornithochilus difformis Q E 3 无危 LC
单花曲唇兰 Panisea uniflora Q E 31 无危 LC
凤蝶兰 Papilionanthe teres LsꎬM E & L 10 易危 LC
钻柱兰 Pelatantheria rivesii QꎬLsꎬM E & L 87 无危 LC
仙笔鹤顶兰 Phaius columnaris B E & L 2 易危 LC
节茎石仙桃 Pholidota articulata BꎬQ E & L 29 无危 LC
粗脉石仙桃 P. bracteata M E & L 12 无危 LC
宿苞石仙桃 P. imbricata B E & L 46 无危 LC
双点苹兰 Pinalia bipunctata B E 1 无危 LC
长苞苹兰 P. obvia BꎬQ E & L 113 无危 LC
密花苹兰 P. spicata Q E 8 无危 LC
钻喙兰 Rhynchostylis retusa Q E & L 6 濒危 EN
大喙兰 Sarcoglyphis smithianus LsꎬM E & L 23 无危 LC
掌唇兰 Staurochilus dawsonianus LsꎬM E & L 16 无危 LC
黄花大苞兰 Sunipia andersonii Q E & L 13 无危 LC
大苞兰 S. scariosa Q E & L 61 无危 LC
矮柱兰 Thelasis pygmaea Q E & L 17 无危 LC
白柱万代兰 Vanda brunnea B E & L 9 无危 LC
矮万代兰 V. pumila Q E 3 濒危 EN
  研究地点: B. 巴卡新寨ꎻ Q. 青岩寨ꎻ Ls. 绿石林ꎻ M. 曼纳览ꎮ 附生类型:E. 附生于树干上ꎻ L. 附生于岩石上ꎮ
  Study sites: B. BKXZꎻ Q. QYZꎻ Ls. LSLꎻ M. MNL. Living form: E. Epiphyticꎻ L. Lithophytic.
灰岩生境分布的解释量为 38.1 ꎬ轴 1 和轴 2 分别
解释了附生兰科植物和环境因子总变异的 40 和
25 ꎮ 第 1和第 2排序轴能反映附生兰科植物变化
的环境梯度ꎮ 海拔和森林类型对附生兰科植物的分
布有最重要的决定作用( r2 = 0.96ꎬP = 0.001ꎻ r2 =
0.97ꎬP = 0.001 < 0.05)ꎻ而地形、坡向、坡度和郁闭
度对附生兰科植物分布无显著性差异ꎮ 其中ꎬ角萼
卷瓣兰(Bulbophyllum helenae)、多花指甲兰(Aerides
rosea)、美柱兰(Callostylis rigida)和矮万代兰(Vanda
pumila)分布在排序轴的左下方ꎬ残存于高海拔且片
段化的石灰岩森林ꎻ杯鞘石斛(Dendrobium gratiosis ̄
simum)、无茎盆距兰(Gastrochilus obliquus)、大喙兰
(Sarcoglyphis smithianus) 和凤蝶兰 ( Papilionanthe
teres)分布在排序轴的右上角ꎬ残存于低海拔且生境
片段化的石灰岩森林ꎮ 长苞苹兰(Pinalia obvia)、密
花石豆兰 (Bulbophyllum odoratissimum)、滇金石斛
(Flickingeria albopurpurea)、湿唇兰(Hygrochilus par ̄
ishii)和长鳞贝母兰(Coelogyne ovalis)在排序轴的左
上方ꎬ分布在较高海拔的石灰岩森林ꎮ 芳香石豆兰
(Bulbophyllum ambrosia)、钗子股( Luisia morsei)和
密花石斛(Dendrobium densiflorum)在排序轴的右下
角ꎬ分布在低海拔且生境连续的石灰岩森林ꎮ
3  讨论与结论
西双版纳地区兰科植物的分布随海拔的升高呈
现为中间高度膨胀型ꎬ主要在海拔 1 000 ~ 1 400 m
内ꎬ并且最大物种多样性在 1 200 ~ 1 400 m的海拔
段(Liu et alꎬ accepted)ꎬ这与我们的调查结果一致ꎬ
在海拔 1 000 m以上的石灰岩森林附生兰科植物的
7612期                  王喜龙等: 西双版纳片段化石灰岩森林附生兰科植物多样性研究
图 3  附生兰科植物与样方和环境之间的 CCA排序图 
物种名称缩写由属名第一个字母和种名的前两个字母组成ꎮ
1. 巴卡新寨ꎻ 2. 青岩寨ꎻ 3. 绿石林ꎻ 4. 曼纳览ꎮ
Fig. 3  Canonical correspondence analysis biplot of spe ̄
ciesꎬ plots and environmental factors  Species are indicated
as the first letter of the generic and first two letters of the specific epi ̄
thet. 1. BKXZꎻ 2. QYZꎻ 3. LSLꎻ 4. MNL.
物种多样性高于低海拔的绿石林和曼纳览ꎮ 我们所
调查的物种数也与 Zhu et al(2003)的结果基本一
致ꎮ 比贵州中部和施秉石灰岩地区的附生兰科植物
多(张玉武等ꎬ2013ꎻ朱林阁等ꎬ2014)ꎬ但比马来西
亚 PerlisꎬPadawan ̄Bau 和 Sarawak 石灰岩地区的种
数少(Rusea et alꎬ 2009)ꎮ
本研究发现ꎬ片段化对在海拔 1 000 m 上下的
石灰岩森林中附生兰科植物的物种多样性和多度均
无显著影响ꎬ这是因为西双版纳的兰科植物主要分
布在海拔 1 000 m 以上的区域ꎬ而橡胶的种植主要
在海拔 1 000 m 以下ꎬ对石灰岩地区的附生兰科植
物影响有限ꎮ 此外ꎬ西双版纳地区橡胶林大面积种
植主要是发生在近 20 aꎬ石灰岩地区森林片段化的
时间较短ꎬ此外附生兰科植物主要是多年生的植物ꎬ
可能片段化对附生兰科植物的影响还没显现出来ꎮ
虽然片段化对石灰岩地区附生兰科植物的多样性影
响有限ꎬ但这可能对兰科植物的繁殖和传粉昆虫有
一定影响(Tonhasca et alꎬ 2002ꎻ Meekers & Honnayꎬ
2011ꎻ Knoll & Penattiꎬ 2012)ꎬ而且也会影响到附生
兰科植物幼苗的更新和种群重建(未发表数据)ꎬ从
而影响将来附生兰科植物种群动态变化ꎮ 在西双版
纳地区生境片段化并不是造成生物多样性下降的主
要原因ꎬ而是与森林片段空间分布格局有一定的相
关关系ꎬ在环境恶劣的高海拔石灰山地区残存的部
分森林片段有较高物种多样性ꎬ且物种组成更趋于
原始林ꎻ其中土壤基质(石灰山与否)、地形、海拔等
环境因素解释了大多数物种丰富度、物种组成和珍
稀物种丰富度的变异ꎬ而传统认为的片段化影响因
素如斑块大小、边缘效应对树木多样性影响其实很
小ꎻ热带森林保护不仅要关注保护的面积ꎬ环境因子
也应纳入优先考虑的范畴ꎬ且很多残留的小面积的
片段化森林具有很高的保护价值 ( Liu & Slikꎬ
2014)ꎮ 此外ꎬ我们在调查中发现ꎬ4 个研究点的附
生兰科植物没有相同的种ꎬ不同地点的石灰山森林
物种组成有一定差异ꎬ这是因为石灰岩地区特殊的
地形、生境等因素ꎬ使石灰岩地区的植物非常丰富ꎬ
而且常存在一些特有种ꎬ被称作生物多样性的“诺
亚方舟”(Clements et alꎬ 2006)ꎮ 保护这些片段化
石灰岩森林对探究石灰岩地区兰科植物的濒危机
制ꎬ制定合理的保护策略有重要意义ꎮ
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