贵州主要杓兰种质资源调查及引种栽培技术研究

2017-05-24

杓兰属植物受《濒危野生动植物种国际贸易公约》（CIYES）附录Ⅱ保护，杓兰植株花形奇特、色泽美丽，具有较高的保护、科研和观赏价值；同时，绿花杓兰（Cypripedium henryi Rolfe）和扇脉杓兰（C.japonicum Thunb.）具有较高药用价值。贵州省杓兰属植物主要分布于大娄山和乌蒙山山脉，尤以大沙河自然保护区分布为集中，据有关资料显示，该保护区内保存着国内乃至世界自然分布面积最大、最为完整的扇脉杓兰和较为完整的绿花杓兰原生群落。一直以来，杓兰植物作为贵州优良的高山花卉和珍贵中药材种类，引种驯化和开发存在着一定难度。

贵州省林业科学研究院承担的“贵州主要杓兰种质资源调查及引种栽培技术研究”（黔科合NY字[2009]3057号）项目通过调查研究，完成了贵州兰科杓兰属植物资源分布格局及资源现状评价。经调查，贵州杓兰属植物共计8种，在大沙河保护区发现贵州杓兰属新记录1种（离萼杓兰）。项目设置杓兰属植物监测样地8个，完成了2010年至2013年样地空气湿度、湿度、土壤湿度变化情况监测调查与分析研究；通过传媒调查研究，发现蜜蜂科（Apidae）熊蜂族（Bombini）昆虫的工蜂对扇脉杓兰有传粉行为，其传媒机制为食源性欺骗。项目组引种杓兰植物绿花杓兰、扇脉杓兰、离萼杓兰3种，共计460余株，完成了栽培基质试验研究。项目主要完成人有张国防、冯育才、王莲辉、颜凤霞、田凡、郑翼、吴跃开、杨再华、李乔明、张耀尹、赵仁波、黄磊、李慧、潘德权、崔迎春、梁康、罗小见。

一、贵州杓兰属植物资源调查研究

根据贵州植物志、中国植物志以及保护区考察材料，并通过咨询有关专家，项目确定了分区域选择重点区域进行中缝调查和重点调查相结合的方法。自2009年以来，共完成了近30个县90余次调查。贵州杓兰属植物共计8种，但有3种虽经多次调查在野外均未发现（黄花杓兰、小花杓兰、西藏杓兰），项目在大沙河发现杓兰属新分布植物1种（离萼杓兰）。通过项目调查，贵州杓兰属植物水平呈北多、中少、南寡、中西部少及东贫的分布格局；垂直分布于海拔1 100～1 500米的范围内。整体来看，贵州杓兰属植物种类呈减少趋势，分布地也呈减少态势。

二、贵州杓兰属植物样地监测及传媒调查研究

（一）杓兰属植物样地监测调查研究

项目组在贵州杓兰主要分布地道真县大沙河保护区设置杓兰属植物监测样地8个（扇脉杓兰监测样地5个，绿花杓兰样地2个，离萼杓兰监测点1个）。2010年至2013年连续监测样地的空气湿度、湿度、土壤湿度，每月调查3天（5日、15日、25日），每天调查3次（上午7:30—8:30、中午12:30—13:30、下午17:30—18:30）。调查记录样地内杓兰植物物候生长情况，同时按年度调查其样地乔木层（郁闭度）、灌木层（盖度）、草本层植物（盖度）变化情况。通过监测调查，认为大沙河保护区杓兰属植物整体上处于正向演替。

（二)杓兰属传媒调查

在2009—2010年全省杓兰属植物资源和自然结实情况调查初步结果（离萼杓兰未见自然结实现象；大叶杓兰仅见1株；绿花杓兰和扇脉杓兰有自然结实现象，但极为少见）基础上，选择在贵州大沙河省级自然保护区洋溪镇四坪村高枫组出水湾地点进行传媒调查，发现熊蜂的工蜂对扇脉杓兰有传粉行为，绿花杓兰、离萼杓兰未见有昆虫传粉行为。项目对熊蜂的生活习性进行了调查和资料查阅，开展了扇脉杓兰花结构调查与熊蜂工蜂的形态调查分析研究，认为扇脉杓兰传媒机制为食源性欺骗。

三、贵州主要杓兰引种栽培技术研究

（一）项目引种

项目组根据贵州杓兰植物资源情况，选择了3种杓兰开展了引种栽培试验，其中，离萼杓兰资源较少，只在2010年引种10余株，但均未能成功。项目对杓兰属植物的引种栽培主要为绿花杓兰和扇脉杓兰，引种栽培地分别为贵州省林科院兰科植物保育中心和大沙河保护区青菜垃坪苗圃场内，引种栽培采取少量多年度引种栽培试验。通过近几年的引种栽培试验，绿花杓兰基本能正常生长和开花；引种扇脉杓兰生长表现较差，多数第2年不能正常生长开花，离萼杓兰表现也差。

大沙河保护区青菜垃坪苗圃场内引种时间是2014年，引种绿花杓兰和扇脉杓兰两种，栽培基质为阔叶林下腐质土和原生地土壤两种基质，栽培数量共计150余株，其中绿花杓兰30余袋50株，扇脉杓兰120余袋150余株。

（二）杓兰植物栽培试验

项目对引种杓兰分年度开展栽培试验，其基质主要是腐熟的树皮（马尾松）、黄心土、珍珠岩（按体积比1:1:1、2:1:1、4:1:1）以及阔叶林腐质土和原生地居群土壤。试验结果为：离萼杓兰在贵州省林科院兰科植物保育中心不能正常开花；绿花杓兰适宜基质为阔叶林腐质土和原生境土壤，能正常开花；扇脉杓兰第1年开花，第2年营养生长，第3年也只是营养生长。

通过对引种栽培地原生地的环境条件（空气温度、空气湿度、土壤湿度的连续监测结果）对比分析，其差异主要表现为原生冬季低温和高湿，引种地冬季湿度不足和低温期短；夏季原生地高温最高不超过32℃，持续时间不超过5～10天，而引种栽培地最高温达35℃，超过30℃持续时间在10～15天。因此，影响扇脉杓兰引种的关键因素是冬季低沉积不足和夏季高温及持续期长短。

该项目通过调查研究，完成了贵州兰科杓兰属植物资源分布格局及资源现状评价；运用原生地固定样地与引种地环境因子连续监测调查分析研究影响杓兰引种栽培的关键因素；通过原生地土壤、阔叶林下腐质土以及基质不同配比栽培试验，筛选出适宜的栽培基质；开展了杓兰有效传媒途径的调查，并通过杓兰花结构与传粉熊蜂的生活习性分析研究其传媒机制。项目共发表论文3篇，研究成果编入《贵州野生草本花卉》一书。整体来看，项目通过开展贵州杓兰种质资源、生态生境以及引种栽培技术研究，为贵州主要杓兰的开发利用和产业化发展提供了技术基础和储备。