野生杓蘭分布、生長及影響因素的研究

孫一萌，霍宏

(1. 黑龍江省林業科學研究所，哈爾濱150081;2.哈爾濱鐵路局農林管理所，哈爾濱150001)

野生杓蘭分布、生長及影響因素的研究

孫一萌1，霍宏2*

(1. 黑龍江省林業科學研究所，哈爾濱150081;2.哈爾濱鐵路局農林管理所，哈爾濱150001)

摘要：通過對野外自然分布的杓蘭的分布、群落特征、數量、株高、冠幅、葉片面積、葉綠素含量及土壤含水率、光合有效輻射(PAR)等環境特征進行測定，明確了野生杓蘭分布及生長規律，并對影響因素進行了分析。結論如下：杓蘭在野外呈緊密的團塊狀分布；不同樣地的杓蘭植株高度、冠幅、葉面積存在較大的差異；不同樣地及相同樣地不同植株間的葉綠素含量差異不明顯；不同樣地不同樣點的土壤含水率未表現出明顯的規律；杓蘭表現出對光合有效輻射的趨近。

關鍵詞：野生杓蘭；分布；生長

杓蘭屬(Cypripedium)植物全世界約有47種，中國是該屬的分布中心，共有32種和1變種，其中24種為我國特有種，均為陸生多年生草本[1-2]。由于其特殊的花色、花形，一直以來就是園林綠化研究中關注的焦點之一[3]。由于生態環境的破壞及氣候變化的異常，杓蘭屬植物野生種群處于嚴重瀕危狀態，已被列入國家二級保護植物名錄，對其種群保護恢復的研究也就成了重中之重[4-5]。

野生杓蘭的分布生長規律、環境特征對于其引種、種植、擴繁具有十分重要的意義。杓蘭作為珍惜花卉在野外并不常見，明確其分布規律不但對于抗性強、品性好的優良品種的發現具有重要的意義，而且是研究掌握杓蘭適宜性生境的重要基礎。本項研究以杓蘭分布區為研究地點，對野外自然分布杓蘭的分布、群落特征、數量、株高、冠幅、葉片面積、葉綠素含量及土壤含水率、光合有效輻射(PAR)等環境特征進行測定，明確了野生杓蘭分布及生長規律，并對影響因素進行了分析。

1研究方法及樣地概況

1.1研究方法

以黑龍江省林業科學院江山嬌實驗林場內杓蘭分布區為研究地點，選取杓蘭生長、分布較高的林分作為研究對象，確定1hm2面積內的所有杓蘭群落,對每個群落進行定位，將所選樣地劃分為2m×2m的小樣方共計5個，對樣方內的所有建群種進行調查，對樣方內杓蘭的數量、株高、冠幅、葉片面積、葉綠素含量進行了測定。以樣方為中心，分別以南、北兩個方向每隔2m設定一個樣點(包括杓蘭樣方在內共計11個，其中6號樣點為杓蘭分布樣方)，對每個樣點內的土壤含水率、光合有效輻射(PAR)進行測定。

葉綠素測定：采用Konica Minolta公司的SPAD-502Plus型葉綠素計(CHLOROPHYLL METER)進行測定。

土壤含水率測定：采用AT公司的HH2型土壤水勢儀及ML2x型的探頭進行測定。

光合有效輻射(PAR)測定：采用浙江托普儀器有限公司的TOP-1000型植物冠層分析儀進行測定。

所有數據采用Microsoft公司的Excell及IBM公司的spss軟件進行分析處理。

1.2樣地概況

黑龍江省林業科學院江山嬌實驗林場位于黑龍江省東南部，屬張廣才嶺。林場東南角與吉林省接壤，西以鏡泊湖為界，東、南、北三面與東京城林業局毗鄰，屬牡丹江市所轄寧安市境內。

該地區森林類型為長白山系北部溫帶針闊混交林，主要可分為針闊混交林、闊葉混交林、柞樹林和人工針葉純林四大類。土壤屬棕色森林土，主要的成土母質為玄武巖，主要類型有地帶性土壤-暗棕壤、非地帶性土壤-草甸土、沼澤土。

氣候屬亞寒帶大陸性氣候。氣候特點是冬季寒冷干旱而漫長，夏季濕潤炎熱而短促，春秋兩季風多，降水量較少。全年雨季分明，寒暑懸殊，四季溫差較大。年平均氣溫在3.5℃左右，極端低溫出現在1月份，最高氣溫出現在7月份，≥10℃年積溫在2200℃左右，年降水量在450～550mm，大多集中在6～8月份，占全年降水量的50%左右。10月中旬至翌年的4月初為降雪期，積雪天數150天，積雪深達30～50cm。無霜期約116～125天左右，早霜在9月下旬，晚霜在5月中旬前后。主風向是西南風，平均風速為2.7m/s。

2結果與分析

2.1杓蘭野外分布特征

杓蘭在野外呈緊密的團塊狀分布，相鄰植株的距離一般為5～20cm，且分布區域具有一定的面積，一般為1～2m2，數量一般為2～10株。在對杓蘭野生分布區域進行全面踏查時，在1hm2的研究區域內，共找到杓蘭群落5個，每個相距約50m。杓蘭一般生長于地勢較為平坦的具有一定天然更新過程的次生林分，林分內主要喬木樹種有落葉松、蒙古櫟、紅松、紫椴、水曲柳、衛矛等，灌木樹種主要有山梅花、毛榛子等，草本主要有舞鶴草、林問津、蕨、苔草、興安鹿藥、毛茛、鈴蘭、豬殃殃、北重樓等。

2.2伴生物種

樣地內主要的喬木樹種有落葉松、蒙古櫟、紅松、紫椴、水曲柳、衛矛，其中蒙古櫟、紅松在4個樣地內均有分布，水曲柳在3個樣地中均有分布；主要的灌木樹種有山梅花、毛榛子，其中毛榛子在3個樣地內均有分布；主要的草本有舞鶴草、林問津、蕨、苔草、興安鹿藥、毛茛、鈴蘭、豬殃殃、北重樓，其中鈴蘭在5個樣地內均有分布，蕨類、苔草在4個樣地內均有分布，豬殃殃、舞鶴草在3個樣地內均有分布。初步認定，蒙古櫟、紅松、水曲柳、毛榛子、鈴蘭、蕨類、苔草、豬殃殃、舞鶴草為杓蘭的伴生樹種。

氫質子磁共振波譜(proton magnetic resonance spectroscopy, 1H-MRS)作為能無創性直接檢測腦組織代謝物濃度的方法，可用于監測HIE發生后腦組織代謝產物的變化，進而有利于預測HIE患兒的預后情況[7-8]。相比于常規MRI圖像所顯示的解剖結構的異常，1H-MRS顯示的腦內代謝產物的變化更早出現，從而能早期診斷HIE及其腦損傷。因此，本研究探討了1H-MRS對早產兒HIE的臨床診斷價值，并獲取HIE患兒腦損傷診斷的閾值，為臨床提供參考。

2.3杓蘭野生環境下生長特征

2.3.1植株數量及平均高

圖1　不同樣地植株平均高

圖1為不同樣地的植株平均高，可以看出，不同樣地的杓蘭植株高度存在較大的差異，最高為41.35cm，最低的為18.73cm，從標準誤差來看，不同樣方內杓蘭的個體差異較大。由于是野外條件下分布的杓蘭，且分布在同一區域內，可以認為是相同的物候條件，因此外界環境條件對杓蘭的影響是導致杓蘭植株高存在明顯差異的主要原因。通過表1可以看出不同樣地杓蘭植株數量也各不相同，這也是由于外界環境條件影響的結果。

表1　不同樣地杓蘭數量

2.3.2植株冠幅

圖2　不同樣地植株冠幅

圖2為不同樣地杓蘭的冠幅平均值，可以看出，杓蘭受環境影響較大，不同樣方平均冠幅數值相差較大，最大的為385.89cm2，最小的為137.67cm2，從標準誤差來看同一樣方內不同個體的冠幅差距較大。由于是野外條件下分布的杓蘭，且分布在同一區域內，可以認為是相同的物候條件，因此外界環境條件對杓蘭的影響是導致杓蘭植株冠幅存在明顯差異的主要原因。

2.3.3葉片面積

表2　不同樣地葉片面積平均值

表2是不同樣地葉片面積的平均值，可以看出，由于杓蘭是受環境因子影響較為明顯的植物，因此不同樣地葉片面積存在較大的差異，最大的可達156.89 cm2，最小的為59.74cm2，且從標準誤差的情況來看，相同樣地不同植株間的葉片面積存在很大的差異。

2.3.4葉綠素

表3　不同樣地植株葉片葉綠素平均值

表3是不同樣地葉片葉綠素的平均值，可以看出，雖然杓蘭是受環境因子影響較為明顯的植物，但不同樣地葉片葉綠素的差異不是很大，最大的為35.66 SPAD，最小的為27.82 SPAD，且從標準誤差的情況來看，相同樣地不同植株間的葉綠素含量差異也不是十分明顯。

2.3.5土壤含水率與杓蘭分布的關系

不同樣地樣點的土壤含水率，最高可達34.7%，最低為11%，但不同樣地不同樣點的土壤含水率未表現出明顯的規律(圖3)，從數據上未能找到土壤含水率與杓蘭的明顯關聯。

圖3　不同樣地各樣點土壤含水率

2.3.6光和有效輻射與杓蘭分布的關系

圖4　不同樣地各樣點光合有效輻射PAR

測定當天中午12：00的空曠地為1349μmol/m2·s，通過對圖4進行分析，我們可以看出，在杓蘭分布的6號樣點的光合有效輻射幾乎都達到了所

在樣地的最高值，即杓蘭表現出對光合有效輻射的正向靠近趨勢。

2.4結論

2.4.1杓蘭在野外呈緊密的團塊狀分布，林分內主要喬木樹種有落葉松、蒙古櫟、紅松、紫椴、水曲柳、衛矛等，灌木樹種主要有山梅花、毛榛子等，草本主要有舞鶴草、林問津、蕨、苔草、興安鹿藥、毛茛、鈴蘭、豬殃殃、北重樓等。

2.4.2蒙古櫟、紅松、水曲柳、毛榛子、鈴蘭、蕨類、苔草、豬殃殃、舞鶴草為杓蘭的主要的伴生樹種。2.4.3不同樣地的杓蘭植株高度、冠幅、葉面積存在較大的差異，外界環境條件對杓蘭的影響是導致杓蘭植株高度、冠幅、葉面積存在明顯差異的主要原因。

2.4.4雖然杓蘭是受環境因子影響較為明顯的植物，但不同樣地葉片葉綠素的差異不是很大，相同樣地不同植株間的葉片葉綠素含量差異也不是十分明顯。

2.4.5不同樣地不同樣點的土壤含水率未表現出明顯的規律，土壤含水率與杓蘭的分布沒有明顯的關聯。

2.4.6在杓蘭分布的樣點的光合有效輻射幾乎都達到了所在樣地的最高值，杓蘭表現出對光合有效輻射的趨近。

參考文獻

[1]陳麗飛,孫葉迎,王滿玲,等.長白山區杓蘭屬植物的葉片表皮研究[J].北方園藝,2012(23)：68-70.

[2]李志清,潘曉茹,湯君,等.長白山區大花杓蘭資源調查及生物學特征研究[J].園林綠化.2012(6):54-55.

[3]王素珍,王素玲,張正輝,等.亟待保護開發利用的東北杓蘭[J].農業與技.2012(32):85.

[4]鄭桂靈,李鵬,臺永東,等.杓蘭屬植物的開花和結實動態[J].生態學報.2010,30(12):3182-3187.

[5]鞠志新,湯君,馬永吉.長白山區大花杓蘭引種栽培技術[J].園林綠化.2009(4):46-48.

收稿日期：2016-02-19

基金項目：黑龍江省森工總局科技計劃項目(sgzjQ2012006)

作者簡介：孫一萌(1980-),女,助理研究員, E-mail:65595271@qq.com；*通訊作者。

中圖分類號:S682

文獻標識碼:A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2016.03.006