广西木论自然保护区铁皮石斛种群资源调查

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摘要通过野外调查及设置样方的方法对国家自然保护区木论保护区的铁皮石斛进行种群资源调查。结果表明：木论喀斯特地貌中适宜铁皮石斛生长环境条件苛刻，只能生活在附生苔藓的岩石壁上和沟槽较多的阔叶林树皮上，晴天湿度70%~90%，光照度1 800~3 600 lx，海拔711~850 m的山顶或近山顶位置，东南、西南坡向的原始林或次生林中。造成该物种种群数量稀少的原因主要是人为过度采挖和物种生长环境特殊，加上其生长环境缺少媒介昆虫传粉，造成繁殖能力和结实能力低。为保护该保护区内野生铁皮石斛资源，应遏制过度采挖。

关键词铁皮石斛；种群资源；调查分析；木论保护区；广西壮族自治区

中图分类号S567.024文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）11-0145-03

SurveyonthePopulationofDendrobiumsofficinaleinMulunNatureReserveinGuangxi

QIN Guo-le 1QIN Wen-geng 2TAN Wei-ning 2FAN Zhi-zhen 1MO Shu-cheng 1PAN Zhen-xing 1

（1 Department of Chemistry and Life Science，Hechi University，Yizhou Guangxi 546300； 2 Mulun National Nature Reserve Administration）

AbstractA study on population of Dendrobiums officinale was conducted in Mulun National Nature Reserve in Guangxi. The results showed that this kind of species only grew on the epiphytic moss rock wall and on the surface of broad-leaved forest in the groove，with 70%～90% of the humidity， 1 800～3 600 lx intensity of light，and the elevation of 711～850 m in the southeast and southwest of the mountains which were covered by original or secondary forests. Now the number of the D. officinale was lessened rapidly by excessive excavation and special living circumstances，what′s more，lacking of insect pollination makes it difficult to reproduce by clone propagation；measures should be taken to protect the species from being endangered in Mulun National Nature Reserve.

Key wordsDendrobiums officinale；population resource；survey；Mulun National Nature Reserve；Guangxi Zhuang Autonomous Region

铁皮石斛（Dendrobium officinale Kimura ex Migo）[1]是兰科石斛属多年附生草本植物，是我国特有珍稀濒危植物，也是传统名贵中药材之一，主要含多糖、生物碱、多种人体必需的微量元素和氨基酸，另外还有酮类、酯类、Stilbenoids类、酚、醇等，具抗肿瘤、抗衰老、降血糖、增强机体免疫力等功效[2-6]。目前关于铁皮石斛在木论保护区内分布初见报道[3]，而铁皮石斛在木论保护区内的生境类型、生长发育特点和种群资源调查尚未报道。为此，笔者对此进行了研究。

木论喀斯特林区是初期发育的喀斯特地貌特征，类型以峰丛漏斗峰丛洼地为主，山体岩石，保水性能较差，保护区内有少量的铁皮石斛植株零星分布[3]。对该生境下的铁皮石斛进行了生境调查，初步掌握了其资源分布数量和生境的特点。同时，对该喀斯特地貌下铁皮石斛的致濒机制进行了探讨，以期为制订铁皮石斛的保护对策及铁皮石斛回归栽培提供理论依据。

1材料与方法

1.1研究区概况

广西木论国家级自然保护区地处北回归线北侧，地理坐标：东经107°54′1.15″～107°58′1.92″，北纬25°7′1″～25°12′22″，东西宽19.8 km，位于环江毛南族自治县西北部，东濒古滨河上游，西近打狗河，北与贵州省茂兰国家级自然保护区相连，南接木论―川山喀斯特地区。林区面积约为15 800 hm2，其北部的8 969 hm2划作自然保护区，保护区内保存着世界现存面积最大、保存最完好的喀斯特原始森林，森林覆盖率达95.4%，总蓄积量9.082万m3，平均蓄积量为69.5 m3/hm2 [3]。

1.2调查方法

1.2.1调查询问法。通过查阅保护局对保护区的综合调查资料确定铁皮石斛的大致分布区域后，询问当地护林员和采药农民，笔者询问到19个点零星分布有野生的铁皮石斛，数量已经十分稀少，经过询问当地护林员和采药农民，确定调查地后，沿护林员日常巡护的路线在可能发现的区域寻找，对其中9个点进行只观察铁皮石斛分布，不作群落结构分析（图1）。

1.2.2路线踏查法。确定调查地后，采用路线踏查法，即沿护林员日常巡护的路线在可能发现的区域寻找，发现后，以铁皮石斛为中心取10个10 m×10 m和10个1 m×1 m的样方，用直尺、米尺和自制标杆测量树的胸径、高度，以指北针测量石斛着生地的坡向，用测角仪测量坡度，用全球定位系统（GPS）测量经度、纬度和海拔高度，将垂直盖度分为乔木层盖度、灌木层盖度、草本层盖度，用自制的盖度布测定各层盖度，用湿度计和照度计测定湿度和光照度，用直尺和游标卡尺测量铁皮石斛的高度和株径。记录生境中植物特征（种类、胸径、高度、盖度），测量每个样方的11个生境因子（经纬度、海拔、林型、坡向、坡度、乔木层盖度、灌木层盖度、草本层盖度、湿度、光照度），对石斛属植物进行拍照，并记录下铁皮石斛的生长特性、生境类型、伴生植物和附生树（石）种、样方内优势种等因子。对样地内统计铁皮石斛样方内其繁殖方式、丛数、分株数量、株高、株径、开花数。

2结果与分析

2.1生境类型与植被

经过实地调查发现，铁皮石斛生长的地形均为喀斯特地貌，在东经107°56′43.83″～107°58′1″，北纬25°5′23.94″～25°6′47.76″范围内，群落类型为阔叶混交林或常绿或落叶的原始林或次生林中，没有人为干扰或人为干扰轻微，生长在山顶或近山顶的坡位，坡向为东南或西南各占50%，坡度为60～90°，海拔高度为711～850 m，湿度为70%～90%，湿度为75%占1/2，光照度1 800～3 600 lx，乔木层盖度75%～85%，灌木层盖度20%～80%，草本层盖度2%～60%，根系主要着生在附生苔藓的细叶楷木和石灰岩壁上，生长环境极其恶劣，在山腰或山脚均未发现有分布，与山顶相比湿度相差不大，光照度相差较大，原因可能是树林太茂密，光照度太弱不能满足其生长需要，而山顶土壤稀少，树林生长较慢，相对较稀，满足生长需要的散射光照条件，凡有石斛生长的地方苔藓生长良好，可能是苔藓为石斛生长提供有机质、保水和透气功能，也可能苔藓中附有石斛生长所需的共生菌。木论铁皮石斛分布的生境特征见表1。

2.2铁皮石斛的群落结构

木论铁皮石斛群落结构见表2。从调查的10个样地来看，乔木主要是细叶楷木、圆果化香、小叶栾树、青冈等树种；灌木主要是圆果化香、青檀、漆木、芸香竹、铁榄、山黄皮等树种；草本层主要沿阶草、兔耳兰、铁线蕨、古苣苔、千里光等，优势种主要是细叶楷木、圆果化香、小叶栾树、青冈。植物种类为木论保护常见种，与山腰和山的中上部植物种类相差不大。因此，树种不是石斛分布的决定因子。

2.3铁皮石斛生长与繁殖

木论铁皮石斛样方调查结果见表3。木论喀斯特地貌分布的铁皮石斛植株不高，常见的只有5~7 cm，最高有35 cm，比较矮小。依靠浅根系附生于石灰岩石或树杈或横生的树枝上，根系或苔藓覆盖，横向伸展范围较大，但伸展程度不均匀，有的长达30 cm，抓着力强，不易拔起。假鳞茎基部具分蘖能力，在这种环境中分蘖很慢，有的丛1年只分蘖1个幼茎，随着丛龄增加每年分蘖茎生长量也增加，因此一般可以根据茎数和茎的高矮判断其株丛年龄，这是为适应恶劣的生长环境依靠老茎提供营养使新茎长势更好的表现。铁皮石斛同时进行无性分蘖繁殖和有性繁殖，通过分蘖延长母株的寿命并实现有性繁殖，因恶劣的环境，每丛每年只分蘖1~2茎，如果样地的母株多，则每年分蘖萌发的数量也相应多些，如2号样地共有20丛，127株，观察发现新分蘖21茎，平均1丛1株，这说明在喀斯特地貌中铁皮石斛自然分蘖繁殖率低、速度缓慢。在对10个样地长达10 d的传粉生物学初步观察中，均没有观察到传粉昆虫，在盛花期未见花粉流出。询问护林员和药农，铁皮石斛自然结实率很低，平均自然结实率为10%，很少发现结果。虽然1个果内种子数以万计，而且可以被树皮上、石壁表面或小石窝里薄层苔鲜和地衣挡住，获得萌发而形成实生苗，但由于自然结实率低、生境恶劣，实生苗萌发少，究其原因主要是石斛的种子极小、无胚乳，只有与某些真菌共生才能萌发，且生长需要的生境独特，这就限制其分布且导致了生长缓慢，不利于种群的发展[4]。群体更新主要是依靠无性分蘖实现，群体更新的速度缓慢且扩散范围窄。种子多而小的优势只在于远距离传播克服了分蘖繁殖扩散限制。调查的10个样方中，铁皮石斛繁殖的方式为种子萌发和分蘖繁殖，在10个样方中仅6个样方有1丛分布，大多是几个节，样地内没有铁皮石斛分布，也没有见到遗骸存在，笔者认为是别处飞来的种子萌发而成的，在2号、7号、9号样地中，见到一丛丛的石斛或老的茎上长出新芽，许多根系连在一起，或丛芽交错重叠，判断其繁殖主要应该是分蘖方式。

2.4资源破坏及资源量评估

据资料报道，20世纪80年代，广西的商品石斛产量居全国之首”[5，7]。经实地调查，有些样方铁皮石斛只有1丛成年株，小苗密度也不高。笔者走访了当地经验丰富的药农和当地护林员及实地取样调查，从调查后得知，从80年代开始，就有人采集野生铁皮石斛植株来维持生活，采集量平均2 kg/d，最多时可达3.0～3.5 kg/d。由此可以推测，小苗是原来分布成年植株被采后所残留。由于长期无节制的采集，近几年来，野生铁皮石斛资源急剧减少，引起了当地管理部门的重视，但因收购价格上涨，受经济利益驱使，非法采集野生铁皮石斛现象没有完全遏制。目前木论街市场每年非法采集的铁皮石斛鲜条量已经下降到只有10～15 kg。询问其他点站护林员也表示很少发现有铁皮石斛分布，根据样方面积中铁皮石斛的蕴藏量和喀斯特地貌面积比例估算，目前当地野生铁皮石斛资源总量不超过50 kg，已处于濒危状态。因农民工外出务工，加上保护区工作措施得力，加之铁皮石斛只生长在高山之巅和部分难以攀岩的石壁等因素，使得少部分种质得以幸存下来。

3讨论

兰科植物在植物界系统演化上属于进化程度最高的类群之一，花部器官高度特化，这是与昆虫协同进化的结果。因此，兰科植物一般需要特定传粉者来帮助其实现授粉。目前木论铁皮石斛处于濒危状态，是由于适合其生长发育的环境条件苛刻，人为过度采集导致资源量少，岩溶地貌各坡面呈状态，铁皮石斛花期内仅见石壁边上有丁香等极少量的同期开花植物，传粉昆虫缺乏食源，直接影响到其生存、活动，从而间接影响到铁皮石斛的传粉和生殖，导致野外自然结实率极低，缺乏传粉昆虫，这也是铁皮石斛在当地数量减少的原因之一，而且铁皮石斛种子成熟期长，环境恶劣使种子萌发困难，并导致分蘖繁殖慢，因此铁皮石斛自然更新速度非常缓慢，远低于人为采集的速度，导致了该地区铁皮石斛野生资源枯竭濒危。

保护木论保护区内野生铁皮石斛资源是一项紧迫的任务，必须采取有效措施进行保护，一是当地政府部门应结合当地实际，制定相关保护政策，遏制过度采挖；二是需要重点研究铁皮石斛的回归自然种植技术，实现其在自然生境下的规模化繁殖与栽培，在保护野生资源的同时满足市场需求，同时提高农民科技致富的能力。

4致谢

在本文撰写过程中，广西木论国家级自然保护区护林员韦显秋、莫干实等协助野外调查，广西植物研究所刘演教授签定部分植物标本，在此一并表示感谢！

5参考文献

[1] 第九届国家药典委员会.中华人民共和国药典（第一部）[M].北京：中国医学科技出版社，2010.

[2] HUA Yun-fen，ZHANG Ming，FU Ceng-xin，et al.Structural characte-rization of a 2-O-ace-tylgluco mannan from Dendrobium officinale stem[J].Carbohydrate Research，2004，339（13）：2219-2224.

[3] 郑颖吾.木论喀斯特林区概论[M].北京：科学出版社，1999.

[4] 邵华，张玲琪，李俊梅，等.铁皮石斛研究进展[J].中草药，2004，35（1）：109-113.

[5] 陈晓梅，郭顺星.石斛属植物化学成分和药理作用的研究进展[J].天然产物研究与开发，2001，13（1）：70-75.

[6] 杨虹，王顺春，王峥涛，等.铁皮石斛多糖的研究[J].中国药学杂志，2004，39（4）：254-257.

[7] 雷衍国，缪剑华，赖家业，等.桂西北三地野生石斛属资源调查研究[J].安徽农业科学，2008，36（23）：9963-9964.