兰花生存岌岌可危！云雾山林区生物多样性保护的机遇与挑战
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导读
厄瓜多尔丰富多样的栖息地环境和复杂多变的气候条件孕育了独特的生物多样性。由于农业、畜牧业边界的扩张和森林砍伐等行为，使本地的山地森林生态系统受到持续性威胁。兰科植物对生存环境有特殊要求，且极易遭到破坏。此外，兰花生态关系的特殊性也限制了其生存，特别是与微生物和传粉者之间的关系。
厄瓜多尔兰科植物最为丰富的地区是安第斯山脉西部和东部丘陵地带。厄瓜多尔目前有 4187 种兰花，其中 1707 种属于当地特有物种。在安第斯山脉地区，人类活动破坏了兰花的栖息地，导致兰花分布和丰富程度受限。Mariana Mites 研究团队在 Plants 期刊发表了文章，对普鲁拉华地质植物保护区内的两个区域的兰花物种相似性、丰富度和多样性进行了评估。本研究有助于了解保护区生物多样性和生物多样性受威胁程度，同时对于制定相关保护事项和策略具有重要意义。
研究过程与结果
研究区域位于厄瓜多尔首都基多西北侧 (北纬 0°3′35.116″，西经 78°30′2.752″) 普鲁拉华地质植物保护区。保护区的海拔范围在 1600~3356m 之间，主要的生态系统类型是常绿低山森林和常绿山地森林，属于云雾林生态系统的类别。Chaupisacha 地区是低山区常绿森林生活区的一部分，海拔为 1963~2013m。La Reventazón 地区海拔为 2195~2311m (图 1)。
图 1. 普鲁拉华地质植物保护区 Chaupisacha 和 La Reventazón 区域地图。
作者在 Chaupisacha 和 La Reventazón 两个地区对兰花进行野外植物调查，确定了两个 1 公顷的样地 (图 1)，并设置了 10 个相邻的 20m×50m 样带。兰花个体可通过简单观察或使用双筒望远镜进行识别和鉴定。作者通过计算辛普森优势度指数 (λ)、辛普森多样性指数 (1-λ)、Shannon–Wiener 多样性指数 (H′)、均匀度指数 (J′) 进行定量分析，并比较了每个区域不同微生环境下的兰花多样性。作者还采用 Jaccard 相似性系数、欧几里得距离、Bray-Curtis 相异指数比较了两个区域兰花的共性与差异。
通过野外调查，作者在 Chaupisacha 地区共采集到 922 株兰花个体，隶属于 24 属 55 种。其中，大多数种类为附生植物 (87.3%)，6 种为陆生植物 (10.9%)，只有 1 种为兼性附生 (1.8%)。调查发现，恩布里树兰和长寿兰物种的数量相对丰富，分别有 209 个和 149 个个体，而其余物种个体均不到 80 个，这也解释了该区域相对较高的均匀度指数。在 La Reventazón 地区共采集到 9196 株兰花，隶属于 26 属 46 种。该地区的兰花生活型较为均衡，共有 13 种附生植物 (28.3%)、16 种兼性附生植物 (34.8%) 和 17 种陆生植物 (37%)。有 12 个物种包括了 158~2664 个个体 (表 1)。
表 1. 厄瓜多尔普鲁拉华植物保护区两个森林样地的面积、丰度、兰花密度和多样性指数。
两个区域的 Shannon-Weaner 多样性指数 (H′) 差异显著，其中 Chaupisacha 地区的 H′ 为 1.29±0.03，La Reventazón 地区的 H′ 为 1.02±0.005。尽管 Chaupisacha 地区的兰花密度远低于 La Reventazón 地区，但却具有更多的物种数量与更丰富的生物多样性。
当考虑 Jaccard 相似性指数时，两个样地几乎没有相似性。在两个群落中观察到的 87 个物种中只有 14 个物种相同 (表 2)。欧几里德距离和其平均距离也揭示了被评估的两个部分之间的高度不相似性。此外，Bray-Curtis 相异指数也证实了两个评估区域间的相似性较小。
表 2. 厄瓜多尔普鲁拉华植物保护区 Chaupisacha 与 La Reventazón 森林植被的相似性指数。
根据国际自然保护联盟被列入保护类别的物种进行划分，面临从野外消失的威胁的是小龙兰、夜丽兰；低度关注的是美洲兜兰、蜚蠊兰；容易从野外消失的是多刺夜丽兰。作者在 Chaupisacha 地区记录了五个受威胁的物种，在 La Reventazón 地区记录了八个受威胁的物种。研究发现，导致兰花物种受威胁的主要因素有自然栖息地的破坏、农业的发展和过度的采挖。
图2. 普鲁拉华地质植物保护区 Chaupisacha 和 La Reventazón 地区的受威胁物种。(A) 小龙兰；(B) 夜丽兰；(C) 美洲兜兰；(D) 蜚蠊兰；(E) 多刺夜丽兰。
研究总结
Chaupisacha 地区的兰花种类较为丰富，共有 55 种，其中 41 种属于特有物种。La Reventazón 地区的兰花种类共有 46 种，其中 32 种属于特有物种。兰花通常生活在 15m 的主树枝和树干上，阴生兰物种占据原始森林的较低部分 (0.5~4m)，而阳生兰物种占据中间层 (4~10m) 和高层 (10~15m)。此外，作者强调了评估森林多样性需要采取行动，以保持和维护其多样性和特有性，减少开发新农业领域，从而减少对森林生态系统造成的威胁。制定管理计划保护濒危物种，促进生物多样性的可持续发展，需要开展包括自然种群鉴定、就地和迁地种群动态研究和保护规划等一系列工作。
Plants 期刊介绍
主编：Dilantha Fernando, University of Manitoba, Canada
期刊内容主要涉植物科学领域的研究，目前已被 SCIE、SSCI 等数据库收录。
2021 Impact Factor 4.658
2021 CiteScore 3.6
Time to First Decision 13.3 Days
Time to Publication 34 Days
