兰属 :兰科兰属植物

更新时间:2023-05-19 20:00

兰属(学名:Cymbidium Sw.),为兰科(Orchidaceae)下的一个属,分布于亚洲热带与亚热带地区,向南到达新几内亚岛。地理分布从喜马拉雅山脉西北部延伸到日本,向南穿过中南半岛和马来西亚澳大利亚北部和东部。该类群表现出独特的生态多样性,并以陆生和附生形式出现。因具假鳞茎,耐旱力强,是兰科植物中最耐低温的各类,生长快,系列、栽培远的较易。世界范围内,兰属植物有约86种,中国有约49种,广泛分布于秦岭山脉以南的云南省海南省福建省四川省浙江省贵州省广东省等省份。云南为兰属多样性分化和分布的中心。本属的模式种纹瓣兰(C. aloifolium),常见种有兔耳兰(C. lancifolium)、春兰(C. goeringii)、建兰(C. ensifolium)、蕙兰(C. faberi)、寒兰(C. kanran)、墨兰(C. sinense)等。

兰属植物为附生或地生草本,罕有腐生。通常具假鳞茎,假鳞茎多卵球形、椭圆形或梭形。叶数枚至多枚,通常生于假鳞茎基部或下部节上,二列,基部一般有宽阔的鞘并围抱假鳞茎,有关节。花葶侧生或发自假鳞茎基部,总状花序,花苞片在花期不落,花较大,萼片与花瓣离生,唇瓣3裂,基部有时与蕊柱合生,侧裂片直立,唇盘上有2条纵褶片。蕊柱较长,常多少向前弯曲,两侧有翅,腹面凹陷或有时具短毛,花粉团2个,有深裂隙,或4个而形成不等大的2对,蜡质,以很短的、弹性的花粉团柄连接于近三角形的粘盘上。

兰属许多物种都形态优雅,花朵精美,拥有较长的花期,为栽培观赏的重要被子植物门。据《中药大辞典》记载,兰属植物建兰春兰以及蕙兰的花可入药,具有调气和中、止咳、明目的作用,主治胸闷腹泻、久咳、青盲内障等。

属名词源

兰属的学名Cymbidium来自古希腊语词κύμβη(kúmbē,本义为“容器空腔”,引申指腓尼基人的小船),指本属一些种的唇瓣与合蕊柱离生,其基部凹陷。又一说来自拉丁词cymba,意思是杯、碗或船, 带有小后缀-idium,显然是指某些物种的唇瓣形状。

分类和起源

分类历史

吴应祥将中国兰属定为31种,并将这31个种划分为5个组2个亚组;陈心启和吉占和认为中国兰属有29种和一些变种,其中27种与吴应祥相同。Du和Cribb系统将全属全球共48种植物分为3个亚属和14个组,后Du等又增加到52种,陈心启和吉占和在此基础上将中国的29种又分为3个亚属11个组;黄家平和戴思兰又用R分析对兰属的37个种、变种及品种和37个形态特征性状进行了数量分类研究,将其大致分为兜瓣型、竹叶瓣型、多花型、素心瓣型和奇瓣型5大类;后杨冬之等采用“二元分类法”将叶艺和花艺性状初步确定为国兰品种分类的第一级标准,花色、花部结构则分别作为第二、三级分类标准。

系统发育

基于最大似然法构建所有参试ITS2序列的系统发生树,兰属的系统发育树被分为4大分支,兰属中的建兰亚属、兰亚属和大花亚属被明显区分开。在不同分类阶元也获得一些有效区分,如亚属水平上的大花亚属、组水平上的建兰组、大花组、兰组。除Vandopsis外,其他属均在属水平上形成单系分支。系统发育树的拓扑结构与传统系统学大体一致,与形态学鉴定结果也一致。

亚属划分

兰属植物被Plants of the World Online分为3个亚属:兰亚属(Cymbidium)、大花兰亚属(Cyperorchis)和建兰亚属(Jensoa)。兰亚属下有纹瓣兰(C. aloifolium)、南亚硬叶兰(C. bicolor)、黑珍珠兰(C. canaliculatum)、冬凤兰(C. dayanum)、多花兰(C. floribundum)、福兰(C. devonianum)等;大花兰亚属下有越南红柱兰(C. erythrostylum)、文山红柱兰(C. wenshanense)、垂花兰(C. cochleare)、莎草兰(C. elegans)、独占春(C. eburneum)、长叶兰(C. erythraeum)、斑舌兰(C. tigrinum)等;建兰亚属下有施甸兰(C. shidianense)、两季兰(C. biflorens)、建兰(C. ensifolium)、春兰(C. goeringii)、寒兰(C. kanran)等。

形态特征

通常具假鳞茎,假鳞茎卵球形、椭圆形或梭形,较少不存在或延长成茎状,通常包藏于叶基部的鞘之内。

叶数枚至多枚,通常生于假鳞茎基部或下部节上,二列,带状或罕有倒披针形至狭椭圆形,基部一般有宽阔的鞘并围抱假鳞茎,有关节。

花葶侧生或发自假鳞茎基部,直立、外弯或下垂;总状花序具数花或多花,较少减退为单花;花苞片长或短,在花期不落;花较大或中等大;萼片与花瓣离生,多少相似;唇瓣3裂,基部有时与蕊柱合生达3-6毫米;侧裂片直立,常多少围抱蕊柱,中裂片一般外弯;唇盘上有2条纵褶片,通常从基部延伸到中裂片基部,有时末端膨大或中部断开,较少合而为一;蕊柱较长,常多少向前弯曲,两侧有翅,腹面凹陷或有时具短毛,花粉团2个,有深裂隙,或4个而形成不等大的2对,蜡质,以很短的、弹性的花粉团柄连接于近三角形的粘盘上。

果实及种子

兰属的果实绝大多数为蒴果,内含细小、梭形的种子。

分布

地理分布从喜马拉雅山脉西北部延伸到日本,向南穿过中南半岛和马来西亚澳大利亚北部和东部。该类群表现出独特的生态多样性,并以陆生和附生形式出现。以兰属模式种纹瓣兰为例,生疏林中或灌木丛中树上或溪谷旁岩壁上,海拔100-1100米。从斯里兰卡北至尼泊尔,东至印度尼西亚爪哇,均有分布。

习性

兰属植物澳洲凤兰(C. madidum)是栖息在树干、树枝、岩石或悬崖表面石生植物生长的附生植物。在一些沿海灌木丛中,它也像陆地一样生长在沙质或砾石土壤中。其他两种本地物种,即黑珍珠兰(C. canaliculatum)和酸花蕙兰(C. suave)不像大多数附生植物的根那样在树皮表面漫游,它们附生生长在树上,形成了能够穿透腐烂心材的发达根系。这些物种还形成根状茎,根状茎穿过心材生长,并可以从树干的树枝凹陷和裂缝中出现,最终形成单独的植物。

大花蕙兰和软花蕙兰的栖息地包括雨林、雨林边缘、潮湿的硬叶林、沿海灌木丛和潮湿的开放森林地区。文心兰属也定居在腐烂的原木和腐烂的树桩上,有时会在开阔的围场中生存。运河兰非常耐旱,通常出现在远离海岸的内陆栖息地,包括开阔森林、林地、热带稀树草原、卡利特里斯林地、布里加洛和植被环绕的溪流。它的耐旱特性包括厚而坚韧的叶子,这些叶子被深深地引导并将水分引导到植物的底部,一个广泛的根系,它利用宿主腐烂的心材中的水分储备,粗糙的叶表皮,它在叶表面保持边界层,以及CAM光合途径。这种适应性强的物种也延伸到一些地区的沿海地区,在NT的梅尔维尔岛上,人们观察到它生长在悬在海面上的红木上。

繁殖

兰属植物的独特形态是与其特定传粉者共同进化的产物,如:蜜蜂属飞蛾类以及苍蝇都是兰属植物的传粉者。兰属植物大花蕙兰一般在初冬盛开,其芬芳的无花蜜花朵能通过散发特定的引诱剂来吸引蜜蜂,会被日本蜜蜂工蜂专访和授粉,具有欺骗性的授粉系统。并且与在多花兰(C. floribundum)中观察到的蜜蜂雄蜂授粉系统形成对比。但由于这种蜜蜂只在春季活动,依赖于天然落叶林中多年生植物或灌木深层花的花蜜,森林的破碎化会导致蜜蜂数量减少,这在一定程度上降低了授粉的成功率。

保护

类群现状

根据物种 2000 China Node的中国生物物种名录(2022版),现中国已知有198属1725种兰科植物,分属兰科全部5个亚科。中国野生兰科植物种、属多样性非常高,统计包含种数≥10的属共有42个,包含1328种兰科植物,占兰科总种数的77%,是中国野生兰科植物的主要组成部分。

致危因素

内因

兰科植物种子非常小,通常只有0.15-6mm, 胚胎发育不完全,无法有效储存养分,萌发阶段所需营养依赖菌根真菌提供,因此在自然条件下种子萌发率极低。大多数兰科植物与传粉昆虫形成了协同进化关系,若传粉者受到威胁,将会直接影响相应兰科植物的结实、繁殖能力。有些兰科自身的遗传多样性贫乏,野外居群个体数量过少,更易受到外界因素干扰,这些都是兰科植物致濒的重要原因。

外因

生境问题是兰科植物濒危的第一大要因,中国约90%的兰科植物的受危因素为栖息地的恶化、丧失与破碎化。兰科植物对生境的依赖性强,对栖息地的要求极为苛刻。土地利用方式的改变、人工林的发展、环境污染,以及一些重大工程建设等,均会造成兰科植物生境的片断化与丧失。此外,温室效应和气候变化也会影响其生长发育和水分循环过程,从而对物种生存和分布产生影响;草地鼠害过度放牧而导致的家畜摄食和其他人类活动如旅游等也会对野生兰科资源造成不利影响。

保护级别

兰属一共有3个物种分别于2004年及2014年被列入《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》中,级别为濒危(EN)及无危(LC)。2013年,兰属共有45个物种被列入《中国生物多样性红色名录-高等植物卷》中。2019年兰属所有物种均被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录Ⅱ中管制。2021年,除了未被列入名录的兔耳兰及被列为一级保护植物的文山红柱兰(C. wenshanense)和美花兰(C. insigne)外,兰属所有物种均被列为中国《国家重点保护野生植物名录》中,为国家二级保护植物。

保护措施

已有研究提出了一些保护措施,如摸清资源家底和分布情况并持续更新;在兰科较多的低地河谷、森林等残留植被区域建立保护小区,开展就地保护工作;对一些已无法开展就地保护的植物在确保存活的条件下,进行迁地保护;实施生态重建和恢复工作;开展宣传教育工作。应继续加强人工育种和人工栽培,特别是针对利用价值较高的濒危植物,通过栽培资源替代野生资源的方式实现资源的可持续利用。还应进一步完善就地、迁地保护工作,加强监管,并探索使用新的保护方法,如恢复友好型栽培模式、保护引入等。

用途

观赏

兰属是中国栽培历史最悠久、最多和最普遍的兰花,也是世界著名而广栽的兰花之一。既是名贵的盆花,也是优良的切花。中国以盆花为主,品种甚多,以浓香、素心品种为珍品。西方国家喜花多、花大、瓣宽、色艳的品种。此外,兰科也被广泛应用于园林、庭院的美化、造景中,作为盆栽或插花用于室内观赏、装饰,以头花、胸花等形式作为人体点缀也比较常见。

食用

世界很多地方都有食用兰科植物的习惯,其常作为零食或配菜等补充性食物。在土耳其,兰茎粉“salep”提取自地生兰根状茎,用于制作传统热饮和冰淇淋;在津巴布韦流行的名为“chikanda”的蛋糕,由当地人采集野生地生兰块茎制作而来。中国也有悠久的食兰历史。清代饮食著作《养小录》中记载兰花“可羹可肴,但难多得耳”,可见兰花可炒菜也可做汤,但食材稀少。

药用

据《中药大辞典记载》兰属植物建兰春兰以及蕙兰的花可入药,含有酸性磷酸酶、化酶、天门冬氨酸氨基转移酶同工酶等成分。兰花味辛,平,无毒,具有调气和中、止咳、明目等作用,主治胸闷腹泻、久咳、青盲内障等。

代表类群

兰亚属(Cymbidium)

兰亚属有6组约16种植物,产于亚洲热带至亚热带地区,本亚属模式种纹瓣兰。本亚属植物为附生兰;花较小;唇瓣与蕊柱离生;花粉团2个,后方有深裂隙,三角形至椭圆形,略压扁,极罕花粉团4个(中国不产)。

大花兰亚属(Cyperorchis)

大花兰亚属共有5组约20种植物,分布于东南亚至喜马拉雅山脉地区和中国南部,本亚属模式种为莎草兰(C. elegans)。本亚属植物为附生兰;花一般较大;唇瓣基部与蕊柱基部合生达2-6毫米;花粉团2,后方有深裂隙,三角形、四方形或棒状。

建兰亚属(Jensoa)

建兰亚属共3组约11种植物,分布于东亚和东南亚地区,本亚属模式种为建兰。本亚属植物为地生、半附生或腐生植物;唇瓣与蕊柱离生;花粉团4个,成2对(每对由不等大的2个花粉团组成)。

相关研究

有研究分析兰属花组织中检测到矢车菊素和芍药色素的衍生物,表明花青素的形成涉及ABP通路中的矢车菊素合成分支。对兰属植物的脱氧核糖核酸条形码鉴定及聚类分析为中国兰属植物种质资源鉴定提供了技术支撑,同时也为兰属植物的育种工作提供了参考。通过比较居群间遗传聚类结果与兰属植株采集地理位置的关系,发现野生兰花居群的划分在分子遗传学水平受其地理因素的影响较大。

文化

兰属植物是兰科中最早引种驯化的类群,在中国春秋孔子时代就有记载“蘭”。但也有学者如陈心启(1988)认为,真正的兰属植物被栽培利用的记载应始于唐朝末年。南宋后期,出现了两部世界上最早的国兰专著:赵时庚(1233)的《金漳兰谱》和王贵学(1247)的《王氏兰谱》,分别记录兰花名品30和50余种。元代以来养兰进入昌盛期。明代杨安道(1412(存疑))的《南中幽芳录》中收录兰花栽培品种30余种(刘仲健等,2006)。清代朱克柔(1796)《第一香笔记》、许霁楼(1865)《兰蕙同心录》中分别收录兰花名品80和50余种。民国吴恩元(1923)的《兰蕙小史》则记载了兰花新、旧名品140余个。

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