在植物界中,兰科是最大的家族之一,全世界约有700属20000种,其中171属约1300种见于我国。由于兰科植物对生态环境要求较严格,与昆虫的关系又相当密切,受制约的因素较多,而且种子十分细小,可随风传播,其地理分布的规律似有很大的特殊性。再者兰科植物的花大多比较艳丽,体态也很娇美。娇小玲珑之身如何能在强手如林的大自然中立足、传播、抢占地盘,颇令人感兴趣。
兰花并不是弱不禁风的“深闺小姐”
当人们看到花色秀丽,体态娇小的兰花时,往往会产生怜爱之情,甚至会认为它经不起风雨,需要特别的关怀与呵护。但实际情况并不如此。它是植物界之骄子,并不畏惧狂风暴雨,有极顽强的生命力。
正是由于这种原因,兰科虽然在地史上出现的时期较晚,但发展迅速,种类繁多,与菊科,禾本科、豆科并列,已成为植物界最显赫的“望族”之一。可以设想,在兰科出现之初,地球上的许多地区已为被子植物所占领,其中有地生的耐阴草本,攀爬的蔓生藤类,低矮的丛生灌木,参天的高大乔木。要在它们之中见缝插针,占一席之地,是难上加难的。环境注定了兰科植物必须独辟蹊径,开拓其他植物难以生存的空间,才有立足的希望。这就是附生,以巨树高枝、悬崖峭壁为家。所谓附生,就是附着于寓主(岩石或林木)的表面上,但不从中吸取养分与水分,否则就会受到很大的抵抗,而自身也就不是附生而是寄生了,它所处的这种生态环境有很大的特殊性:雨水不易滞留;根部周围基质贫乏,缺少可吸收的养分;高悬空中,难以抵挡严寒的侵袭等等。因此,绝大多数兰科植物都有适应这种生境的结构,如叶革质、肥厚,气孔生于叶的下表面;叶、根都能在空气中吸取水分与游离的养分;自身常具有可贮藏水分与养分的假鳞茎;种子细小,可随风飘浮到悬岩与树木之上;与某些真菌共生,由真菌提供必需的物质等等。其他植物由于缺乏类似本领,很难在这种生境中与之竞争。兰花需要一定的阳光,但一般害怕暴晒,也怕严寒与酷暑:因此,兰种植物特别是附生兰,大多生于森林边缘或疏林中有阳光照射之处,或者岩石上有散射阳光的地方。不仅附生兰如此,大多数地生兰也大致如此。后者也多生于通风、排水良好的地方。实际上在郁闭度高的密林中,兰花是很少见的。
细如尘土的种子怎样传播
兰科植物的种子十分细小,轻如鸿毛,可以随风飘浮,飞得很高很远:兰科的果实一般是开裂的蒴果,长5~6厘米,直径1~2厘米,最大的蒴果也不过长10多厘米,直径5~6厘米。然而每个蒴果所含的种子至少也有数干个,一般都有数万个,最多的可达300多万个。这在种子植物中是独一无二的。一般植物的种子都含有营养物质,叫胚乳。如黄豆或蚕豆的豆办,麦粒或米粒中的营养物质,都是胚乳,是供种子发芽时备用的营养物质。但兰科植物的种子中没有胚乳,所以发芽往往要靠某种真菌的帮助,因而其发芽率是很低的。
种子细小,缺乏胚乳,发芽率低,显然也是自然选择的结果。如果种子太大、太重,是很难飞到乔木或石壁上的;如果种子数量少,就难以有机会飞到适合的环境中,并接触到特殊的真菌;如果给每粒种子都提供营养物质(胚乳),需量极大,母体是难以承受的;如果每粒种子都能发芽,长成新植物,那么不过2-3代,地球就不够它们居住了。
植物的分布是有规律性的、种子的传播往往受山脉、河流、地形等条件的限制。例如,杏黄兜兰只分布在怒江的东岸,而越不过怒江到达西岸,虽然这种兰花非常容易生长。兰花的种子虽然很轻,容易随风飘到远方,但由于保持发芽力的时间很短,而且对发芽的条件要求很苛刻,因此其分布也不是杂乱无章的-也就是说,它的分布基本上是在陆地上逐渐扩展,连续分布的。现存的一些远距离间断分布都是由于种种历史原因造成的。例如温带兰花凹舌兰在我国北方较常见,但也残存于台湾高山上,其他温带兰花,如杓兰属、火烧兰属、对叶兰属等在台湾也都有;台湾的兰科植物与大陆的种类有明显的亲缘关系,而与其南面的菲律宾的种类却有很大的不同,虽然台湾南端与菲律宾巴坦群岛的距离要近于台湾与大陆的距离。兰科的分布表明了台湾在地史上曾与大陆连成一片,而与菲律宾则没有这种联系。
从这里也可看出,兰科植物的地理分布虽有其特殊性,但与其他种子植物的分布规律足有明显的共性的。种子的传播是渐进的、连续的,也不是任意的。
兰花的世界地理
在兰科植物中,约有80%以上的种类分布于热带地区,其中大多数是附生兰、热带气候的特点是:终年温暖,无严寒与酷暑;雨量充沛,无长期的于旱;昆虫繁多,种类与数量均十分丰富;林型复杂,乔木多种多样,这些条件对附生兰的生长和繁殖是十分有利的。热带性越明显,兰科植物就越多。植物地理学上附生植物,特别是兰科植物的多寡,已被作为热带气候的重要指标和象征。
兰科植物的分布,大致可以分为全球性的、泛热带的、北半球温带的、旧大陆的和新大陆的。其下还可以作进一步细分,兹分述如下:
1.全球性的分布指广泛分布于美洲、亚洲、非洲和北半球温带地区(欧洲、北美)的属,如玉凤花属、舌唇兰属、羊耳蒜属与沼兰属等。这些属的特点是属内含较多的种类(150种以上),且地生种类占较大的比例。在上述4属中,只有羊耳蒜属有许多附生种类,广布于热带地区,其中有些附生种类也可以到达亚热带地区,如镰翅羊耳蒜可从印度尼西亚分布到我国四川西南部;小羊耳蒜则为亚热带特有植物,其北界可达陕西南部与甘肃南部。
2.泛热带分布指间断分布于全球热带地区,亦即南美洲,亚洲和非洲的赤道附近地区,如石豆兰属、多穗兰属,香荚兰属与管花兰属等。其中石豆兰属有1000余种,多穗兰属也有约150种,它们都是附生兰,有些种类可以分布到亚热带。这4个属我国都有,其中石豆兰属有90多种,有些种类如广东石豆兰可以分布到湖北、泛热带分布的属一般被认为在地史上出现的时间较早,也就是说可能在南美洲与非洲相连的时候就已经存在。
3.北半球温带分布主要指分布于欧洲、亚洲北部和北美洲的种类,其中有些可以到达亚热带山地。最有代表性的属为杓兰届、红门兰属、凹舌兰属、手参属,头蕊兰属和火烧兰属等,全部是地生兰,我国北方与云南、四川、台湾的高山多有分布。
4.旧大陆分布指分布于非洲与亚洲,有时也包括大洋洲的属,如鹤顶兰属、虾脊兰属、叉柱兰属、线柱兰属、苞叶兰属和鸟足兰属等。这些属都见于我国,其中虾脊兰属在我国相当繁茂,有50多种。在旧大陆分布的属中,有些只aIhUaU.cOM见于亚洲和大洋洲(宅要是热带地区),如石斛属、毛兰属、贝母兰属、独蒜兰属,兜兰属、兰属、万带兰属,火焰兰属、指甲兰属,钻喙兰属等;有些属为非洲特有,如司徒兰属、安舌兰属、薄花兰。