第一章　兜兰资源组成

兰科（Orchidaceae）植物是高度进化的植物种类，包含700多属，25000多原生种，约占全世界高等植物的1/10。兰科植物在地球上的分布广泛，从热带到寒带，从平原到高原，有80%左右的种集中分布在热带地区，又以中南美洲（亚马孙河流域和安第斯山脉地区）、东南亚地区和热带非洲地区为分布中心（表1-1）。其中，热带亚洲地区产6800种兰花，热带非洲地区产3100种，在中南美洲地区，兰花资源较丰富的国家有哥伦比亚、巴西和委内瑞拉。仅哥伦比亚就产8000种，巴西和委内瑞拉分别产2500种和1500种兰花。我国兰科植物资源丰富，有173属，1200多种，具有较高观赏价值的有500多种。兰科植物的叶、茎和花部结构的多样性，形成了多样的植物形态，加之分布生境的差异使其种群景观也具有多样性，因而，兰科植物的观赏价值较高，许多属为非常重要的观赏植物已在世界各地广泛栽培，如兜兰属（Paphiopedilum）、卡特兰属（Cattleya）、石斛属（Dendrobium）、文心兰属（Oncidium）、蝴蝶兰属（Phalaenopsis）、密尔顿兰属（Miltonia）、美堇兰属（Miltoniopsis）、万带兰属（Vanda）、接瓣兰属（Zygopetalum）。

表1-1　兰花主要原产国家和地区（引自张毓的《世界观赏兰花》）

兰科植物分布生境的多样性，使其具有不同的生态适应性，兰科植物有地生类型、附生类型和腐生类型，从种质资源的组成情况分析，又以附生兰的种类占绝对优势。地生兰的种类，其根生长于土壤中，喜半阴湿润的地方，常生于林下、草丛或沼泽中，温带地区起源的绝大多数种类都属于地生兰的类型，如杓兰属（Cypripedium），部分兜兰属植物也属于地生类型；附生兰大多依附于其他植物生长，或生于在树杈上或石壁缝隙，它们有较强的耐旱习性，叶片常革质、茎肉质化，如万带兰（Vanda）、蝴蝶兰属（Phalaenopsis）、卡特兰属（Cattleya）等。尽管研究结果表明，兰花起源于8000万年前的共同祖先，但在不同生境中生长，长期适应当地环境，兰科植物进化出多种的形态结构和不同的生态习性，兰科植物被认为是单子叶植物中的高级类型。

作为高级进化的类型，兰科植物形态结构的进化充分体现与其功能相适应的特点。兰科植物花部结构的变化是适应性进化的结果，如萼片瓣化，花瓣形态和色泽的变异都是为增加对传粉昆虫的吸引力；而一些种类开花释放香气和花瓣形色拟态雌虫欺骗昆虫为其传粉；此外，具有多样化的分泌蜜腺的结构，如子房蜜腺管、距、萼囊、蕊柱，为传粉昆虫提供食源性回报，吸引昆虫传粉，约为2/3的兰科植物能分泌花蜜，是兰花增加昆虫授粉机率的另一策略。简而言之，兰科植物有着高级的生存策略和环境适应机制。

兰科植物广泛分布于除两极和干旱地区之外的陆地，以热带地区表现为极高的生物多样性。当前，由于全球范围的森林生态系统的人为破坏严重，生物多样性正面临着日益严重的威胁，以热带和亚热带分布为主的兰科植物的生存也受到严重的威胁。造成兰科植物变为稀有、濒危以致灭绝的因素主要来自以下几个方面。

（1）依赖生境的退化和丧失

兰科植物对生境有着较为特殊的要求，由于种胚发育不完全，无胚乳，其萌发需要依赖与其共生的真菌提供必需的营养；兰科植物特殊的繁育方式为虫媒传粉，其有性繁殖依赖于传粉媒介——昆虫，生境的破坏也造成与之传粉昆虫种类和种群数量的下降，影响了其有性结实率，造成了遗传多样性的下降；其次，许多兰科植物具有岩生或附生的特性，其生长发育对土壤、温度和湿度有要求特殊，许多种表现出对生态环境选择的严格，分布具有地带性，正是兰科植物特殊的生活史和生态需求，使之生存受当前热带森林消失形成了生境的退化、片断化和丧失的影响较大，造成物种分布范围缩小和种群数量下降。

（2）人为过度地利用

兰科植物花色艳丽、花形奇特具有较高的观赏价值，许多种为世界名花和各国国花，如哥伦比亚国花——卡特利亚兰，新加坡国花——万带兰，此外还有一些具有药用价值和经济价值的种类，如天麻Gastrodia angusta、铁皮石解Dendrobium spp.、白芨Bletilla striata和香荚兰Vanilla planifolia，在巨大利益的驱动下，大量的野生兰花受到了灭绝性的采挖，人为过度直接利用造成了野生种质资源毁灭性的破坏，严重地威胁了野生种质资源的生存，导致种类和数量的急剧下降，一些种类甚至野外灭绝。

兰科植物的研究和保护有着重要的意义，首先，兰科植物是单子叶植物中最大和最进化的科，在《野生动植物濒危物种国际贸易公约》中，兰科物种占应保护物种比例高达90%以上，可见其在全球生物多样性保护中占有重要地位；其次，兰科植物的繁育系统体现了其与昆虫和真菌协同进化关系，对其保护和研究有利于我们阐明被子植物系统发育和进化的一些机制，具有较高的科研价值；再次，野生兰花具有较高的园艺和经济应用价值、优良的观赏性状是我们进行品种改良和育种的基础材料，合理利用开发有药用价值的种类实现资源的可持续利用。

蝴蝶兰属（Phalaenopsis）（图1-1～图1-6）产于亚洲和大洋洲热带，大多数为附生兰，茎短，叶2～6枚，呈两列交错互生，宽卵圆形至卵圆形，叶革质，气生根粗壮、具银白色的根被，花单生或总状花序腋生，花序顶端弯曲或下垂。花萼与花瓣近等，呈宽椭圆形，唇瓣较小，3裂，与蕊柱合生，中间裂片呈舌状，顶端呈钩状或丝状；两侧裂片呈直立对生状。

文心兰属（Oncidium）（图1-7～图1-11）产于美洲热带和亚热带地区，大多数为附生兰，叶套叠，肉质、革质，长披针状形或棒状，花序为侧生的总状花序或圆锥花序，小花多而美丽，多为黄色或棕色，花萼大小近等，花瓣与萼片相似，唇瓣与蕊柱基部合生，全缘至3裂，侧裂片平展或反卷，中裂片平展而大，蕊柱粗短无足。

卡特兰属（Cattleya）（图1-12～图1-16）主产于中南美洲热带雨林，大多数附生于高干树杈上，喜明亮散高射光的温暖环境，有兰花皇后的美誉，是世界上最流行的栽培兰花种类之一。典型附生兰，假鳞茎形态多样，在其上着生1或2片叶。花大美丽，色彩艳丽，总状花序顶生，唇瓣巨大。卡特兰有两大类。①单叶类：假鳞茎呈球棒状，顶生1片大而宽的叶片，花较大，瓣较软；②双叶类：假鳞茎呈圆柱状，顶生2片叶，有花2～6朵，花小，瓣质较厚硬。两类杂交种则花顶生，花大，花被片宽，唇瓣大且色彩艳丽，边缘多皱曲。

万带兰属（Vanda）（图1-17～图1-22）产于亚洲喜马拉雅山脉至马来西亚，附生兰，具长而粗壮的茎，具多数叶，叶扁平，近带状，2列，较密集，基部对折成V 形，气生根和总状花序从叶基部的叶腋中发出，花茎直立，花大，色艳，花萼与花瓣相似近等大，花瓣具方格斑纹，唇瓣3裂较小，两侧裂片直立相对，中裂片边缘外弯。

喜兰属（Aspasia）（图1-23）主产于南美洲的危地马拉至巴西的低海拔热带雨林中。附生兰，花大而美丽，假鳞茎上着生2枚叶。花无距，唇瓣从蕊柱中部折叠，侧萼片平展，花侧生。

石斛属（Dendrobium）（图1-24～图1-35）主要产于亚洲的热带、亚热带地区和澳大利亚、新西兰，是兰科植物中第二大属。多为附生兰，茎多质、粗壮，花单生或呈花序生于茎顶或侧生，花色艳丽，色系丰富，花萼和花瓣大小相等，侧萼与蕊柱足相连。石斛按生态习性分为秋石斛类和春石斛类。秋石斛类的茎较柔软，花茎较短，常贴生于茎上。春石斛类的茎较硬，生长于较高温的环境中，花序长，常作切花栽培，在泰国、马来西亚等亚洲热带大量栽培，俗称“泰国兰”。生长发育要求有充足的阳光和较高的大气湿度。

密尔顿兰属（Miltonia）（图1-36）主产于巴西，附生兰，假鳞茎由1至数对呈两列着生的叶状鞘包被，其顶生1～2枚叶。叶线形或椭圆状披针形，总状花序腋生，花大美丽，唇瓣大而平展，有时呈现提琴状或耳状，基部无柄或具短爪，多数有纵条纹。

美堇兰属（Miltoniopsis）（图1-37、图1-38）主产于安第斯山脉，旧分类系统曾归于密尔顿兰属，附生兰，地下茎短，丛生的假鳞茎基部藏于叶状鞘内，其上顶生1枚单叶，总状花序腋生，花大而美丽，花被片宽，唇瓣大而平展，呈耳状，与蕊柱基部联合，基部常有艳丽的色斑。

树兰属（Epidendrum）（图1-39、图1-40）主产于美国及阿根廷北部的热带美洲地区。生态习性差异较大，有地生和附生类，植株直立或蔓生，多数茎呈长竹节状的种类为地生兰，具矮小细茎的类型多为附生种类，总状花序顶生或少数侧生，花萼与花瓣大小相等，唇瓣包围蕊柱。

接瓣兰属（Zygopetalum）（图1-41、图1-42）产于南美洲潮湿森林中，地生或附生兰，肉质假鳞茎丛生，直立花序从假鳞茎基部伸出，花大而美丽，呈绿色、棕色或紫色，花萼与花瓣形状相似，大小近等，唇瓣较大，3裂，两侧裂片小，中裂片呈扇形，具条纹或斑块。

其他各种兰花见图1-43～图1-51。