中国科学院昆明植物研究所知识管理系统

兰科（Orchidaceae）俗称兰花，是有花植物中物种多样性最丰富的科之一，广泛分布于除两极和沙漠以外的各种陆地生态系统。兰科中约70%的物种为生长于树木或岩石上的附生植物，并且该科植物还与真菌、传粉昆虫形成密切的协同进化关系。兰科植物对树木、真菌和昆虫的高依存度可能导致其对环境变化敏感。近年来，全球气候变化加剧，它对生物多样性、工农业生产和人类生活的影响受到广泛关注。植物物候对气候变化敏感，常被用于指示气候变化。兰科植物具有重要的经济、科研和保护价值，所有物种都被列入《濒危野生动植物国际贸易公约》（CITES）的保护范围。然而，关于兰科植物的繁殖物候如何响应全球气候变化仍不清楚。标本数据记录了采集时植物的生长状态及地理分布，是研究长期物候变化的重要资料。本论文基于1951-2012年的标本数据，分析了中国范围内137属595种兰科植物的开花和结实物候变化及其与环境因子的关系。得到的主要研究结果如下： （1）在1951-2012年间，中国的温度和降水量表现出相反的变化趋势。年均温、月均温均呈现上升的趋势，而年降水量、月降水量呈显著减少的趋势。 （2）在1951-2012年间，中国兰科植物的开花物候整体上有推迟的趋势，但是地生型、附生型和兼性附生型物种的变化趋势有所不同。地生型物种的开花物候显著推迟，而附生型和兼性附生型物种无明显变化。环境因子对不同生活型兰科植物的开花物候影响不同。海拔每升高1000m，附生型物种的开花物候推迟 了1.9天，地生型物种推迟2.4天，而兼性附生型物种无显著变化。地生型物种的开花物候随纬度增加有一定程度的推迟，但附生型和兼性附生型物种无显著变化。月平均气温每升高1℃，附生型和地生型物种的开花物候分别提前1.37天和0.15天，而兼性附生型物种无显著变化。月降水量每减少10mm，附生型和地生型物种的开花物候分别推迟0.84天和0.35天。从1951年到2012年，年均温度增加了0.78℃，降水量减少70.12mm，降雨量减少引起的开花物候变化大于温度增加，因此降雨量减少能更好地解释兰科植物开花物候的延迟。 （3）从1951年到2012年，中国兰科植物的结实物候整体上无显著的年际变化趋势，但地生型物种的果期物候有提前的趋势。不同生活型兰科植物的果期物候都随气温升高和降雨量增加而提前。月平均气温每升高1℃，附生型和地生型物种的果期分别提前3.26天和2.12天，说明附生型物种的果期对气温变化的响应比地生型物种更敏感。月降水量每减少10mm，附生型物种的果期物候推迟1.77天，地生型物种推迟2.25天，说明地生型对降水量更敏感。 本论文基于长期的标本数据研究了中国兰科植物的开花和结实物候变化及其与环境因子的关系，发现在1951-2012年间，中国兰科植物的开花物候整体上有推迟的趋势，而结实物候变化不显著，但是不同生活型的物候变化存在差别。总体而言，地生型物种的繁殖物候变化较附生型和兼性附生型物种更显著。开花和结实物候都随温度升高而提前，随降水量减少而延迟。降水量减少能更好地解释兰科植物开花物候的延迟。研究结果对于预测兰科植物对全球气候变化的响应具有重要意义，并能为物种资源的保护奠定重要基础。