大方仿野生天麻種植地植被調(diào)查研究

張博華，趙 致,2*，羅夫來(lái),2，劉 威，彭方麗，陳松樹(shù)

(1.貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州省藥用植物繁育與育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025)

大方仿野生天麻種植地植被調(diào)查研究

張博華1，趙 致1,2*，羅夫來(lái)1,2，劉 威1，彭方麗1，陳松樹(shù)1

(1.貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州省藥用植物繁育與育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025)

對(duì)貴州省畢節(jié)市大方縣壩子村仿野生天麻種植地的植被進(jìn)行了調(diào)查研究，并對(duì)植被組成與環(huán)境因素進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果表明：試驗(yàn)地主要有23科、28種野生植物，其中種子植物19種、蕨類(lèi)植物5種、蘚類(lèi)植物4種，種子植物中有草本植物5種、藤本植物2種、灌木植物5種、喬木植物7種。試驗(yàn)地優(yōu)勢(shì)植被類(lèi)型為喬木與灌木；試驗(yàn)地海拔、土壤水分對(duì)植被有較高的影響，且土壤水分與海拔之間正相關(guān)；川榛(Cor)、茅栗(Cas)數(shù)量隨海拔的升高而增加；小果珍珠花(Lyo)、杜鵑(Rho)隨海拔的降低而減少。

天麻；植被調(diào)查；DCA；RDA

大方縣位于貴州省西北部、畢節(jié)地區(qū)中部，縣境大部分海拔在1 400～1 900 m之間，氣候溫涼濕潤(rùn)，植物資源豐富，盛產(chǎn)百余種中藥材，出產(chǎn)的大方天麻享譽(yù)國(guó)內(nèi)外[1-2]。天麻植株無(wú)根無(wú)葉，不能進(jìn)行光合作用，必須依靠蜜環(huán)菌提供營(yíng)養(yǎng)，其生長(zhǎng)、產(chǎn)量和質(zhì)量都對(duì)栽培環(huán)境有很強(qiáng)的依賴(lài)。近年來(lái)貴州大方縣新興起一種天麻仿野生栽培模式，在收獲接近野生品質(zhì)天麻的同時(shí)，獲得天麻的高產(chǎn)，并減小了天麻種植對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。實(shí)驗(yàn)中對(duì)大方仿野生天麻種植地植被進(jìn)行調(diào)查研究，希望了解種植地環(huán)境植被組成與環(huán)境因素之間的相關(guān)性，為今后的天麻種植選地提供環(huán)境依據(jù)。

1 試驗(yàn)方法

1.1 植被組成研究

在大方縣壩子村山林仿野生栽培天麻試驗(yàn)地(海拔1 400 m～1 600 m)，選擇具有代表性的典型性地段，采集天麻生長(zhǎng)周邊環(huán)境中的植物樣本，并結(jié)合《中國(guó)植物志》等相關(guān)資料[2-4]，進(jìn)行植物種類(lèi)統(tǒng)計(jì)。

1.2 植被組成與環(huán)境因素之間的相關(guān)性研究

在試驗(yàn)地隨機(jī)選取12個(gè)樣方(樣方面積5 m×5 m)，記錄每個(gè)樣方中出現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)植物數(shù)量；以及記錄各樣方9個(gè)環(huán)境數(shù)據(jù)：海拔(m)、坡度(°)、土壤水分(%)、空氣溫度(℃)、空氣濕度(%RH)、土壤溫度(℃)、輻射(μmol/m2·s)和光照強(qiáng)度(lx)。使用Canoco軟件進(jìn)行DCA(去趨勢(shì)分析)與RDA(冗余分析)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 植被組成研究

大方縣壩子村山林仿野生栽培天麻試驗(yàn)地(海拔1 400 m～1 600 m)的植被構(gòu)成是以喬木和灌木占優(yōu)勢(shì)，草本植物長(zhǎng)勢(shì)較弱的天然林地。在貴州大學(xué)熊源新和茍光前教授的幫助下，鑒定出試驗(yàn)地主要有以下28種植物(詳見(jiàn)表1)，分屬于23科，28屬；其中種子植物19種、蕨類(lèi)植物5種、蘚類(lèi)植物4種；種子植物中有5種草本植物、2種藤本植物、5種灌木植物、7種喬木植物。

表1 試驗(yàn)地天然植被種類(lèi)統(tǒng)計(jì)表

2.2 植被與環(huán)境因素之間的相關(guān)性研究

試驗(yàn)地川榛數(shù)量最多且分布較集中；白櫟數(shù)量較多且分布廣泛；毛栗、亮葉樺、楊梅分布較廣；響葉楊、杜鵑、小果珍珠花分布集中；云南松、楤木零散分布；漆與木姜子數(shù)量過(guò)于稀少，未統(tǒng)計(jì)到隨機(jī)樣方中。記錄所得植物數(shù)量與環(huán)境數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)表2、表3。

表2 樣方中優(yōu)勢(shì)植物數(shù)量統(tǒng)計(jì)表(株)

表3 樣方中環(huán)境數(shù)據(jù)記錄表

注：表中數(shù)據(jù)記錄時(shí)間為2013.11

2.2.1 DCA排序

使用Canoco軟件對(duì)表2和表3數(shù)據(jù)進(jìn)行去趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析(DCA)[5]，其結(jié)果顯示前4個(gè)排序軸特征值分別為：0.458、0.077、0.018、0.003，第1軸包含較大的信息量，第2軸次之，因此選用前兩軸制作物種與樣方的DCA二維排序圖，見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 物種的DCA二維排序圖

圖1中，物種點(diǎn)之間的距離代表該物種分布的差異程度。圖中杜鵑(Rho)與小果珍珠花(Lyo)之間的距離最短，二者的分布差異最??；同理川榛(Cor)與茅栗(Cas)的分布差異較?。涣寥~樺(Bet)與楊梅(Myr)分布的差異也較小。白櫟(Que)在圖中各植物的中心位置，與其他植物的分布均相近；楤木(Ara)、云南松(Pin)處于圖中各植物的外圍，與其他植物的分布差異較大。

圖2 樣方的DCA二維排序圖

圖2中，1～12即為樣方Sa1～Sa12。樣方點(diǎn)之間的距離可以代表該樣方之間的相似度。樣方Sa1～Sa4相似度最高；樣方Sa5、Sa6、Sa8之間相似度較高；Sa10～Sa12之間也較為相似；Sa7、Sa9與其他樣方之間相似度小。

2.2.2 RDA排序

DCA排序結(jié)果顯示4個(gè)排序軸長(zhǎng)度分別為2.435、1.066、0.617、0.448，均小于3，說(shuō)明該數(shù)據(jù)其做更深入的分析應(yīng)該采用基于線性模型的排序方法，本實(shí)驗(yàn)中選擇的是冗余分析(RDA)。使用Canoco軟件對(duì)表2和表3數(shù)據(jù)進(jìn)行冗余分析(RDA)[5]，其結(jié)果顯示前4個(gè)排序軸特征值分別為：0.622、0.118、0.065、0.039，第1軸包含了大量的信息量，第2軸信息量較少，因此選用前兩軸制作物種-環(huán)境的RDA二維排序圖時(shí)，根據(jù)RDA排序結(jié)果，第1軸(橫軸)對(duì)物種的累積解釋量百分比為：62.2%，調(diào)整植物顯示百分比，保留適合排序軸解釋量63%以上的物種，見(jiàn)圖3。

圖3 物種-環(huán)境的RDA二維排序圖

圖3中，物種因子箭頭之間的夾角(余弦值)可表示物種之間的相關(guān)性：小果珍珠花(Lyo)與杜鵑(Rho)之間正相關(guān)，且相關(guān)性最高。川榛(Cor)與茅栗(Cas)也是高度正相關(guān)，與呈鈍角的小果珍珠花(Lyo)和杜鵑(Rho)均為負(fù)相關(guān)，與呈銳角的楤木(Ara)有較小的正相關(guān)，與夾角接近直角的響葉楊(Pop)幾乎不相關(guān)。

環(huán)境因子箭頭的長(zhǎng)短可代表環(huán)境因子對(duì)物種數(shù)據(jù)的影響程度：海拔對(duì)物種的影響最大，其次為土壤水分，其它因子對(duì)物種數(shù)據(jù)的影響較小，其中海拔因子箭頭緊貼第1排序軸(橫軸)，對(duì)排序的貢獻(xiàn)極大，可近似的認(rèn)為排序軸的橫軸代表海拔，由左至右海拔逐漸降低。

環(huán)境因子箭頭夾角可代表環(huán)境因子之間的相關(guān)性：海拔與土壤水分呈正相關(guān)，與土壤溫度相關(guān)性很小，與空氣溫度等呈負(fù)相關(guān)。

環(huán)境因子箭頭與物種因子箭頭的夾角也可以表示物種與環(huán)境之間的相關(guān)性：川榛(Cor)、茅栗(Cas) 與海拔呈正相關(guān)；小果珍珠花(Lyo)、杜鵑(Rho) 與海拔呈負(fù)相關(guān)；楤木(Ara) 與海拔相關(guān)性較小；響葉楊(Pop)與海拔幾乎不相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

3.1 植被組成與價(jià)值

大方縣壩子村山林仿野生栽培天麻試驗(yàn)地天然生長(zhǎng)的23科28種植物中，狗脊、石韋、里白、車(chē)前、蛇莓、杜鵑、白櫟、楤木、楊梅、川榛等大部分植物具有藥用價(jià)值[2,4]；蕨類(lèi)植物、蘚類(lèi)植物和杜鵑、小果珍珠花等具有觀賞價(jià)值；亮葉樺、云南松、響葉楊等具有材用價(jià)值[2]；漆樹(shù)是經(jīng)濟(jì)林木樹(shù)種[2]。喬木與灌木植物在山林中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，豐富的天然林地資源在維系壩子村山林生態(tài)穩(wěn)定性方面具有重要作用。

3.2 物種分布之間相關(guān)性

試驗(yàn)所得物種的DCA二維排序圖中：杜鵑(Rho)與小果珍珠花(Lyo)分布相關(guān)性最大；川榛(Cor)與茅栗(Cas)、亮葉樺(Bet)與楊梅(Myr)分布相關(guān)性較大；白櫟(Que)分布較均勻；楤木(Ara)、云南松(Pin)與其他物種分布相關(guān)性較小。對(duì)應(yīng)于大方縣壩子村仿野生天麻種植地環(huán)境中：川榛數(shù)量最多且分布較集中；白櫟數(shù)量較多且分布廣泛；茅栗、亮葉樺、楊梅分布較廣；響葉楊、杜鵑、小果珍珠花分布集中；云南松、楤木零散分布。試驗(yàn)得出的結(jié)果與實(shí)際相符，但在物種分布相關(guān)性上更為直觀。

3.3 樣方類(lèi)型之間相關(guān)性

試驗(yàn)所得樣方的DCA二維排序圖中，樣方類(lèi)型按其相關(guān)性分為5種，觀察到5種類(lèi)型的樣方植被存在差異：Sa1～Sa4樣方優(yōu)勢(shì)物種為川榛(Cor)、白櫟(Que)； Sa5、Sa6、Sa8樣方優(yōu)勢(shì)物種為川榛(Cor)、亮葉樺(Bet)； Sa10～Sa12樣方優(yōu)勢(shì)物種為白櫟(Que)、杜鵑(Rho)； Sa7樣方優(yōu)勢(shì)物種為：川榛(Cor)； Sa9樣方優(yōu)勢(shì)物種為響葉楊(Pop)。調(diào)查樣方中相似的植被組成對(duì)環(huán)境因子起到調(diào)節(jié)作用，產(chǎn)生相近的樣方類(lèi)型，試驗(yàn)中的方法可更清楚的得到相似類(lèi)型的樣方。

3.4 物種與環(huán)境因子之間相關(guān)性

試驗(yàn)所得物種-環(huán)境的RDA二維排序圖中，海拔因子對(duì)物種的影響最大，可認(rèn)為第1排序軸代表海拔梯度，從左至右海拔依次降低。所制排序圖中隱去的4種植物：白櫟(Que) 、楊梅(Myr) 、亮葉樺(Bet)在種植地各海拔均有不規(guī)律分布，云南松(Pin)數(shù)量較少，均不能在圖中海拔梯度上做出解釋。所余物種：川榛(Cor)、茅栗(Cas)數(shù)量隨海拔的升高而增加；小果珍珠花(Lyo)、杜鵑(Rho)隨海拔的降低而減少；楤木(Ara)在海拔較高的地段有零散分布；響葉楊(Pop)與海拔之間沒(méi)有相關(guān)性。

試驗(yàn)中土壤水分對(duì)物種分布也有較大影響，川榛(Cor)、茅栗(Cas)喜好土壤水分較大的地段；杜鵑(Rho) 、小果珍珠花(Lyo)分布在土壤水分較小的地段；響葉楊(Pop)、楤木(Ara)數(shù)量較少，對(duì)土壤水分需求不明顯。

試驗(yàn)中土壤溫度對(duì)物種的影響最小，可能與所調(diào)查樣方均在大方縣壩子村仿野生天麻種植地的山林中，土壤溫度變化不明顯。

環(huán)境中海拔、坡度等因子限制著該環(huán)境中土壤的溫度、濕度、光照度等因子，進(jìn)而影響到該環(huán)境中植物的生長(zhǎng)，植物生長(zhǎng)又會(huì)對(duì)該環(huán)境中土壤的溫度、濕度、光照度等因子起到調(diào)節(jié)作用，最終形成一個(gè)適應(yīng)該環(huán)境的植物群落。大方縣壩子村山林中有野生天麻產(chǎn)出的歷史，山林中具有適合做天麻菌材的植物，且溫度、濕度等也較為適合天麻的生長(zhǎng)。傳統(tǒng)天麻人工栽培伴隨有大量?jī)?yōu)質(zhì)木材的耗用，給環(huán)境帶來(lái)極大的壓力；仿野生天麻栽培意在選擇合適的天麻生長(zhǎng)的種植地，配合森林撫育養(yǎng)護(hù)，采用或修剪種植地樹(shù)木枝段用于菌材、減少優(yōu)質(zhì)木材耗用。天麻種植期間對(duì)林地的撫育保護(hù)及天麻收獲后在天麻穴植樹(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)，這必然需要對(duì)天麻種植地環(huán)境條件及天然植被有所了解。試驗(yàn)調(diào)查了大方縣壩子村仿野生天麻種植地的天然植被種類(lèi)，記錄相應(yīng)環(huán)境數(shù)據(jù)，分析物種分布、樣方類(lèi)型、物種與環(huán)境因子之間的相關(guān)性，對(duì)今后仿野生天麻種植地的選擇、菌材的使用及撫育、生態(tài)環(huán)境的修復(fù)等具有重要的指導(dǎo)意義及參考價(jià)值。

[1] 貴州省大方縣地方志編纂委員會(huì).大方縣志[M].北京:方志出版社,1996:75.

[2] 大方縣綜合農(nóng)業(yè)區(qū)劃編寫(xiě)組.大方縣綜合農(nóng)業(yè)區(qū)劃[M].貴陽(yáng):貴州人民出版社,1988:47-48.

[3] 貴州植物志編委會(huì),貴州植物志[M].成都:四川民族出版社,1989.

[4] 錢(qián)永濤.藥用植物彩色圖譜[M].杭州:浙江科技出版社,2009.

[5] Jan L，Petr S. Multivariate Analysis of Ecological Data using CANOCO[M]. Cambridge: Cambridge University Press,2003:1-75，149-195.

Investigation on Vegetations in the Imitating WildGastrodiaelataPlanting Base of Dafang County

Zhang Bohua1， Zhao Zhi1,2*，Luo Fulai1,2，Liu Wei1，Peng Fangli1，Chen Songshu1

(1.Agricultural College, Guizhou University, Guiyang 550025，China；2.Guizhou ProvincialKey Laboratory of Propagation and Cultivation on Traditional Medicinal Materials, Guiyang 550025，China)

The vegatations in the imitating wildGastrodiaelataplanting base of Bazi village, Dafang county, Bijie prefecture, Guizhou province were investigated. In addition, the correlation analysis of vegatation composition and environmental factors were carried out. The results showed that the experimental field mainly includes 28 species wild plants in 23 families. Among them, there were 19 species of seed plants, 5 species of pteridophyte and 4 species of mosses.The seed plants included 5 herbs,2 vines,5 shrubs and 7 arbors.The dominant vegetation types in the experimental field were arbor and shrub. The altitude and soil moisture had big influence on vegetations, also there was a positive correlation between soil moisture and slope. The number ofCorylusheterophyllavar.sutchuenensisandCastaneaseguiniiincreased with the increase of altitude. WhileLyoniaovalifoliavar.ellipticaandRhododendronsimsiireduced with the decrease of altitude.

Gastrodiaelata; vegetation investigation; DCA; RDA

2014-11-20

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目—天麻仿野生栽培技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究(2011BAI13B04-03)；貴州省科技廳計(jì)劃項(xiàng)目—貴州省藥用植物繁育與種植重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(黔科合計(jì)Z字[2010]4015)；貴州省藥用植物繁育與種植人才基地(黔人領(lǐng)發(fā)[2013]15號(hào))

張博華(1987—)，女，碩士研究生，研究方向：藥用植物栽培與利用。E-mail:zhang.bo.hua@163.com

*通訊作者:趙致，男，教授，主要從事藥用植物生產(chǎn)理論與技術(shù)方面研究。E-mail:zzhao@gzu.edu.com

10.3969/j.issn.1006-9690.2015.03.013

Q94

A

1006-9690(2015)03-0049-04