恩施地區(qū)瀕危野生竹節(jié)參生態(tài)環(huán)境及伴生植物群落特征研究

涂星 徐新華 張燕 阮清鋒 郜紅利 袁成玉

[摘要]采用典型樣地調(diào)查法，對恩施地區(qū)下屬不同縣市地區(qū)的野生竹節(jié)參的分布特點(diǎn)、種群密度、生存土壤情況和伴生植物群落特征等進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)野生竹節(jié)參主要分布在東經(jīng)29°—30°、北緯108°—110°，海拔1 000～1 500 m較濕潤的林下、溝邊或次生林的高草叢中，種群密度較低；其著生的土壤以黃棕壤、黃壤和紅壤為主，以潮土和腐殖土為主，腐殖土厚度5～30 cm，pH 60～68，含水量168%～242%，土壤容重139～212；其所處植被類型主要為常綠針葉林、常綠落葉闊葉混交林和常綠針葉落葉闊葉混交林，其群落結(jié)構(gòu)包括喬木、灌木和草本3個層次；伴生植物中種子植物總計有86科118屬134種，喬木層共有15科21屬26種，群落的優(yōu)勢種主要是松科植物如馬尾松、油松和巴山松和杉科植物如杉木、柳杉等；灌木層39科54屬62種，以油茶、刺楸、三葉木通、扇棕、圓葉鼠李、光葉菝葜等為優(yōu)勢植物種類；草本層32科43屬46種，蕨類植物如黑足鱗毛蕨、綿馬貫眾、尖齒鳳丫蕨、三叉耳蕨、掌葉鐵線蕨、峨眉蕨貫眾、巖蕨、狗脊蕨優(yōu)勢極大；地被層覆蓋有大量的地衣和苔蘚。其中，馬尾松、油松、巴山松、蕨類、地衣和苔蘚可作為恩施地區(qū)野生竹節(jié)參的指示植物。表明野生竹節(jié)參對生態(tài)環(huán)境的要求較高，其伴生植物群落特征以喬木層灌木層草本層為主，垂直結(jié)構(gòu)較明顯，可依據(jù)研究成果實現(xiàn)野生竹節(jié)參的馴化和資源保護(hù)。

[關(guān)鍵詞]野生竹節(jié)參；生態(tài)環(huán)境；伴生植物；群落特征；垂直結(jié)構(gòu)

[Abstract]The paper is aimed to study the distribution， population density， soil conditions and community characteristics of accompanying plants in Enshi subregional different areas， with a typical habitats investigation method The results showed that the wild Panax japonicus mainly distributed in moist places under the forests， by streams， or secondary forests of high grass， within east longitude 29°30°， north latitude 108°110°and about 1 00015 00 meters above sea level The soils were mainly tide soil and humus with yellowbrown soil， yellow soil and red soil， and the humus thickness was530 centimeter， pH 6068， the moisture content of 168%242%， soil bulk density of 139212 Its geographical vegetation types were mainly evergreen coniferous forest， evergreendeciduous mixture broad leaved forest and evergreen coniferous forest mixed deciduous broadleaved forest， including three levels community structure of arbors， shrubs and herbaceous； Its accompanying plants reached 86 families， 118 genera， 134 species of seed plants， the arbors included 15 families， 21 genera， 26 species and the dominant species community mainly Pinaceae such as Pinus massoniana， P tabuliformis， P henryi and Taxodiaceae such as Cunninghamia lanceolata， Cryptomeria fortunei etc The shrubs included 39 families， 54 genera， 62 species with the dominant species such as Camellia oleifera， Kalopanax septemlobus， Akebia trifoliata， Trachycarpusfortunei， Rhamnus globosa， Smilax corbularia and so on The herbaceous included 32 families， 43 genera， 46 species， and Ferns such as the blackfooted Dryopteris， Dryopteris crassirhizom， Coniogramme affinis， Polystichum tripteron， Adiantum pedatum， Lunathyrium acrostichoides， Woodsia ilvensis and Woodwardia japonica were dominant species The cover layer covered a large number of lichens and mosses The wild P japonicus can be found among the P massoniana， P tabuliformis， P henryi， lichens and mosses These may indicate that the wild P japonicusin Enshi requires higher demands on the ecological environment， its accompanying plants are mainly the tree layershrub layerherb layer， and vertical structure is obvious The study provides a basis for domestication and conservation of P japonicus resources

[Key words]wild Panax japonicus； ecological environment； accompanying plants′； community characteristics； vertical structure

doi：10.4268/cjcmm20160905

竹節(jié)參為五加科植物人參屬多年生植物竹節(jié)參Panax japonicus C A Mey的干燥根莖，別名竹節(jié)三七、竹節(jié)人參、白三七等，史載于《本草綱目拾遺》[12]。竹節(jié)參具有止血生肌、散瘀止痛、舒筋活絡(luò)、滋補(bǔ)強(qiáng)壯等功效[1]，兼具北藥人參和南藥三七的功效，被民間譽(yù)為“草藥之王”[3]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，竹節(jié)參對心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等具有一定的保護(hù)作用[47]。由于諸多因素，野生竹節(jié)參的資源逐年減少，目前已處于瀕危狀態(tài)[8]。

張勇等[9]對竹節(jié)參引種栽培周圍生長的植物種類進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其伴生植物共有27種，分屬17科，主要是喜陰暗濕潤的植物，但該研究是針對馴化竹節(jié)參的伴生植物的調(diào)查，人為因素較大。徐妙端等[10]對竹節(jié)參人工馴化技術(shù)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其發(fā)芽率、開花率和保存率較低，生長年限較長。因此本研究擬采用實地調(diào)查的方法分析恩施地區(qū)野生竹節(jié)參的生態(tài)環(huán)境和伴生植物群落特征，為其野生轉(zhuǎn)家種的規(guī)范化種植提供參考。

1方法

11調(diào)查方法

根據(jù)歷年野外考察的資料，在具體調(diào)查恩施土家苗族自治州野生竹節(jié)參資源的總體分布情況和生態(tài)環(huán)境情況的基礎(chǔ)上，選擇了8個有代表性的野生竹節(jié)參伴生植物群落為調(diào)查點(diǎn)。

采用典型樣地調(diào)查法，在選定地點(diǎn)設(shè)置5個50 m×50 m的樣地進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括地點(diǎn)、海拔、經(jīng)度、緯度、坡向、坡度、分布與保存情況、種群密度（樣地內(nèi)實際統(tǒng)計的竹節(jié)參株數(shù)）。

在樣方內(nèi)，分別挖取5個縱剖面，觀察土壤類型、土壤或腐殖質(zhì)層厚度，并在每個剖面各層取土樣500 g，風(fēng)干磨細(xì)過篩后按水土比5∶2用pH計測定土壤pH；采用環(huán)刀法測定各樣方內(nèi)的土壤容重；采用烘干法測定土壤自然水含量。

選取種群密度最大地區(qū)研究野生竹節(jié)參伴生植物的群落特征。在樣方內(nèi)，選取竹節(jié)參周圍20 m×20 m的樣方，對樣方內(nèi)喬木層進(jìn)行每木檢尺，把高度超過3 m且胸徑超過5 cm的所有木本植物劃歸為喬木層，記錄樣方中喬木的種類、胸徑和樹高，估測冠幅；把高度小于3 m且胸徑小于5 cm的木本植物劃歸為灌木層，記錄樣方中灌木的種類、數(shù)量及蓋度；在樣方內(nèi)對角線設(shè)置4個2 m×2 m的小樣方，記錄草本層植物種類、數(shù)量及蓋度。

12數(shù)據(jù)處理與分析

參考文獻(xiàn)[1112]，計算野生竹節(jié)參伴生植物群落垂直組成結(jié)構(gòu)重要值。

喬木層重要值=（相對密度+相對優(yōu)勢度+相對頻度）/3

灌木層、草本層重要值=（相對多度+相對蓋度+相對頻度）/3

其中，相對密度或多度為不同層各物種占該層總株數(shù)的百分比；相對優(yōu)勢度為喬木層各樹種胸高斷面積占總胸高斷面積的百分比；相對蓋度為灌木層或草本植物覆蓋面積占樣方面積的百分比；相對頻度為某植物出現(xiàn)的樣方數(shù)占調(diào)查樣方總數(shù)的百分比。

采用SPSS 180軟件分析種群密度和土壤理化性質(zhì)之間的關(guān)系，以|r|=0～03表示兩者無明顯相關(guān)性，以|r|=03～05表示兩者之間呈普通相關(guān)性，以|r|=05～07表示兩者之間呈顯著相關(guān)性，以|r|=07～09表示兩者之間呈極顯著相關(guān)性，以|r|=09～1表示兩者之間高度相關(guān)。

2結(jié)果與分析

21野生竹節(jié)參分布特點(diǎn)及種群密度

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，恩施地區(qū)野生竹節(jié)參主要分布在東經(jīng)29°—30°、北緯108°—110°，海拔1 000～1 500 m較濕潤的林下、溝邊或次生林的高草叢中。其周圍環(huán)境濕度較高，無明顯積水，通風(fēng)狀態(tài)良好，遮蔭度較高，無陽光直接照射。其所處植被類型主要為常綠針葉林、常綠落葉闊葉混交林和常綠針葉落葉闊葉混交林，其群落結(jié)構(gòu)包括喬木、灌木和草本3個層次，見表1。恩施地區(qū)野生竹節(jié)參的種群生態(tài)密度較低，調(diào)查發(fā)現(xiàn)其種群密度最高為每025 hm2 53株，最低為每025 hm2 11株。

22野生竹節(jié)參生存土壤分析

恩施地區(qū)野生竹節(jié)參著生的土壤以黃棕壤、黃壤和紅壤為主，以潮土和腐殖土為主，腐殖土厚度為5～30 cm，pH 60～68，含水量168%～242%，土壤容重為139～212，結(jié)果見表2。

分別以土壤pH、含水量和容重對野生竹節(jié)參的種群密度進(jìn)行線性擬合，結(jié)果其相關(guān)系數(shù)r分別為0408 4，0701 5，0738 7。結(jié)果表明，野生竹節(jié)參的種群密度與土壤含水量及容重呈極顯著的相關(guān)性，與土壤pH呈普通相關(guān)性。

23伴生植物群落結(jié)構(gòu)

由表1可見，恩施地區(qū)野生竹節(jié)參種群密度最大的是咸豐縣丁寨鄉(xiāng)天上坪村，且該地區(qū)人跡罕至，人為干擾較少，較完整的保持了野生竹節(jié)參的原生態(tài)環(huán)境。選取該地進(jìn)行伴生植物群落結(jié)構(gòu)研究，調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，野生竹節(jié)參的伴生植物有42科62屬71種（不包括苔蘚和地衣），可分為喬木層、灌木層和草本層。

231喬木層喬木層共有15科21屬26種，可分為高度為11～35 m的大型和中型喬木層及高度為3～11 m的小型喬木，前者主要是常綠和落葉高位芽植物，后者主要是闊葉高位芽植物。松科植物如馬尾松、油松和巴山松的重要值最大，是群落的優(yōu)勢種；其次是杉科植物如杉木、柳杉等。松科植物和杉科植物的重要值之和達(dá)72%。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)野生竹節(jié)參均可在人跡罕至、環(huán)境適宜的松樹林和杉樹林中發(fā)現(xiàn)。該結(jié)果標(biāo)明，松樹林和杉樹林可能是恩施地區(qū)野生竹節(jié)參棲息的指示植物，見表3。

232灌木層灌木層39科54屬62種。其中山茶科（油茶和茶樹）的重要值達(dá)到1651%，個體數(shù)量較多。其中山茶科、五加科、殼斗科、豆科、樟科、葡萄科、薔薇科、馬鞭草科、桑科、防己科和漆樹科都有2種或2種以上植物。該層以油茶、刺楸、三葉木通、扇棕、圓葉鼠李、光葉菝葜等為優(yōu)勢植物種類，見表4。

233草本層所選擇的地區(qū)受人為干擾較小，其草本層物種分布較群集，平均蓋度達(dá)到60%以上，種類極為豐富，草本層32科43屬46種。蕨類植物優(yōu)勢極大，共計有6科7屬，重要比高達(dá)6024%，其中黑足鱗毛蕨、綿馬貫眾、尖齒鳳丫蕨、三叉耳蕨、掌葉鐵線蕨、峨眉蕨貫眾、巖蕨、狗脊蕨為優(yōu)勢植物，見表5。

234地被層調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在恩施地區(qū)野生竹節(jié)參的伴生植物的群落垂直結(jié)構(gòu)中，主要的地被物是地衣和苔蘚，其地表蓋度達(dá)到了30%以上，是地被層主要的優(yōu)勢種類植物。該研究結(jié)果提示，苔蘚和地衣生長較好的環(huán)境，可以作為野生竹節(jié)參野生轉(zhuǎn)家種的最佳生態(tài)環(huán)境。

3討論

31野生竹節(jié)參資源瀕危的原因分析

野生貴重植物瀕危最大滅絕壓力多來自生態(tài)環(huán)境的改變，但是對于竹節(jié)參而言，人為因素才是其瀕危的首要原因。竹節(jié)參具有“草藥之王”的美稱，具有極高的藥用價值和經(jīng)濟(jì)價值，長期被過度采挖，導(dǎo)致其野生資源已經(jīng)瀕臨枯竭。

從本研究可以發(fā)現(xiàn)，土壤腐殖土的厚度和含水量與恩施地區(qū)野生竹節(jié)參的種群密度呈極顯著的相關(guān)性，土壤腐殖土厚度和含水量高的地方其種群密度也較大。而近幾年恩施地區(qū)的降雨量顯著下降，導(dǎo)致土壤含水量和腐殖土厚度顯著降低，可能也是野生竹節(jié)參資源瀕危的重要原因之一。

32野生竹節(jié)參生態(tài)環(huán)境的狀況分析

本研究發(fā)現(xiàn)，野生竹節(jié)參主要分布在東經(jīng)29°—30°、北緯108°—110°，海拔1 000～1 500 m地區(qū)。其周圍環(huán)境濕度較高，無明顯積水，通風(fēng)狀態(tài)良好，遮蔭度較高，無陽光直接照射。野生竹節(jié)參著生的土壤以黃棕壤、黃壤和紅壤為主，以潮土和腐殖土為主，腐殖土厚度 5～30 cm，pH 60～68，含水量168%～242%，土壤容重 139～212。

該結(jié)果表明，在開展野生竹節(jié)參的馴化過程時，盡量選取本研究調(diào)查所得的生態(tài)環(huán)境，選擇合理的經(jīng)緯度和海拔地區(qū)，控制土壤厚度、pH和含水量。

33野生竹節(jié)參的群落特征

本研究對咸豐縣丁寨鄉(xiāng)天上坪村實地調(diào)查研究結(jié)果標(biāo)明，野生竹節(jié)參的植被類型主要常綠針葉林、常綠落葉闊葉混交林和常綠針葉落葉闊葉混交林3種類型，其群落結(jié)構(gòu)包括喬木、灌木和草本3個層次。喬木層的優(yōu)勢植物主要是松科植物（如馬尾松、油松和巴山松）、杉科植物（如杉木、柳杉等）；灌木層的優(yōu)勢植物主要是山茶科植物和五加科植物；而草本層主要是蕨類植物，地被層以苔蘚和地衣為主。該研究結(jié)果表明，松科、杉科、山茶科、五加科、蕨類、苔蘚和地衣能夠提供適宜野生竹節(jié)參的棲息環(huán)境。對恩施其他地區(qū)的野生竹節(jié)參調(diào)查點(diǎn)物種進(jìn)行調(diào)查驗證，均可發(fā)現(xiàn)上述幾種科屬植物的存在，驗證了之前的觀點(diǎn)。

34野生竹節(jié)參的保護(hù)與開發(fā)

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，人跡罕至的地方野生竹節(jié)參的種群密度更大，生長狀況更加良好，但總體上野生竹節(jié)參的種群密度依然較小，瀕危的狀態(tài)沒有得到較大的改善。對竹節(jié)參野生資源的保護(hù)和開發(fā)勢在必行，針對其生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)和群落結(jié)構(gòu)特征，應(yīng)當(dāng)從以下幾點(diǎn)出發(fā)，保證其可持續(xù)的開發(fā)與利用：利用本次調(diào)研的結(jié)果，在野生竹節(jié)參資源分布比較集中的區(qū)域，建立保護(hù)點(diǎn)和禁采區(qū)，實行就地保護(hù)，打擊濫采濫挖的行為；開展野生竹節(jié)參的馴化研究，以現(xiàn)有資料為基礎(chǔ)建立竹節(jié)參GAP生產(chǎn)基地；開展其野生資源普查，確定其重點(diǎn)保育范圍，封山育林，擴(kuò)大其生境區(qū)，促進(jìn)其野生種群恢復(fù)。

總之，本研究從恩施地區(qū)野生竹節(jié)參的生態(tài)環(huán)境和伴隨生植物群落特征兩大方面開展了研究，所研究的成果為其馴化和馴化后的田間管理提供了參考。但由于本研究屬于短期內(nèi)的定點(diǎn)實地調(diào)查，未能較好的監(jiān)測其一年生長期內(nèi)的溫度、濕度、土壤水分、pH等的動態(tài)變化，還有待進(jìn)一步研究。

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[責(zé)任編輯呂冬梅]