湖北蘄春九棵松野生蘄艾群落基本結(jié)構(gòu)

董元火，廖新安，夏恒建，彭仕梅，付李明，袁夢(mèng)琪，廖 廓

（1.江漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430056；2.湖北省蘄春縣科技局，湖北 黃岡 435300；3.李時(shí)珍醫(yī)藥集團(tuán)有限公司，湖北 黃岡 435300；4.中國(guó)科學(xué)院武漢植物園水生植物與流域生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074）

0 引言

群落物種多樣性和分布格局不僅是理解群落組織水平和功能狀態(tài)的基礎(chǔ)，也是研究生物多樣性至關(guān)重要的內(nèi)容［1］。開(kāi)展群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性分析對(duì)保護(hù)野生生物種質(zhì)資源和可持續(xù)利用具有重要的指導(dǎo)意義［2］。

艾（Artemisia argyi）為菊科篙屬多年生草本植物，又名艾蒿、灸草。干燥艾葉味辛、苦，性溫，歸肝、脾、腎經(jīng)，具有溫經(jīng)止血、散寒止痛、祛濕止癢等功效［3］，臨床用于治療小腹冷痛，經(jīng)寒不調(diào)，宮冷不孕，崩漏經(jīng)多，妊娠下血，外用可治療皮膚瘙癢等［4］。在我國(guó)，艾是一個(gè)廣布種，但以湖北蘄州者為佳，謂之蘄艾［5］。蘄艾是“蘄春四寶”之一，是蘄春獨(dú)特的優(yōu)質(zhì)中藥材資源，有著悠久的歷史和獨(dú)特的健康養(yǎng)生功能。蘄春自古就有“千門萬(wàn)戶懸昌艾，出城十里聞藥香”之說(shuō)。蘄春出產(chǎn)的蘄艾植株高大，可達(dá)1.8～2.5 m，含揮發(fā)油較多，香氣濃郁，葉厚紙質(zhì)，密被厚而長(zhǎng)的毛，取干葉揉之可成絨團(tuán)，質(zhì)柔軟，性溫，味微苦、微甘，與普通艾不同［4-5］。蘄艾氣味清香濃郁，含有豐富的揮發(fā)油，現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，蘄艾揮發(fā)油具有抑菌、殺菌、抗病毒、平喘、鎮(zhèn)咳、鎮(zhèn)靜及抗過(guò)敏等作用，在醫(yī)藥產(chǎn)品、消毒劑等醫(yī)用和日化用品中應(yīng)用廣泛［6］。2011年蘄艾成為國(guó)家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品，也是近年來(lái)作為蘄春醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的首推品牌，是重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品以及精準(zhǔn)扶貧的重點(diǎn)項(xiàng)目。

目前，關(guān)于蘄艾的研究主要集中于形態(tài)學(xué)、化學(xué)成分、藥理作用、臨床應(yīng)用和種植等方面［5-10］。筆者研究了野生蘄艾居群的生境及其群落基本特征，以期為野生蘄艾種質(zhì)資源的保護(hù)和合理利用提供基礎(chǔ)資料和依據(jù)。

1 研究地點(diǎn)

蘄春縣位于湖北省東南部，長(zhǎng)江中游以北。北倚大別山，南臨長(zhǎng)江，屬亞熱帶大陸季風(fēng)氣候，氣候溫和，四季分明，雨量充沛，歷年平均無(wú)霜期249.1 d，降水量1 341.7 mm，日照時(shí)數(shù)2 025.8 h，平均氣溫16.8 ℃。地跨東經(jīng)115°12′～115°56′，北緯29°59′～30°40′之間。藥材資源豐富，常用中草藥資源約為400余種。蘄蛇、蘄竹、蘄龜、蘄艾稱為蘄春“四寶”。蘄春是明代醫(yī)藥學(xué)家李時(shí)珍的故里。

2 研究方法

2.1 蘄艾種群和群落基本特征野外調(diào)查研究方法

采用全球定位系統(tǒng)測(cè)定野生蘄艾所在地的地理坐標(biāo)。測(cè)定蘄艾的居群面積、個(gè)體數(shù)量等主要參數(shù)。所在地的生境特征被記錄。蘄艾及其主要伴生種被采集和鑒定，各物種的相對(duì)數(shù)量也被記錄。采用布朗-布朗喀（Braun-Blanquet）［11］劃分的6個(gè)多度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)相對(duì)數(shù)量，它們分別為：非常多（5）、多（4）、較多（3）、較少（2）、少（1）、極少（+）。每種植物的投影蓋度、個(gè)體數(shù)量、頻度等參數(shù)用目視法進(jìn)行評(píng)定和記錄。根據(jù)蘄春九棵松野生蘄艾種群相對(duì)較小的特點(diǎn)，采用每隔1 m按1 m×1 m的樣方共取8個(gè)樣方，研究群落的基本特征。將群叢優(yōu)勢(shì)種的名稱作為該群叢的名稱。

2.2 物種多樣性分析

對(duì)群落的組成特征及物種多樣性等指標(biāo)，采用重要值和α－多樣性指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用物種豐富度指數(shù)（Partrick豐富度指數(shù)（R））、香農(nóng)威納指數(shù)（Shannon-Wiener index（H′））、辛普森指數(shù)（Simpson index（D））和Pielou均勻度指數(shù)（J）等參數(shù)評(píng)價(jià)物種多樣性。各參數(shù)的計(jì)算如下述公式，下列各式中，在樣方中第i個(gè)種的相對(duì)重要值記為Pi，Pi=第i個(gè)種的重要值/所有種的重要值之和。S是指群落中的物種數(shù)。

1）重要值（IV）=（相對(duì)密度+相對(duì)頻度+相對(duì)蓋度）/3，其中相對(duì)密度=某個(gè)種的株數(shù)/所有種的總株數(shù)，相對(duì)頻度=某個(gè)種的頻度/所有種的總頻度，相對(duì)蓋度=某個(gè)種的蓋度/所有種的總蓋度。

2）物種豐富度指數(shù)(R):R=S。

3 結(jié)果

3.1 生境及種群基本特征

該野生蘄艾居群位于蘄春九棵松村。地理坐標(biāo)為：30°19′N，115°21′E。海拔為75 m。蘄艾散生于民居屋后。蘄艾生長(zhǎng)在砂質(zhì)土壤中，長(zhǎng)勢(shì)一般，平均植株高60 cm，最高80 cm。蘄艾居群面積約為15～20 m2，植株數(shù)約25株左右，多度為少（1）（括號(hào)中數(shù)字或符號(hào)表示多度等級(jí)，下同），為小種群。頻度約為100%，蓋度僅為3%左右?？偟膩?lái)說(shuō)該居群蘄艾長(zhǎng)勢(shì)一般，作為主要藥用部分的艾葉也瘦小。

3.2 蘄艾所在群落物種多樣性特點(diǎn)

蘄春九棵松野生蘄艾群落的群叢名為刺槐+尖頭青竹+野菊花（Robinia pseudoacacia+Phyllostachys acuta+Dendranthema indicumAss）。主要有10科13屬13種植物與蘄艾相伴生。主要伴生種分別是刺槐R.pseudoacacia、野菊花D.indicum、尖頭青竹P.acuta等。蓋度最大為刺槐（15%），最小的是鴨趾草Commelina communis。頻度最大的是蘄艾Artemisia argyi（100%），最小為鴨趾草、海金沙Lygodium japonicum和一年蓬Erigeron annuus（12%）。重要值和相對(duì)重要值最大的為尖頭青竹，最小的為小果薔薇Rosa cymosa（表1）。

α－多樣性指數(shù)分析顯示蘄春九棵松野生蘄艾群落物種多樣性的主要參數(shù)結(jié)果顯示：豐富度指數(shù)（R）、辛普森指數(shù)（D）、香農(nóng)威納指數(shù)（H′）和Pielou均勻度指數(shù)（J）分別為13、0.867、2.180和0.850。

表1 蘄艾群落的物種多樣性及基本特征Tab.1 Basic characteristics and species diversity of theArtemisia argyicommunity

4 討論

研究表明導(dǎo)致生物多樣性快速喪失的主要因素是大規(guī)模的人類活動(dòng)［12］。相對(duì)于大居群來(lái)說(shuō)，小居群更加脆弱。隨機(jī)因素如環(huán)境波動(dòng)、災(zāi)害和人為因素如拓荒、耕作更容易對(duì)小居群產(chǎn)生干擾［12］。過(guò)于頻繁劇烈和長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的干擾會(huì)破壞生境，同時(shí)降低物種豐富度、多樣性及均勻度［13］。本研究顯示蘄春九棵松野生蘄艾居群面積約為15～20 m2，植株個(gè)體數(shù)僅25株左右，多度為少（1），蓋度僅為3%左右，表明該居群是小居群。由于該居群緊鄰民居，與居民生活區(qū)相交錯(cuò)，且與之相連的道路是居民平常生產(chǎn)、生活的通道，因此易受到干擾，野生蘄艾居群的恢復(fù)受到嚴(yán)重影響。資源不合理開(kāi)發(fā)利用是威脅生物多樣性的重要原因之一［14-15］。過(guò)度利用會(huì)造成種群下降、分布區(qū)域縮小，威脅野生生物的生存和可持續(xù)利用［12］。由于近年來(lái)蘄春蘄艾產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)蘄艾的需求持續(xù)增長(zhǎng)，同時(shí)受人工栽培蘄艾產(chǎn)量限制，供需矛盾突出，從而加劇了野生蘄艾過(guò)度采集，導(dǎo)致野生蘄艾資源面臨枯竭。同時(shí)，蘄春與全國(guó)各地區(qū)一樣，在端午節(jié)有采集蘄艾的風(fēng)俗，進(jìn)一步影響了野生蘄艾資源的恢復(fù)?？梢?jiàn)，造成野生蘄艾資源減少的重要原因可能是過(guò)度采集和生境的破壞與喪失。因此，為了緩解供需矛盾，使蘄艾資源可持續(xù)性利用，開(kāi)展蘄艾按中藥材GAP大規(guī)模種植也是降低過(guò)度采集造成影響的重要措施。

生物多樣性保護(hù)最有效的措施是原生境的保護(hù)和人為影響的減少［16］。因此，為了更好地保護(hù)和可持續(xù)利用蘄艾藥用種質(zhì)資源，建議采取以下舉措：1）在蘄春開(kāi)展野生蘄艾種質(zhì)資源的廣泛調(diào)查，摸清家底，為資源的保護(hù)和利用提供科學(xué)依據(jù)。2）在比較大的野生蘄艾種群分布區(qū)，設(shè)立多個(gè)野生資源種質(zhì)保護(hù)地，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用襁M(jìn)行保護(hù)野生資源的宣傳教育，提高人們的可持續(xù)利用資源的意識(shí)，盡量降低人為活動(dòng)對(duì)野生蘄艾種群的影響，達(dá)到保護(hù)更多野生蘄艾資源的目的。3）處理好保護(hù)和利用間的關(guān)系，有效控制野生蘄艾的采集。

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