路边青种群构件结构及生长规律分析

宋金枝，王占新，张砚凯，秦佳梅*

(1.通化师范学院，吉林 通化134001;2.集安市花甸镇农业技术推广站，吉林 集安134200)

路边青(Geum aleppicum Jacp.)为蔷薇科多年生草本植物，以夏、秋两季采收全草入药，为中国药典收录药材蓝布正的基源植物之一。具益气健脾，补血养阴，润肺化痰之功效［1］。生于海拔300～1 000 m之间的山坡、林缘、草地、沟边、路旁、河边、灌丛、荒地及住宅附近［2］。植物种群构件理论为植物种群生物学和植物种群生态学开辟了一个新的研究领域［3］。在植物的生长过程中，植物通过调节其构件的结构以适应外界环境的变化，同时植物各构件的生长过程亦具有规律性。探讨植物体各构件的生长规律，了解植物生长发育过程中各构件的变化和生长状况并对其进行定量刻画，是深入研究植物适应与进化的基础［4-5］。有关路边青构件结构及其生长规律的研究尚无报道。本文以吉林省集安市阳岔沟野生路边青为调查对象，分析路边青种群构件结构及生长相关性，揭示其构件的形成规律，并为构件生物学理论的深入研究积累资料。

1 研究地区与研究方法

1.1 研究区概况 集安市位于吉林省东南部，地理坐标东经125°45'-126°30'、北纬40°52'-41°35'。东南与朝鲜隔鸭绿江相望，北与通化县、通化市、白山市毗邻，西南与辽宁省宽甸、桓仁两县接壤。地处长白山南麓，长白山系的老岭山脉由东北向西南横贯全境，境内山峦叠嶂，森林覆盖率高达83.12%。最高点老秃顶海拔1 516 m，最低处凉水朝鲜族乡杨木村海拔108 m。属温带湿润季风气候，全年日照时数为2 284 h。全市年平均气温7.5℃，年≥10℃活动积温3 142℃，无霜期150 d以上，年降水量800～1 200。是典型的山区市，素有“吉林小江南”之美誉。

1.2 研究方法 2012年7月下旬，路边青花盛期，在集安市阳岔沟林间路旁山坡，选择路边青分布的典型地段，采用大样本随机挖取单个植株的方法进行取样。取样时，分别挖取30个大小不等的植株，去除根部泥土并编号。回室内逐一测定其根长、根鲜重、根干重，株高、茎粗、茎干重、茎鲜重，基生叶长、基生叶宽、基生叶鲜重、基生叶干重，茎生叶长、茎生叶宽、茎生叶鲜重、茎生叶干重，花直径、花及果实干重、花果实鲜重。其中各构件长度用厘米尺测定，各构件的干鲜重用Sartorius。BA210s型电子天平测定。计算各构件占构件总数的百分比。

1.3 数据处理 用Excel软件进行统计分析，选择线性函数、指数函数、幂函数、对数函数4种函数中相关性最高的函数作为其无性系生长分析的定量刻画模型［6］。

2 结果与分析

2.1 植株数量特征及构件的结构 经统计分析表1。各数量指标的平均值代表样本的整体水平，最大值和最小值反映样本的实际范围，标准差反映样本变异的绝对数量指标［7-8］。路边青种群构件由根、茎、基生叶、茎生叶、花和果实组成。在整体水平上，根干鲜重所占比例为21.71%、23.26%，茎的干鲜重占比例为20.82%、18.31%，花果的干鲜重所占比例为6.97%、6.68%，叶的干鲜重所占比例为 50.52%、51.76%占绝对优势。表明路边青花盛期即药材的收获期，叶片构成了路边青种群构件的主体。路边青株高在30～67 cm之间，平均株高46.58 cm，标准差10.13最大，说明路边青的株高不是集中在均值附近而是离散的，参差不齐的。

2.2 路边青植株株高、茎直径和茎生物量的生长规律 经统计分析，路边青植株株高与茎生物量、茎直径和茎生物量、茎直径和茎鲜重之间有密切的相关关系，其相关的程度最佳的均为线性函数(图1)，其确定系数 R2分别为0.4943、0.4224 和0.5843。

表1 路边青植株的数量特征及构件结构(n=30)

图1 路边青植株株高、茎直径和茎生物量、茎鲜重的观测值及拟合曲线

从图1拟合方程的参数可以反映出，随着株高和茎直径的增加，路边青茎的干鲜重呈线性函数增加。表明株高和茎直径都与茎的干鲜重在增长速度上存在着差异，并具有同速生长规律。

2.3 路边青叶片的生长规律 路边青叶片构件是由茎生叶和基生叶构成。经统计分析，路边青叶片鲜重与叶片长宽之间及叶片长与宽之间均有密切的相关关系，其相关程度最佳的函数不同(图2)。从图2的拟合方程反映出，路边青茎生叶片随着长度的增加，其叶片鲜重以线性函数形式增加，随着茎生叶片宽度的增加，其叶片鲜重呈指数函数形式增加，茎生叶片长度与茎生叶宽度呈线性函数形式增加。路边青基生叶片随着长度的增加，其叶片鲜重呈指数函数增加，随宽度的增加，其叶片鲜重呈线性函数形式增加，基生叶片长度与叶片宽的则以幂函数形式增加。说明路边青叶片的生长遵循着不同的规律，不仅存在着同速生长规律，也有异速生长规律。

图2 路边青叶片鲜重与叶片长宽及叶片长与宽的观测值及拟合曲线(n=30)

3 讨论

路边青广泛分布林缘及山坡路旁。在花盛期，路边青种群构件由根、茎、基生叶、茎生叶、花及果实组成。在整体水平上，叶片(包括基生叶和茎生叶)占的比例最大，构成了路边青种群构件的主体。从收获药材的产量指标看，花盛期无论基生叶还是茎生叶均处于最佳生长状态，认为夏季采集优于秋季。

异速生长指的是生物体的某一特征的相对生长率与第二种特征的相对生长率不相等;而同速生长则指的是这2种特征都以相同的比例增加［7］。本研究表明，路边青株高与茎生物量之间、茎直径和茎生物量、茎鲜重之间的相关的程度为线性函数，表现出同速生长规律。路边青叶片的生长则遵循着不同的规律，不仅具有一致的同速生长规律，也有异速生长规律。在植物各特征的生长分析研究中，R2为拟合方程的确定系数，可用来估计遗传因子的控制水平，而1-R2则体现随机环境的影响水平［9］。路边青各构件的异速生长规律中，确定系数 R2为0.3797～0.5771，在同速生长规律中确定系数R2为0.412～0.6067。可见，路边青各构件的生长无论是异速的还是同速的，均受遗传因子和环境因素双重控制的，同时也体现出各构件生长因环境影响而具有的生态可塑性［10］。

［1］卫生部药典委员会编写组.中国药典:1部［M］.北京:人民卫生出版社，2010:329-330.

［2］严促铠，李万林.中国长白山药用植物资源彩色图志［M］.北京:人民卫生出版社，1997:221-222.

［3］黎云祥，刘玉成，钟章成.植物种群生态学中的构件理论［J］.生态学杂志，1995，4(6):35-41.

［4］刘庆，钟章成.无性系植物种群生态学研究进展及有关概念［J］.生态学杂志，1995，4(3):40-45.

［5］杨允菲，张宝田，李建东.松嫩平原人工草地野大麦无性系冬眠构件的结构及形成规律［J］.生态学报，2004，24(2):268-273.

［6］田迅，杨允菲.西辽河平原不同生境草芦种群分株生长的可塑性［J］.草地学报，2004，12(1):17-21.

［7］杨允菲，李建东.松嫩平原人工草地羊草和野大麦叶种群的趋同生长格局［J］.草业学报，2003，12(5):38-43.

［8］祝廷成.羊草生物生态学［M］.长春:吉林科学技术出版社，2004.

［9］王俊炜，李海燕，杨允菲.温带地区4种园林灌木叶片的生长规律［J］.东北师范大学学报(自然科学版)，2005，37(1):95-98.

［10］肖洒，王刚，李良.毛乌素沙地油蒿与杨柴异速生长模式及个体大小的种内竞争调节［J］.中国沙漠，2003，23(1):67-72.