大方仿野生天麻种植地植被调查研究

张博华，赵 致,2*，罗夫来,2，刘 威，彭方丽，陈松树

(1.贵州大学 农学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州省药用植物繁育与育种重点实验室，贵州 贵阳 550025)

大方仿野生天麻种植地植被调查研究

张博华1，赵 致1,2*，罗夫来1,2，刘 威1，彭方丽1，陈松树1

(1.贵州大学 农学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州省药用植物繁育与育种重点实验室，贵州 贵阳 550025)

对贵州省毕节市大方县坝子村仿野生天麻种植地的植被进行了调查研究，并对植被组成与环境因素进行相关性分析。结果表明：试验地主要有23科、28种野生植物，其中种子植物19种、蕨类植物5种、藓类植物4种，种子植物中有草本植物5种、藤本植物2种、灌木植物5种、乔木植物7种。试验地优势植被类型为乔木与灌木；试验地海拔、土壤水分对植被有较高的影响，且土壤水分与海拔之间正相关；川榛(Cor)、茅栗(Cas)数量随海拔的升高而增加；小果珍珠花(Lyo)、杜鹃(Rho)随海拔的降低而减少。

天麻；植被调查；DCA；RDA

大方县位于贵州省西北部、毕节地区中部，县境大部分海拔在1 400～1 900 m之间，气候温凉湿润，植物资源丰富，盛产百余种中药材，出产的大方天麻享誉国内外[1-2]。天麻植株无根无叶，不能进行光合作用，必须依靠蜜环菌提供营养，其生长、产量和质量都对栽培环境有很强的依赖。近年来贵州大方县新兴起一种天麻仿野生栽培模式，在收获接近野生品质天麻的同时，获得天麻的高产，并减小了天麻种植对生态环境的破坏。实验中对大方仿野生天麻种植地植被进行调查研究，希望了解种植地环境植被组成与环境因素之间的相关性，为今后的天麻种植选地提供环境依据。

1 试验方法

1.1 植被组成研究

在大方县坝子村山林仿野生栽培天麻试验地(海拔1 400 m～1 600 m)，选择具有代表性的典型性地段，采集天麻生长周边环境中的植物样本，并结合《中国植物志》等相关资料[2-4]，进行植物种类统计。

1.2 植被组成与环境因素之间的相关性研究

在试验地随机选取12个样方(样方面积5 m×5 m)，记录每个样方中出现的优势植物数量；以及记录各样方9个环境数据：海拔(m)、坡度(°)、土壤水分(%)、空气温度(℃)、空气湿度(%RH)、土壤温度(℃)、辐射(μmol/m2·s)和光照强度(lx)。使用Canoco软件进行DCA(去趋势分析)与RDA(冗余分析)分析。

2 结果与分析

2.1 植被组成研究

大方县坝子村山林仿野生栽培天麻试验地(海拔1 400 m～1 600 m)的植被构成是以乔木和灌木占优势，草本植物长势较弱的天然林地。在贵州大学熊源新和苟光前教授的帮助下，鉴定出试验地主要有以下28种植物(详见表1)，分属于23科，28属；其中种子植物19种、蕨类植物5种、藓类植物4种；种子植物中有5种草本植物、2种藤本植物、5种灌木植物、7种乔木植物。

表1 试验地天然植被种类统计表

2.2 植被与环境因素之间的相关性研究

试验地川榛数量最多且分布较集中；白栎数量较多且分布广泛；毛栗、亮叶桦、杨梅分布较广；响叶杨、杜鹃、小果珍珠花分布集中；云南松、楤木零散分布；漆与木姜子数量过于稀少，未统计到随机样方中。记录所得植物数量与环境数据记录见表2、表3。

表2 样方中优势植物数量统计表(株)

表3 样方中环境数据记录表

注：表中数据记录时间为2013.11

2.2.1 DCA排序

使用Canoco软件对表2和表3数据进行去趋势对应分析(DCA)[5]，其结果显示前4个排序轴特征值分别为：0.458、0.077、0.018、0.003，第1轴包含较大的信息量，第2轴次之，因此选用前两轴制作物种与样方的DCA二维排序图，见图1、图2。

图1 物种的DCA二维排序图

图1中，物种点之间的距离代表该物种分布的差异程度。图中杜鹃(Rho)与小果珍珠花(Lyo)之间的距离最短，二者的分布差异最小；同理川榛(Cor)与茅栗(Cas)的分布差异较小；亮叶桦(Bet)与杨梅(Myr)分布的差异也较小。白栎(Que)在图中各植物的中心位置，与其他植物的分布均相近；楤木(Ara)、云南松(Pin)处于图中各植物的外围，与其他植物的分布差异较大。

图2 样方的DCA二维排序图

图2中，1～12即为样方Sa1～Sa12。样方点之间的距离可以代表该样方之间的相似度。样方Sa1～Sa4相似度最高；样方Sa5、Sa6、Sa8之间相似度较高；Sa10～Sa12之间也较为相似；Sa7、Sa9与其他样方之间相似度小。

2.2.2 RDA排序

DCA排序结果显示4个排序轴长度分别为2.435、1.066、0.617、0.448，均小于3，说明该数据其做更深入的分析应该采用基于线性模型的排序方法，本实验中选择的是冗余分析(RDA)。使用Canoco软件对表2和表3数据进行冗余分析(RDA)[5]，其结果显示前4个排序轴特征值分别为：0.622、0.118、0.065、0.039，第1轴包含了大量的信息量，第2轴信息量较少，因此选用前两轴制作物种-环境的RDA二维排序图时，根据RDA排序结果，第1轴(横轴)对物种的累积解释量百分比为：62.2%，调整植物显示百分比，保留适合排序轴解释量63%以上的物种，见图3。

图3 物种-环境的RDA二维排序图

图3中，物种因子箭头之间的夹角(余弦值)可表示物种之间的相关性：小果珍珠花(Lyo)与杜鹃(Rho)之间正相关，且相关性最高。川榛(Cor)与茅栗(Cas)也是高度正相关，与呈钝角的小果珍珠花(Lyo)和杜鹃(Rho)均为负相关，与呈锐角的楤木(Ara)有较小的正相关，与夹角接近直角的响叶杨(Pop)几乎不相关。

环境因子箭头的长短可代表环境因子对物种数据的影响程度：海拔对物种的影响最大，其次为土壤水分，其它因子对物种数据的影响较小，其中海拔因子箭头紧贴第1排序轴(横轴)，对排序的贡献极大，可近似的认为排序轴的横轴代表海拔，由左至右海拔逐渐降低。

环境因子箭头夹角可代表环境因子之间的相关性：海拔与土壤水分呈正相关，与土壤温度相关性很小，与空气温度等呈负相关。

环境因子箭头与物种因子箭头的夹角也可以表示物种与环境之间的相关性：川榛(Cor)、茅栗(Cas) 与海拔呈正相关；小果珍珠花(Lyo)、杜鹃(Rho) 与海拔呈负相关；楤木(Ara) 与海拔相关性较小；响叶杨(Pop)与海拔几乎不相关。

3 结论与讨论

3.1 植被组成与价值

大方县坝子村山林仿野生栽培天麻试验地天然生长的23科28种植物中，狗脊、石韦、里白、车前、蛇莓、杜鹃、白栎、楤木、杨梅、川榛等大部分植物具有药用价值[2,4]；蕨类植物、藓类植物和杜鹃、小果珍珠花等具有观赏价值；亮叶桦、云南松、响叶杨等具有材用价值[2]；漆树是经济林木树种[2]。乔木与灌木植物在山林中占据优势，丰富的天然林地资源在维系坝子村山林生态稳定性方面具有重要作用。

3.2 物种分布之间相关性

试验所得物种的DCA二维排序图中：杜鹃(Rho)与小果珍珠花(Lyo)分布相关性最大；川榛(Cor)与茅栗(Cas)、亮叶桦(Bet)与杨梅(Myr)分布相关性较大；白栎(Que)分布较均匀；楤木(Ara)、云南松(Pin)与其他物种分布相关性较小。对应于大方县坝子村仿野生天麻种植地环境中：川榛数量最多且分布较集中；白栎数量较多且分布广泛；茅栗、亮叶桦、杨梅分布较广；响叶杨、杜鹃、小果珍珠花分布集中；云南松、楤木零散分布。试验得出的结果与实际相符，但在物种分布相关性上更为直观。

3.3 样方类型之间相关性

试验所得样方的DCA二维排序图中，样方类型按其相关性分为5种，观察到5种类型的样方植被存在差异：Sa1～Sa4样方优势物种为川榛(Cor)、白栎(Que)； Sa5、Sa6、Sa8样方优势物种为川榛(Cor)、亮叶桦(Bet)； Sa10～Sa12样方优势物种为白栎(Que)、杜鹃(Rho)； Sa7样方优势物种为：川榛(Cor)； Sa9样方优势物种为响叶杨(Pop)。调查样方中相似的植被组成对环境因子起到调节作用，产生相近的样方类型，试验中的方法可更清楚的得到相似类型的样方。

3.4 物种与环境因子之间相关性

试验所得物种-环境的RDA二维排序图中，海拔因子对物种的影响最大，可认为第1排序轴代表海拔梯度，从左至右海拔依次降低。所制排序图中隐去的4种植物：白栎(Que) 、杨梅(Myr) 、亮叶桦(Bet)在种植地各海拔均有不规律分布，云南松(Pin)数量较少，均不能在图中海拔梯度上做出解释。所余物种：川榛(Cor)、茅栗(Cas)数量随海拔的升高而增加；小果珍珠花(Lyo)、杜鹃(Rho)随海拔的降低而减少；楤木(Ara)在海拔较高的地段有零散分布；响叶杨(Pop)与海拔之间没有相关性。

试验中土壤水分对物种分布也有较大影响，川榛(Cor)、茅栗(Cas)喜好土壤水分较大的地段；杜鹃(Rho) 、小果珍珠花(Lyo)分布在土壤水分较小的地段；响叶杨(Pop)、楤木(Ara)数量较少，对土壤水分需求不明显。

试验中土壤温度对物种的影响最小，可能与所调查样方均在大方县坝子村仿野生天麻种植地的山林中，土壤温度变化不明显。

环境中海拔、坡度等因子限制着该环境中土壤的温度、湿度、光照度等因子，进而影响到该环境中植物的生长，植物生长又会对该环境中土壤的温度、湿度、光照度等因子起到调节作用，最终形成一个适应该环境的植物群落。大方县坝子村山林中有野生天麻产出的历史，山林中具有适合做天麻菌材的植物，且温度、湿度等也较为适合天麻的生长。传统天麻人工栽培伴随有大量优质木材的耗用，给环境带来极大的压力；仿野生天麻栽培意在选择合适的天麻生长的种植地，配合森林抚育养护，采用或修剪种植地树木枝段用于菌材、减少优质木材耗用。天麻种植期间对林地的抚育保护及天麻收获后在天麻穴植树对生态环境的修复，这必然需要对天麻种植地环境条件及天然植被有所了解。试验调查了大方县坝子村仿野生天麻种植地的天然植被种类，记录相应环境数据，分析物种分布、样方类型、物种与环境因子之间的相关性，对今后仿野生天麻种植地的选择、菌材的使用及抚育、生态环境的修复等具有重要的指导意义及参考价值。

[1] 贵州省大方县地方志编纂委员会.大方县志[M].北京:方志出版社,1996:75.

[2] 大方县综合农业区划编写组.大方县综合农业区划[M].贵阳:贵州人民出版社,1988:47-48.

[3] 贵州植物志编委会,贵州植物志[M].成都:四川民族出版社,1989.

[4] 钱永涛.药用植物彩色图谱[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

国家科技支撑计划项目—天麻仿野生栽培技术标准研究(2011BAI13B04-03)；贵州省科技厅计划项目—贵州省药用植物繁育与种植重点实验室(黔科合计Z字[2010]4015)；贵州省药用植物繁育与种植人才基地(黔人领发[2013]15号)

张博华(1987—)，女，硕士研究生，研究方向：药用植物栽培与利用。E-mail:zhang.bo.hua@163.com

*通讯作者:赵致，男，教授，主要从事药用植物生产理论与技术方面研究。E-mail:zzhao@gzu.edu.com

10.3969/j.issn.1006-9690.2015.03.013

Q94

A

1006-9690(2015)03-0049-04