恩施地区濒危野生竹节参生态环境及伴生植物群落特征研究

2016-07-09涂星徐新华张燕阮清锋郜红利袁成玉

中国中药杂志 2016年9期

涂星徐新华张燕阮清锋郜红利袁成玉

[摘要]采用典型樣地调查法，对恩施地区下属不同县市地区的野生竹节参的分布特点、种群密度、生存土壤情况和伴生植物群落特征等进行研究，发现野生竹节参主要分布在东经29°—30°、北纬108°—110°，海拔1 000～1 500 m较湿润的林下、沟边或次生林的高草丛中，种群密度较低；其着生的土壤以黄棕壤、黄壤和红壤为主，以潮土和腐殖土为主，腐殖土厚度5～30 cm，pH 60～68，含水量168%～242%，土壤容重139～212；其所处植被类型主要为常绿针叶林、常绿落叶阔叶混交林和常绿针叶落叶阔叶混交林，其群落结构包括乔木、灌木和草本3个层次；伴生植物中种子植物总计有86科118属134种，乔木层共有15科21属26种，群落的优势种主要是松科植物如马尾松、油松和巴山松和杉科植物如杉木、柳杉等；灌木层39科54属62种，以油茶、刺楸、三叶木通、扇棕、圆叶鼠李、光叶菝葜等为优势植物种类；草本层32科43属46种，蕨类植物如黑足鳞毛蕨、绵马贯众、尖齿凤丫蕨、三叉耳蕨、掌叶铁线蕨、峨眉蕨贯众、岩蕨、狗脊蕨优势极大；地被层覆盖有大量的地衣和苔藓。其中，马尾松、油松、巴山松、蕨类、地衣和苔藓可作为恩施地区野生竹节参的指示植物。表明野生竹节参对生态环境的要求较高，其伴生植物群落特征以乔木层灌木层草本层为主，垂直结构较明显，可依据研究成果实现野生竹节参的驯化和资源保护。

[关键词]野生竹节参；生态环境；伴生植物；群落特征；垂直结构

[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

竹节参为五加科植物人参属多年生植物竹节参Panax japonicus C A Mey的干燥根茎，别名竹节三七、竹节人参、白三七等，史载于《本草纲目拾遗》[12]。竹节参具有止血生肌、散瘀止痛、舒筋活络、滋补强壮等功效[1]，兼具北药人参和南药三七的功效，被民间誉为“草药之王”[3]。现代药理学研究表明，竹节参对心血管系统、免疫系统、中枢神经系统、消化系统等具有一定的保护作用[47]。由于诸多因素，野生竹节参的资源逐年减少，目前已处于濒危状态[8]。

张勇等[9]对竹节参引种栽培周围生长的植物种类进行调查，发现其伴生植物共有27种，分属17科，主要是喜阴暗湿润的植物，但该研究是针对驯化竹节参的伴生植物的调查，人为因素较大。徐妙端等[10]对竹节参人工驯化技术进行了研究，发现其发芽率、开花率和保存率较低，生长年限较长。因此本研究拟采用实地调查的方法分析恩施地区野生竹节参的生态环境和伴生植物群落特征，为其野生转家种的规范化种植提供参考。

1方法

11调查方法

根据历年野外考察的资料，在具体调查恩施土家苗族自治州野生竹节参资源的总体分布情况和生态环境情况的基础上，选择了8个有代表性的野生竹节参伴生植物群落为调查点。

采用典型样地调查法，在选定地点设置5个50 m×50 m的样地进行系统调查，调查内容包括地点、海拔、经度、纬度、坡向、坡度、分布与保存情况、种群密度（样地内实际统计的竹节参株数）。

在样方内，分别挖取5个纵剖面，观察土壤类型、土壤或腐殖质层厚度，并在每个剖面各层取土样500 g，风干磨细过筛后按水土比5∶2用pH计测定土壤pH；采用环刀法测定各样方内的土壤容重；采用烘干法测定土壤自然水含量。

选取种群密度最大地区研究野生竹节参伴生植物的群落特征。在样方内，选取竹节参周围20 m×20 m的样方，对样方内乔木层进行每木检尺，把高度超过3 m且胸径超过5 cm的所有木本植物划归为乔木层，记录样方中乔木的种类、胸径和树高，估测冠幅；把高度小于3 m且胸径小于5 cm的木本植物划归为灌木层，记录样方中灌木的种类、数量及盖度；在样方内对角线设置4个2 m×2 m的小样方，记录草本层植物种类、数量及盖度。

12数据处理与分析

参考文献[1112]，计算野生竹节参伴生植物群落垂直组成结构重要值。

乔木层重要值=（相对密度+相对优势度+相对频度）/3

灌木層、草本层重要值=（相对多度+相对盖度+相对频度）/3

其中，相对密度或多度为不同层各物种占该层总株数的百分比；相对优势度为乔木层各树种胸高断面积占总胸高断面积的百分比；相对盖度为灌木层或草本植物覆盖面积占样方面积的百分比；相对频度为某植物出现的样方数占调查样方总数的百分比。

采用SPSS 180软件分析种群密度和土壤理化性质之间的关系，以|r|=0～03表示两者无明显相关性，以|r|=03～05表示两者之间呈普通相关性，以|r|=05～07表示两者之间呈显著相关性，以|r|=07～09表示两者之间呈极显著相关性，以|r|=09～1表示两者之间高度相关。

2结果与分析

21野生竹节参分布特点及种群密度

调查发现，恩施地区野生竹节参主要分布在东经29°—30°、北纬108°—110°，海拔1 000～1 500 m较湿润的林下、沟边或次生林的高草丛中。其周围环境湿度较高，无明显积水，通风状态良好，遮荫度较高，无阳光直接照射。其所处植被类型主要为常绿针叶林、常绿落叶阔叶混交林和常绿针叶落叶阔叶混交林，其群落结构包括乔木、灌木和草本3个层次，见表1。恩施地区野生竹节参的种群生态密度较低，调查发现其种群密度最高为每025 hm2 53株，最低为每025 hm2 11株。

22野生竹节参生存土壤分析

恩施地区野生竹节参着生的土壤以黄棕壤、黄壤和红壤为主，以潮土和腐殖土为主，腐殖土厚度为5～30 cm，pH 60～68，含水量168%～242%，土壤容重为139～212，结果见表2。

分别以土壤pH、含水量和容重对野生竹节参的种群密度进行线性拟合，结果其相关系数r分别为0408 4，0701 5，0738 7。结果表明，野生竹节参的种群密度与土壤含水量及容重呈极显著的相关性，与土壤pH呈普通相关性。

23伴生植物群落结构

由表1可见，恩施地区野生竹节参种群密度最大的是咸丰县丁寨乡天上坪村，且该地区人迹罕至，人为干扰较少，较完整的保持了野生竹节参的原生态环境。选取该地进行伴生植物群落结构研究，调查结果发现，野生竹节参的伴生植物有42科62属71种（不包括苔藓和地衣），可分为乔木层、灌木层和草本层。

231乔木层乔木层共有15科21属26种，可分为高度为11～35 m的大型和中型乔木层及高度为3～11 m的小型乔木，前者主要是常绿和落叶高位芽植物，后者主要是阔叶高位芽植物。松科植物如马尾松、油松和巴山松的重要值最大，是群落的优势种；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达72%。在调查中发现，多数野生竹节参均可在人迹罕至、环境适宜的松树林和杉树林中发现。该结果标明，松树林和杉树林可能是恩施地区野生竹节参栖息的指示植物，见表3。

232灌木层灌木层39科54属62种。其中山茶科（油茶和茶树）的重要值达到1651%，个体数量较多。其中山茶科、五加科、壳斗科、豆科、樟科、葡萄科、蔷薇科、马鞭草科、桑科、防己科和漆树科都有2种或2种以上植物。该层以油茶、刺楸、三叶木通、扇棕、圆叶鼠李、光叶菝葜等为优势植物种类，见表4。

233草本层所选择的地区受人为干扰较小，其草本层物种分布较群集，平均盖度达到60%以上，种类极为丰富，草本层32科43属46种。蕨类植物优势极大，共计有6科7属，重要比高达6024%，其中黑足鳞毛蕨、绵马贯众、尖齿凤丫蕨、三叉耳蕨、掌叶铁线蕨、峨眉蕨贯众、岩蕨、狗脊蕨为优势植物，见表5。

234地被层调查发现，在恩施地区野生竹节参的伴生植物的群落垂直结构中，主要的地被物是地衣和苔藓，其地表盖度达到了30%以上，是地被层主要的优势种类植物。该研究结果提示，苔藓和地衣生长较好的环境，可以作为野生竹节参野生转家种的最佳生态环境。

3讨论

31野生竹节参资源濒危的原因分析

野生贵重植物濒危最大灭绝压力多来自生态环境的改变，但是对于竹节参而言，人为因素才是其濒危的首要原因。竹节参具有“草药之王”的美称，具有极高的药用价值和经济价值，长期被过度采挖，导致其野生资源已经濒临枯竭。

从本研究可以发现，土壤腐殖土的厚度和含水量与恩施地区野生竹节参的种群密度呈极显著的相关性，土壤腐殖土厚度和含水量高的地方其种群密度也较大。而近几年恩施地区的降雨量显著下降，导致土壤含水量和腐殖土厚度显著降低，可能也是野生竹节参资源濒危的重要原因之一。

32野生竹节参生态环境的状况分析

本研究发现，野生竹节参主要分布在东经29°—30°、北纬108°—110°，海拔1 000～1 500 m地区。其周围环境湿度较高，无明显积水，通风状态良好，遮荫度较高，无阳光直接照射。野生竹节参着生的土壤以黄棕壤、黄壤和红壤为主，以潮土和腐殖土为主，腐殖土厚度 5～30 cm，pH 60～68，含水量168%～242%，土壤容重 139～212。

该结果表明，在开展野生竹节参的驯化过程时，尽量选取本研究调查所得的生态环境，选择合理的经纬度和海拔地区，控制土壤厚度、pH和含水量。

33野生竹节参的群落特征

本研究对咸丰县丁寨乡天上坪村实地调查研究结果标明，野生竹节参的植被类型主要常绿针叶林、常绿落叶阔叶混交林和常绿针叶落叶阔叶混交林3种类型，其群落结构包括乔木、灌木和草本3个层次。乔木层的优势植物主要是松科植物（如马尾松、油松和巴山松）、杉科植物（如杉木、柳杉等）；灌木层的优势植物主要是山茶科植物和五加科植物；而草本层主要是蕨类植物，地被层以苔藓和地衣为主。该研究结果表明，松科、杉科、山茶科、五加科、蕨类、苔藓和地衣能够提供适宜野生竹节参的栖息环境。对恩施其他地区的野生竹节参调查点物种进行调查验证，均可发现上述几种科属植物的存在，验证了之前的观点。

34野生竹节参的保护与开发

在调查中发现，人迹罕至的地方野生竹节参的种群密度更大，生长状况更加良好，但总体上野生竹节参的种群密度依然较小，濒危的状态没有得到较大的改善。对竹节参野生资源的保护和开发势在必行，针对其生态环境特点和群落结构特征，应当从以下几点出发，保证其可持续的开发与利用：利用本次调研的结果，在野生竹节参资源分布比较集中的区域，建立保护点和禁采区，实行就地保护，打击滥采滥挖的行为；开展野生竹节参的驯化研究，以现有资料为基础建立竹节参GAP生产基地；开展其野生资源普查，确定其重点保育范围，封山育林，扩大其生境区，促进其野生种群恢复。

总之，本研究从恩施地区野生竹节参的生态环境和伴随生植物群落特征两大方面开展了研究，所研究的成果为其驯化和驯化后的田间管理提供了参考。但由于本研究属于短期内的定点實地调查，未能较好的监测其一年生长期内的温度、湿度、土壤水分、pH等的动态变化，还有待进一步研究。

[参考文献]

[1]中国药典. 一部[S]. 2010

[2]王黎，王文娟，高苏亚反相高效液相色谱法快速测定竹节参中齐墩果酸的含量[J]应用化工，2015，44（5）：953

[3]欧阳丽娜，向大位，吴雪，等竹节参化学成分及药理活性研究进展[J]中草药，2010，41（6）：1023

[4]李春艳，张杰，李劲平，等竹节参化学成分与药理活性研究进展[J]中医药导报，2012， 18（4）：68

[5]王洪武，姜美杰，赵海霞，等竹节参皂苷与多糖组合物对免疫低下小鼠免疫功能的影响[J]广东医学，2010，31（20）：2620

[6]贺海波，许佳，王洪武，等竹节参不同提取部位预处理对冠脉结扎诱导大鼠急性心肌缺血损伤的影响[J]第三军医大学学报，2011，33（14）：1462

[7]杨莉，袁丁，代艳文，等竹节参总提物对H2O2诱导SHSY5Y 神经细胞损伤的保护作用[J]第三军医大学学报，2014，36（2）：143

[8]刘海华，林先明，艾伦强，等竹节参种质资源现状及匮乏原因分析[J]现代农业科技，2014（17）：118

[9]张勇，陈清松，张来竹节参引种驯化基地伴生植物调查研究[J]现代农业科技，2014，15：81

[10]徐妙端，潘智慧，刘饶人工驯化技术研究[J]中国科技信息，2008（19）：69