三峡大老岭地区野生重楼属植物分布格局研究

曾百林，李道新，尹本伟，杜宵，韩庆瑜，陈金良，田风雷，王功芳

(宜昌三峡大老岭自然保护区管理局， 湖北 宜昌 443000)

0 引言

重楼属Paris植物,是百合科重楼属植物的统称，别名灯台七、王孙、蚤休、七叶一枝花等.我国共有重楼属植物19 种, 大多分布在西南山地[1].其味苦，性微寒；有小毒，有清热解毒，消肿止痛，凉肝定惊之功效，在临床上广泛用于治疗子宫出血、癌症、流行性腮腺炎及慢支炎等疾症，还是著名中成药云南白药、季德胜蛇药片、宫血宁胶囊等主要原料药材之一[2-3].本属七叶一枝花、华重楼等两种被现行国家药典收载,其他多数种类在民间为常用草药[4].目前，我国每年所消耗的重楼资源，主要来自野生资源.由于用药量的增大,保护不力, 致使本属植物濒危状况越来越严重[5].同时，因其基原种质不清，来源混杂，严重制约了人工种植重楼产业的发展，影响重楼药材质量及其药效稳定性.为此，我们开展宜昌野生重楼种质资源分布和生长状况调查，摸清资源状况，为更好地保护和利用宜昌野生珍贵中药材资源服务，推进宜昌林下中药材种植产业发展服务.

1 研究方法

1.1 种质资源调查根据野生重楼资源的垂直分布特点，选择海拔600 m以上地区进行重点调查和样本采集.调查以典型性和可操作性相结合的原则, 以保护区最高峰天宝山(海拔2 004.8 m)为中心，分东西南北4个方向，沿保护区南部百岁溪河谷区域、东部乐天溪河谷、西部七里峡河谷、北部高岚河河谷，在典型地形区域(阴坡/阳坡/沟谷/山脊等) 兼顾不同地形部位，沿海拔梯度每间隔100 m左右设置10 m × 10 m调查样方.调查记载样方内乔木层主要种类、胸径，计算优势树种(组)和树种结构，灌木层记录主要种类，统计平均高度.清点样地所有重楼种类株数，在样方内设置5 m × 5 m灌木样方和2 m ×2 m草本样方,记录海拔、经纬度、生境、土壤、伴生植物乔灌草等相关信息.为有效保护资源，采集同种类完整标本1～3株，拍摄生境及全株照片.对分布数量较多的区域进行活体移栽到资源圃保存，并制作标本、拍摄生境及全株照片.种类鉴定主要参照《重楼属植物》[1]、《中国植物志》[6]以活体标本鉴定为主, 彩色图片鉴定为辅.调查时间：2015年1月—2016年12月.

1.2 不同种类土壤养分测定为全面掌握重楼资源根际土壤养分状况，摸清重楼生长土壤养分需求规律，在样方调查的同时，每个样方挖取根际土壤用布袋盛装备用, 取回后按文献[7]的方法进行土壤干燥与保存，测定土壤含水量、容重、pH值、有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾等10项土壤理化指标数据.

1.3 统计分析以海拔、地形、植被优势树种(组)、土壤等主要因子，分别统计各重楼种类株数来代表各种类多度指标.各项分析均运用SPSS 22.0软件完成[8-9].

2 结果与分析

2.1 主要分布种类经过2年调查，完成样方93个，调查记录重楼属植物7种1 856株.经鉴定，大老岭区域分布野生重楼属植物共计7种(4种3变种).分别是七叶一枝花P.polyphyllaSmith、华重楼P.polyhyllaSmithvar.chinensis(Franch.)Hara、球药隔重楼P.fargesiiFranch.、短梗重楼P.polyphyllaSm var,appendiculataHara、小重楼P.delavayiFr. var.delavayi、巴山重楼P.bashanensisWang et Tang、具柄重楼P.fargesiiFranch. Var.petiolata(Baker ex C. H. Wright)H. Li.(P.fargesiiFranch. var.petiolata(Baker ex C. H. Wright)Wang et Tang).

2.2 分布多度指标计算与转换用记录到的重楼株数指标代表各种类分布的多度x.由于各重楼种类多度指标在不同海拔、地形、植被等因子中分布不服从正态分布，同时部分数据值为0，因此对每个数据进行平方根转换.具体为：

2.3 分布格局

2.3.1 种类与多度格局 分析表明种类和多度相关为负相关，且相关关系极为显著.按照多度指标从高到低排序为七叶一枝花>球药隔重楼>华重楼>具柄重楼>小重楼>巴山重楼(图1).

图1 大老岭野生重楼分布多度格局

表1 大老岭野生重楼分布多度相关性分析

2.3.2 不同重楼分布海拔格局 将海拔从400～2 000 m每间隔200 m划分8个梯度，分别统计分析不同梯度不同种类重楼的分布数量，并作统计分析.结果表明，不同重楼分布与海拔梯度之间差异显著(表2).从范围上看，七叶一枝花分布最宽泛，最低达到537 m，巴山重楼分布海拔范围最窄，达到1 500 m以上(图2)，与《中国植物志》记载的海拔分布下限基本一致.

图2 大老岭野生重楼属植物分布海拔格局

表2 大老岭野生重楼分布多度(x′)与海拔显著性检验

2.3.3 不同重楼分布地形坡向格局 统计分析表明，不同重楼分布与地形坡向之间差异显著(表3).进一步开展种类、坡向各指标间多重比较，七叶一枝花与其他种类间差异显著，球药隔重楼与华重楼间差异不显著，与其他种类间差异显著；华重楼与短梗重楼、球药隔重楼差异不显著，与其他种类间差异显著；剩余其他种类之间均不显著.在适应性方面，优先级为七叶一枝花，次之为球药隔重楼与华重楼(表4).坡向各指标间多重比较表明，WS与其他坡向之间差异显著度最高，各类重楼分布最集中(图3).

表3 大老岭野生重楼分布多度(x′)与坡向显著性检验

表4 大老岭野生重楼分布种类与坡向多重比较

图3 大老岭野生重楼分布地形格局

图4 大老岭野生重楼分布植被格局

2.3.4 不同野生重楼种类分布群落结构 通过样方调查的乔木树种平均胸径和树高统计计算，依据《湖北省森林资源规划调查技术规程》优势树种划分标准[10]，共统计12个优势树种群落76个群系类型.不同种类与优势树种群落类型主体效应的检验表明，种类与优势树种群落类型之间差异显著(表5).在优势树种群落方面，阔叶类优势树种群落分布最为集中，其次是针阔混、阔叶类、栎类.尤其以七叶一枝花、球药隔重楼、华重楼在阔叶类优势树种群落分布最为集中最为明显.

表5 大老岭野生重楼分布(x′)与优势树种群落主体效应的检验

2.3.5 不同重楼分布土壤养分格局 对各样方、各种类根际土壤理化性质指标土壤含水量、容重、pH值、有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾等的测定，分种类取均值，得出不同种类重楼根际土壤理化性质表(表6).

表6 不同种类野生重楼根际土壤理化性质表

根据表6进行不同种类重楼根际土壤理化性质主成分分析.从表7变量间相关系数矩阵数据表中得出，10个指标间存在两两相关的关系，主对角线上各指标自身的相关系数均为1，各指标均存在正负不等的相关关系及相关系数.表9显示按照所选择的标准提取相应数量的主成分后，10个指标变量的提取均达到90%以上，信息提取充分.

表7 不同种类野生重楼根际土壤理化性质主成分分析相关系数矩阵

表8显示了所有特征根及贡献率和累计百分比；由表可知，第一主成分的特征根为6.650，占特征根总和的60.452%，累计贡献率为60.452%，第二主成分的特征根为3.116，占特征根总和的28.325%，累计贡献率为88.777%，第三主成分的特征根为1.004，占特征根总和的9.129%，累计贡献率为97.906%，达到90%以上，不需要再增加主成分.

表8 不同种类野生重楼根际土壤理化性质主成分分析总方差解释

表9成分矩阵显示各主成分在各个变量上的载荷.在第一主成分中有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾的系数较大；在第二主成分中容重、pH值、全磷、全钾、速效钾的系数较大；在第三主成分中土壤含水量、速效磷、速效钾的系数较大.综合看，有机质、全氮、速效磷、速效钾在三个主成分中的系数大.三个主成分用方程式表达为：

表9 不同种类野生重楼根际土壤理化性质主成分分析公因子方差和成分矩阵

y1=0.382x1-0.141x2-0.624x3+0.956x4+0.975x5+0.945x6+0.852x7+0.919x8+0.927x9-0.160x10,

y2=-0.846x1+0.983x2+0.767x3+0.213x4+0.037x5+0.212x6+0.510x7+0.138x8-0.286x9+0.546x10,

y3=0.333x1-0.013x2-0047x3-0.143x4-0.141x5-0.173x6-0.108x7+0.338x8+0.164x9+0.817x10.

3 讨论

从调查分析结果表明，7种野生重楼属植物中，七叶一枝花、球药隔重楼、华重楼从多度、分布海拔梯度范围、地形、优势树种群落等格局看，均优于其他种类，具有广泛驯化培育价值.这3种重楼各自在驯化栽培种表现性状，需要后期进一步试验对比研究.从根际土壤理化性质主成分分析来看，土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾是重楼生长土壤养分的主导因子，在后期的驯化和栽培技术研究中应该重点关注.

《中国植物志》记载，七叶一枝花、巴山重楼分布上限达到2 600 m以上[6]，由于区域限制，本次调查未在海拔2 000 m以上开展调查，调查结论还有一定的局限性，需要后期进一步扩展范围补充调查.在驯化培育中，宜选择海拔1 000～1 800 m、西南向.

4 结语

本研究基本摸清了大老岭地区野生重楼资源状况，为后期野生资源驯化选优和栽培技术研究提供一定的理论参考.在调查中，所有重楼资源均成零星分布状态，种群密度仅为0.035株/hm2(调查记录株数/调查区域总面积).在利益的驱动下，野生重楼资源因为大规模采挖而枯竭，部分种类也因此而濒临灭绝[11].因此，资源保护刻不容缓.建议当地加强巡护，严厉制止打击私挖乱采行为；对部分集中分布地段的加强生境改造，提升种群自我修复能力.同时，我们后续将进一步开展资源驯化选优、育苗和栽培技术研究，不断满足农户种植种苗需求，从根本上减少保护与发展的冲突.