野生华山参生境调查与分析

丛晓峰，陈 昊，李 丹

（1陕西省西安植物园，西安 710061；2陕西省植物资源保护与利用工程技术研究中心，西安 710061；3国投生物科技投资有限公司，北京 100034）

0 引言

华山参(Physochlaina infundibularis)学名为漏斗泡囊草或漏斗脬囊草，为茄科泡囊草属多年生草本植物，陕西地区称之为秦参、煤参，河南地区称之为热参、大红参，山西地区称之为二月旺[1-2]。华山参属陕西省重点保护植物[3]，自然分布区域狭长且不连续，产陕西秦岭北坡的中部到东部、河南西部和南部、山西南部等地区，适生区为海拔400～1600 m的山坡林下[3-4]。

华山参始载于《本草纲目拾遗》[4]，是中药材华山参的基源植物，也是中成药华山参片、华山参滴丸的主要原料；中药材华山参与中成药华山参片均收载于《中华人民共和国药典》（2020 年版一部）[5]。华山参以干燥的根部入药，味甘、微苦，性温，有毒，具有温肺祛痰、平喘止咳、安神镇惊之功效，用于寒痰喘咳、惊悸失眠等症的治疗[5-7]。华山参富含莨菪碱类化合物，因其存在一定的药用价值，人为挖掘较为严重。华山参对生境的要求较为严苛，国内外未见人工种植华山参的报道。近年来华山参的研究多集中在化学成分的提取与鉴定[8-17]，对华山参的野生种群分布、适生环境、生境制约因子、致濒原因等研究相对匮乏。笔者依据野外科考数据，对野生华山参生境进行调查分析，旨在为华山参种质资源的保护与利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 种群的确定

收集整理野生华山参相关文献资料，依据《第四次全国中药资源普查技术规范》的相关指导[18]，结合野外实际调查经验，规划野外调查方案。在10 m×10 m 区域内野生华山参个体植株超过5株，认定为一个种群，相邻2个种群距离不小于200 m。

1.2 研究方法与数据处理

调查华山参种群的生境状况以及分布特点，内容包括种群的地理信息（经纬度、海拔、坡向、坡位、坡度）、群落的建群信息（建群树种、郁闭度、干扰强度、伴生植物）、华山参的物候信息（萌发及休眠时间、花期、果期、植株数量、生长状况、植株性状等），每个种群采集3份0～20 cm的土壤样品，检测养分含量，取平均值。群落中物种的重要值、相对多度、相对频度和相对高度的计算见式(1)～(4)。

采用电极法测量土壤pH，土壤有机质与碱解氮分别采用NY/T 1121.6—2006、LY/T 1228—2015方法测定，土壤速效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗分光光度法(HJ 704—2014)测定，土壤速效钾采用火焰光度计法(NY/T 889—2004)测定。采用Excel 2003处理分析相关数据。

2 结果与分析

2.1 基本情况

华山参野外调查区域主要集中在秦岭中部的陕西西安地区与秦岭东部的河南洛阳地区，海拔500～1450 m，属暖温带大陆季风气候，光照充足。年均温14℃，年降水量690 mm，年均日照2177.3 h，无霜期213 d。

华山参多生于郁闭度在30%～45%之间的林下或林缘（表1），其中阴坡、阳坡的平均郁闭度分别为31.8%、44.2%，阳坡的郁闭度明显高于阴坡。野生华山参的适生海拔在600～900 m 之间，阳坡生长区的海拔稍高于阴坡，所处的坡度一般较缓，多在15°～25°。

表1 华山参野外采样点的地理分布特征

华山参土层厚度多在10～20 cm，夹杂较多的碎石，地表枯落物厚度为3～5 cm，多为乔木、灌木的枯枝落叶。

2月底、3月初当日均温度达到10～15℃时，华山参开始萌发，茎分枝或稀不分枝；叶片近三角形，草质，互生，除叶片外通体被短柔毛；3 月中下旬，当日均温达到15～20℃时开花，开花时植株高度20～35 cm，花顶生或腋生，伞形聚伞花序，花萼长约6 mm，花冠漏斗状钟形，长1 cm，基部为浅紫色，其他部分绿黄色，花期10～15 d；4月上旬结果，蒴果，直径约1.5 cm，绿色；4月下旬至5月上旬果实成熟，种子肾形，长约3 mm，浅桔黄色；5月上旬华山参的茎叶逐渐变黄枯萎，进入休眠期。

2.2 华山参生境的植物特征

华山参生境内各层次主要伴生物种具有明显的北温带中低海拔山区植物特征，表2为华山参生境内各层次重要值排名前3位且大于0.5的物种，群落类型主要为中低海拔落叶阔叶林，多以盐肤木(Rhus chinensis)、锐齿槲栎(Quercus aliena)、黄栌(Cotinus coggygria)、枫杨(Pterocarya stenoptera)建群，偶见粗榧(Cephalotaxus sinensis)等针叶林，郁闭度较高，华山参常生于林缘或林下。位于秦岭东段的3、4、5号样地以盐肤木为优势树种，其他位于秦岭中部的6 个样地的优势树种为锐齿槲栎、黄栌。华山参生境内的灌木层大多呈现稀疏状况，以鞘柄菝葜(Smilax stans)、胡枝子(Lespedeza bicolor)、火棘(Pyracantha fortuneana)、卫矛(Euonymus alatus)为主。草本层多以紫堇(Corydalis edulis)、薹草(Carex breviculmis)、麦冬(Ophiopogon japonicus)为主，有时可见延胡索、老鸦瓣、黄精等药用植物。

表2 华山参生境内的主要伴生物种（重要值大于0.5）

按生活习性划分，华山参生境内计有木本植物16科28 属36 种，以壳斗科(Fagaceae)、漆树科(Anacardiaceae)、蔷薇科(Rosaceae)为主；草本植物12科22 属35 种，以天门冬科(Asparagaceae)、莎草科(Cyperaceae)为主。

2.3 华山参根际土壤分析

表3是不同产地华山参根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量及pH的差异，变异系数越大表明数据越分散，说明数据的空间波动越强烈，差异性越大[20]。华山参生境内的土壤类型多为森林棕壤，土壤pH的变异系数变化较小，仅为1.54%，呈中性。样地1的pH最低，为6.8；样地9的pH最高，为8.1。土壤中有机质与碱解氮含量变化较小，速效钾的变异系数最大，为60.01%。土壤中营养元素主要是植物凋落物经过分解后的产物，中低海拔山区土壤层营养元素含量极易受微地形及降雨的影响，从而产生较大的差异。相对而言，3、4、5 号样地的野生华山参根际土壤中有机质、碱解氮以及速效钾的含量高于其他产地；速效磷较丰富的样地为西安市长安区祥峪。总体而言，野生华山参根际土壤呈现速效钾的含量比较丰富、速效磷与碱解氮相对匮乏的状况。

表3 华山参根际土壤养分状况

3 结论与讨论

野生华山参喜温暖、半湿润气候，因主产于秦岭的华山，故名华山参[21]。野外科考中所发现的华山参种群处于典型的北温带半干旱区域，主要位于秦岭北坡中段的西安市长安区与东段的洛阳市汝阳县，2 个区域中间的10 余个县市，近350 km 的秦岭北坡均未发现野生华山参的种群。在华山周边区域的野外科考中也没有发现野生华山参植株，参考近年来已发表的相关文献[22-23]，未见华山周边区、县有野生华山参大面积的种群的记录报道。由此可见，华山参在秦岭北坡的分布并不连续，呈现一定的破碎化，产生这种现状的原因尚不明确，还有待进一步研究。

野生华山参生于中低海拔山区的阔叶林下、灌木林带及林间空地，生境内乔、灌、草各层次发育较为完善，华山参种群延坡面呈带状或片状分布。相对而言，受海拔与气候等因素影响，华山参生境内的乔木层与草本层物种的丰富度较高，灌木层的物种丰富度较低。林下郁闭度的产生条件主要来源于大型乔木，这对外部极端的气候条件具有一定的缓冲作用，使得生境内水热分布较均匀，相对稳定。野生华山参所处的坡度一般较缓，这有利于排水，同时也不会使得土壤过分流失。这样的光、热等自然条件使得生长在不同朝向与海拔的华山参物候特征基本一致。

种群数量结构与动态是种群生态学研究的核心[24]。野生华山参居群多位于保护区内，植被保存良好，生境较为完整，这与普遍认为华山参的濒危原因主要是人为过度采挖和生态环境破坏的结果存在较大的反差。华山参肉质根多长在石缝隙中，土层较薄，保水性能较差，不利于种子萌发和新芽分化。同时华山参4 月底开花，5 月中旬种子成熟并逐渐脱落，种子脱落后会被夏秋季的雨水冲集至坡谷位置，此位置虽然有利于籽粒萌发，但由于坡谷土壤含水量较高，又不利于成年华山参肉质根的生长。野外调查发现，华山参野生居群基本由成年植株组成，罕见幼苗生长，更新苗稀少，可能是有性生殖产生的种子没有得到有效传播和萌发，居群年龄结构不合理，属于衰退型居群，如2012年在秦岭祥峪地区发现约50株的小种群，到2015年时该分布点上的华山参植株已经消失[3]，由此推测华山参自然更新困难是其致濒的主要原因。

华山参根际土壤的分析中，pH的变异系数变化较小，说明野生状态下华山参对土壤pH的要求较高，偏碱性土壤不适宜华山参种植；华山参生长过程中对土壤中氮元素、有机质的需求相对较高。

作为被《中华人民共和国药典》收载的中草药，华山参的各项研究工作成果相对匮乏，相关的文献报道较少，主要集中在化学成分的提取与鉴定上，华山参地上部分有效成分的含量高于根部[25]，但对于华山参的利用主要以根部为主，这造成了极大的资源浪费，因此对于华山参的进一步认识与利用还有待于强化。应根据野生华山参生境特征和土壤养分条件进行相应的引种栽培工作，从而形成资源的可持续利用，以降低对野生自然资源的依赖与破坏。