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野生太白贝母生境调查与根际土壤分析

2022-05-07丛晓峰陈昊李为民李丹李思锋

农学学报 2022年3期
关键词:生境海拔

丛晓峰 陈昊 李为民 李丹 李思锋

摘要:为了解野生太白贝母的生境及根际土壤状况,对太白县等4个县域的野生太白贝母进行了实地调查。结果显示:太白贝母生于海拔2000~3300 m的山地草丛或林下,海拔是影响太白贝母生境适宜性最重要的生态因子,生境内植物分布具有明显的高海拔特征,乔木层多为落叶阔叶林,郁闭度较高,林下灌木层大多呈现稀疏状。不同产地太白贝母根际土壤pH的变异系数变化较小,仅为1.84%,呈中性土壤,土壤中的营养元素以及有机质含量变化较大,其中碱解氮的变异系数最大,为97.53%。野生太白贝母种群不连续、呈现破碎化零星分布。关键词:太白贝母;生境;海拔;根际土壤

中图分类号:Q949.95     文献标志码:A论文编号:cjas2021-0133

Habitat Investigation and Rhizosphere Soil Analysis of Wild Fritillaria taibaiensis

CONG Xiaofeng1,2, CHEN Hao1,2, LI Weimin1,2, LI Dan3, LI Sifeng1,2

(1Xi’an Botanical Garden, Xi’an 710061, Shaanxi, China;2Shaanxi Engineering Research Centrefor Conservation and   Utilization ofBotanical Resources, Xi’an 710061, Shaanxi, China;3Sdic Biotech Investment Co., LTD., Shanghai 200082, China)

Abstract: To understand the habitat and rhizosphere soil status of wild Fritillaria taibaiensis, a field survey was conducted in four counties in Shaanxi Province including Taibai County. The results showed that Fritillaria taibaiensis was found under mountain grass or forest at the altitude of 2000-3300 m, and the altitude was the most important ecological factor affecting the habitat suitability of Fritillaria taibaiensis. The plant distribution in the habitat had obvious high altitude characteristics. The tree layer was mostly deciduous broad-leaved forest with high canopy density, and the shrub layer under the forest was sparse. The variation coefficient of pH in the rhizosphere soil of Fritillaria taibaiensis from different producing areas changed a little, which was only 1.84% and showing that the soil was neutral. The content of nutrient elements and organic matters in the soil changed greatly, and the variation coefficient of alkali hydrolyzable nitrogen was the largest of 97.53%. The population ofwild Fritillaria taibaiensis was discontinuous, fragmented and sporadic.

Keywords: Fritillaria taibaiensis; habitat; altitude; rhizosphere soil

0 引言

太白貝母(Fritillaria taipaiensis),又名秦贝,为百合科贝母属植物,以干燥的鳞茎入药,用药历史悠久,主治肺热燥咳,干咳少痰,阴虚劳嗽,咯痰带血等症[1],2010年后被《中国药典》收载[2]。

太白贝母产于陕西太白山、蓝田、鄠邑、柞水等地,生于海拔2000~3300 m的山地草丛或林下[3-4],是秦岭所产中药材在全国处于优势地位的品种之一[5]。,由于人为的大量采挖和生态环境的破坏,太白贝母野生资源破坏严重,给药材产出带来众多不确定性[6]。陕西、重庆等省份已开展太白贝母的引种驯化工作,探索通过人工种植途径来解决太白贝母野生资源匮乏的问题,但在实际工作中由于对太白贝母适宜生境的研究不够系统,导致引种成功率不高,因此研究太白贝母生境适宜性,明确其适生范围,成为亟待解决的问题7。笔者于2019—2021年对陕西秦岭山区野生太白贝母进行了调查,涵盖陕西省太白县、眉县、柞水县等地,以期为太白贝母资源的合理开发利用和有效保护提供参考8%。

1材料与方法

1.1调查方法

收集整理太白贝母相关文献资料,结合野外实际调查经验,依据《第四次全国中药资源普查技术规范》的相关指导0',规划野外调查方案。在10 m× 10 m区域内野生太白贝母个体植株超过5株,认定为一个种群,相邻2个种群距离不小于500 m。

1.2研究方法

调查太白贝母野生生境状况以及分布特点,群落类型,记录海拔、坡度、坡向、郁闭度等信息,采集并分析野生太白贝母的根际土壤,每个种群土壤样品采集3份。土壤pH测定采用电极法;有机质测定方法:NY/T1121.6——2006;碱解氮采用(LY/T1228—2015)森林土壤氮的测定﹔速效磷采用(HJ704—2014)碳酸氢钠浸提-钼锑抗分光光度法测定;速效钾采用火焰光度计法(NY/T889——2004)测定。

部分指标计算公式如式(1)~(4)所示。

群落中物种的重要值IV=相对多度+相对频度+相对显著度(以相对高度代表相对显著度计算)0l… (1)

1.3 数据处理

采用Excel 2003处理分析相关数据。

2结果与分析

2.1 基本情况

太白贝母野外调查区域主要集中在秦岭中部的4 个县域(表1),分别是眉县、太白县、鄠邑区、柞水县,海拔2110~2650 m,属北亚热带向温带过渡区的亚高山气候类型,气温随海拔的高度变化较大,具有明显的山地立体气候特征。年均温在5.2~10.6℃,年降水量800~1250 mm,年均日照965~1970 h,无霜期150~180 天。

调查区多为落叶阔叶林,个别区域处于落叶阔叶林与针叶林交汇地带。郁闭度一般在50%~70%,坡度比较缓和,多在15°~30°的坡谷或中、下坡位。

2.2 太白贝母生境的植物特征

太白贝母生境内植物分布具有明显的高海拔特征(表2),群落类型是亚高山阔叶林,以红桦(Betula albosinensis)、辽东栎(Quercus mongolica)、青扦(Picea wilsonii)建群,偶见巴山冷杉(Abiesfargesii)等针叶林,郁闭度较高,太白贝母常生于林缘或林下。林下的灌木层大多呈现稀疏状况,以鞘柄菝葜(Smilax stans)、秦岭蔷薇 (Rosa tsinglingensis)、陇塞忍冬 (Lonicera tangutica)、胡枝子(Lespedeza bicolor)為主。草本层多以碎米荠(Cardamine hirsute)、毛状薹草 (Carex lasiocarpa)、林地早熟禾(Poa nemoralis)等为主。也有少部分太白贝母生于亚高山灌丛,群落多以杜鹃属灌木建群。太白贝母生境内有时可见黄精、重楼等药用植物,这与付绍智[11]的研究相同。

按生活习性划分,亚高山阔叶林计有木本植物14 科23属32种,草本植物18科25属38种。其中蔷薇科(Rosacea)、菊科(Compositae)、豆科(Leguminosae)为优势科,分别占31.8%、26.1%、20.3%。亚高山灌丛有木本植物7科16属25种,草本植物12科27属41种。在19个科中,占优势的科相同,但属和种的数量上有差异。

2.3 太白贝母根际土壤分析

表3是不同产地太白贝母根际土壤速效氮、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[12]。

野生太白贝母多分布于海拔2000 m以上的森林棕壤,土壤的发育与降雨量接近,使得土壤pH的变异系数变化较小,仅为1.84%,多呈中性土壤。样地1的最低为pH 6.83;样地6的pH最高,为pH 7.29。

土壤中的营养元素以及有机质含量变化较大,其中碱解氮的变异系数最大,为97.53%。土壤中营养元素主要是植物凋落物经过分解后的产物,高海拔区域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。相对而言太白县的太白贝母根际土壤的有机质﹑碱解氮以及速效钾的含量多高于其他产地。速效钾的含量比较丰富,速效磷与碱解氮相对匮乏。

3结论与讨论

野生太白贝母种群在秦岭山区分布不连续,未见大面积的种群,多数种群延坡谷呈带状或片状分布,这与付绍智[13]的调查相似。同时更新苗稀少,可能是有性生殖产生的种子没有得到有效传播和萌发[14]。

野生太白贝母喜冷凉、湿润的气候,多见于湿润的阔叶林下、灌木林带及林间空地。太白贝母特殊的生长习性,决定了其多生长在具有一定郁闭度的林下,且山间地势较为平缓的谷地,这种生境下水热分布较均匀,相对稳定,乔灌草发育较为完善,为太白贝母的生长提供了必要的生存环境。太白贝母根际土壤的分析中,pH的变异系数变化较小,说明野生状态下太白贝母对土壤pH 的要求较高,偏碱性土壤不适宜贝母种植;同时对氮、磷元素的需求相对较高,这与母茂君[15]研究结果相似。

太白贝母野生资源稀缺,处于濒危状态,对太白贝母种质资源收集与保护工作已迫在眉睫。作为川贝母原植物中唯一适合相对较低海拔种植的品种,太白贝母市场前景广阔,人工种植是太白贝母产业化发展的必由之路。多位学者[16-22]对野生太白贝母与人工种植种进行了比较分析后发现,野生和家种贝母有效成分的组成无明显差异,但不同生境以及根际土壤养分含量的不同会影响太白贝母有效成分的含量。这些工作为太白贝母的规范化生产、质量标准与溯源体系、新品种选育等研究提供相应参考,因此在发展太白贝母种植业的同时,应重视太白贝母对生长环境的特殊要求,以满足市场应用和临床需求,确保太白贝母药材质量的稳定、有效、可控。

参考文献

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[2] 段宝忠, 陈锡林,黄林芳,等.太白贝母资源学研究概况[J].中国现代中药,2010(04):12-14.

[3] 吴振海,马酉寅,王俊波.秦岭常见药用植物图鉴[M].西安:陕西科学技术出版社,2019:273.

[4] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第14卷)[M].北京:科学出版社, 1997:107.

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[22] 董天旺.氮磷肥与微生物肥料配施对2年生太白贝母生长及品质的影响[D].杨凌:西北农林科技大学,2018.

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