恩施地區瀕危野生竹節參生態環境及伴生植物群落特征研究

涂星 徐新華 張燕 阮清鋒 郜紅利 袁成玉

[摘要]采用典型樣地調查法，對恩施地區下屬不同縣市地區的野生竹節參的分布特點、種群密度、生存土壤情況和伴生植物群落特征等進行研究，發現野生竹節參主要分布在東經29°—30°、北緯108°—110°，海拔1 000～1 500 m較濕潤的林下、溝邊或次生林的高草叢中，種群密度較低；其著生的土壤以黃棕壤、黃壤和紅壤為主，以潮土和腐殖土為主，腐殖土厚度5～30 cm，pH 60～68，含水量168%～242%，土壤容重139～212；其所處植被類型主要為常綠針葉林、常綠落葉闊葉混交林和常綠針葉落葉闊葉混交林，其群落結構包括喬木、灌木和草本3個層次；伴生植物中種子植物總計有86科118屬134種，喬木層共有15科21屬26種，群落的優勢種主要是松科植物如馬尾松、油松和巴山松和杉科植物如杉木、柳杉等；灌木層39科54屬62種，以油茶、刺楸、三葉木通、扇棕、圓葉鼠李、光葉菝葜等為優勢植物種類；草本層32科43屬46種，蕨類植物如黑足鱗毛蕨、綿馬貫眾、尖齒鳳丫蕨、三叉耳蕨、掌葉鐵線蕨、峨眉蕨貫眾、巖蕨、狗脊蕨優勢極大；地被層覆蓋有大量的地衣和苔蘚。其中，馬尾松、油松、巴山松、蕨類、地衣和苔蘚可作為恩施地區野生竹節參的指示植物。表明野生竹節參對生態環境的要求較高，其伴生植物群落特征以喬木層灌木層草本層為主，垂直結構較明顯，可依據研究成果實現野生竹節參的馴化和資源保護。

[關鍵詞]野生竹節參；生態環境；伴生植物；群落特征；垂直結構

[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

竹節參為五加科植物人參屬多年生植物竹節參Panax japonicus C A Mey的干燥根莖，別名竹節三七、竹節人參、白三七等，史載于《本草綱目拾遺》[12]。竹節參具有止血生肌、散瘀止痛、舒筋活絡、滋補強壯等功效[1]，兼具北藥人參和南藥三七的功效，被民間譽為“草藥之王”[3]。現代藥理學研究表明，竹節參對心血管系統、免疫系統、中樞神經系統、消化系統等具有一定的保護作用[47]。由于諸多因素，野生竹節參的資源逐年減少，目前已處于瀕危狀態[8]。

張勇等[9]對竹節參引種栽培周圍生長的植物種類進行調查，發現其伴生植物共有27種，分屬17科，主要是喜陰暗濕潤的植物，但該研究是針對馴化竹節參的伴生植物的調查，人為因素較大。徐妙端等[10]對竹節參人工馴化技術進行了研究，發現其發芽率、開花率和保存率較低，生長年限較長。因此本研究擬采用實地調查的方法分析恩施地區野生竹節參的生態環境和伴生植物群落特征，為其野生轉家種的規范化種植提供參考。

1方法

11調查方法

根據歷年野外考察的資料，在具體調查恩施土家苗族自治州野生竹節參資源的總體分布情況和生態環境情況的基礎上，選擇了8個有代表性的野生竹節參伴生植物群落為調查點。

采用典型樣地調查法，在選定地點設置5個50 m×50 m的樣地進行系統調查，調查內容包括地點、海拔、經度、緯度、坡向、坡度、分布與保存情況、種群密度（樣地內實際統計的竹節參株數）。

在樣方內，分別挖取5個縱剖面，觀察土壤類型、土壤或腐殖質層厚度，并在每個剖面各層取土樣500 g，風干磨細過篩后按水土比5∶2用pH計測定土壤pH；采用環刀法測定各樣方內的土壤容重；采用烘干法測定土壤自然水含量。

選取種群密度最大地區研究野生竹節參伴生植物的群落特征。在樣方內，選取竹節參周圍20 m×20 m的樣方，對樣方內喬木層進行每木檢尺，把高度超過3 m且胸徑超過5 cm的所有木本植物劃歸為喬木層，記錄樣方中喬木的種類、胸徑和樹高，估測冠幅；把高度小于3 m且胸徑小于5 cm的木本植物劃歸為灌木層，記錄樣方中灌木的種類、數量及蓋度；在樣方內對角線設置4個2 m×2 m的小樣方，記錄草本層植物種類、數量及蓋度。

12數據處理與分析

參考文獻[1112]，計算野生竹節參伴生植物群落垂直組成結構重要值。

喬木層重要值=（相對密度+相對優勢度+相對頻度）/3

灌木層、草本層重要值=（相對多度+相對蓋度+相對頻度）/3

其中，相對密度或多度為不同層各物種占該層總株數的百分比；相對優勢度為喬木層各樹種胸高斷面積占總胸高斷面積的百分比；相對蓋度為灌木層或草本植物覆蓋面積占樣方面積的百分比；相對頻度為某植物出現的樣方數占調查樣方總數的百分比。

采用SPSS 180軟件分析種群密度和土壤理化性質之間的關系，以|r|=0～03表示兩者無明顯相關性，以|r|=03～05表示兩者之間呈普通相關性，以|r|=05～07表示兩者之間呈顯著相關性，以|r|=07～09表示兩者之間呈極顯著相關性，以|r|=09～1表示兩者之間高度相關。

2結果與分析

21野生竹節參分布特點及種群密度

調查發現，恩施地區野生竹節參主要分布在東經29°—30°、北緯108°—110°，海拔1 000～1 500 m較濕潤的林下、溝邊或次生林的高草叢中。其周圍環境濕度較高，無明顯積水，通風狀態良好，遮蔭度較高，無陽光直接照射。其所處植被類型主要為常綠針葉林、常綠落葉闊葉混交林和常綠針葉落葉闊葉混交林，其群落結構包括喬木、灌木和草本3個層次，見表1。恩施地區野生竹節參的種群生態密度較低，調查發現其種群密度最高為每025 hm2 53株，最低為每025 hm2 11株。

22野生竹節參生存土壤分析

恩施地區野生竹節參著生的土壤以黃棕壤、黃壤和紅壤為主，以潮土和腐殖土為主，腐殖土厚度為5～30 cm，pH 60～68，含水量168%～242%，土壤容重為139～212，結果見表2。

分別以土壤pH、含水量和容重對野生竹節參的種群密度進行線性擬合，結果其相關系數r分別為0408 4，0701 5，0738 7。結果表明，野生竹節參的種群密度與土壤含水量及容重呈極顯著的相關性，與土壤pH呈普通相關性。

23伴生植物群落結構

由表1可見，恩施地區野生竹節參種群密度最大的是咸豐縣丁寨鄉天上坪村，且該地區人跡罕至，人為干擾較少，較完整的保持了野生竹節參的原生態環境。選取該地進行伴生植物群落結構研究，調查結果發現，野生竹節參的伴生植物有42科62屬71種（不包括苔蘚和地衣），可分為喬木層、灌木層和草本層。

231喬木層喬木層共有15科21屬26種，可分為高度為11～35 m的大型和中型喬木層及高度為3～11 m的小型喬木，前者主要是常綠和落葉高位芽植物，后者主要是闊葉高位芽植物。松科植物如馬尾松、油松和巴山松的重要值最大，是群落的優勢種；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達72%。在調查中發現，多數野生竹節參均可在人跡罕至、環境適宜的松樹林和杉樹林中發現。該結果標明，松樹林和杉樹林可能是恩施地區野生竹節參棲息的指示植物，見表3。

232灌木層灌木層39科54屬62種。其中山茶科（油茶和茶樹）的重要值達到1651%，個體數量較多。其中山茶科、五加科、殼斗科、豆科、樟科、葡萄科、薔薇科、馬鞭草科、桑科、防己科和漆樹科都有2種或2種以上植物。該層以油茶、刺楸、三葉木通、扇棕、圓葉鼠李、光葉菝葜等為優勢植物種類，見表4。

233草本層所選擇的地區受人為干擾較小，其草本層物種分布較群集，平均蓋度達到60%以上，種類極為豐富，草本層32科43屬46種。蕨類植物優勢極大，共計有6科7屬，重要比高達6024%，其中黑足鱗毛蕨、綿馬貫眾、尖齒鳳丫蕨、三叉耳蕨、掌葉鐵線蕨、峨眉蕨貫眾、巖蕨、狗脊蕨為優勢植物，見表5。

234地被層調查發現，在恩施地區野生竹節參的伴生植物的群落垂直結構中，主要的地被物是地衣和苔蘚，其地表蓋度達到了30%以上，是地被層主要的優勢種類植物。該研究結果提示，苔蘚和地衣生長較好的環境，可以作為野生竹節參野生轉家種的最佳生態環境。

3討論

31野生竹節參資源瀕危的原因分析

野生貴重植物瀕危最大滅絕壓力多來自生態環境的改變，但是對于竹節參而言，人為因素才是其瀕危的首要原因。竹節參具有“草藥之王”的美稱，具有極高的藥用價值和經濟價值，長期被過度采挖，導致其野生資源已經瀕臨枯竭。

從本研究可以發現，土壤腐殖土的厚度和含水量與恩施地區野生竹節參的種群密度呈極顯著的相關性，土壤腐殖土厚度和含水量高的地方其種群密度也較大。而近幾年恩施地區的降雨量顯著下降，導致土壤含水量和腐殖土厚度顯著降低，可能也是野生竹節參資源瀕危的重要原因之一。

32野生竹節參生態環境的狀況分析

本研究發現，野生竹節參主要分布在東經29°—30°、北緯108°—110°，海拔1 000～1 500 m地區。其周圍環境濕度較高，無明顯積水，通風狀態良好，遮蔭度較高，無陽光直接照射。野生竹節參著生的土壤以黃棕壤、黃壤和紅壤為主，以潮土和腐殖土為主，腐殖土厚度 5～30 cm，pH 60～68，含水量168%～242%，土壤容重 139～212。

該結果表明，在開展野生竹節參的馴化過程時，盡量選取本研究調查所得的生態環境，選擇合理的經緯度和海拔地區，控制土壤厚度、pH和含水量。

33野生竹節參的群落特征

本研究對咸豐縣丁寨鄉天上坪村實地調查研究結果標明，野生竹節參的植被類型主要常綠針葉林、常綠落葉闊葉混交林和常綠針葉落葉闊葉混交林3種類型，其群落結構包括喬木、灌木和草本3個層次。喬木層的優勢植物主要是松科植物（如馬尾松、油松和巴山松）、杉科植物（如杉木、柳杉等）；灌木層的優勢植物主要是山茶科植物和五加科植物；而草本層主要是蕨類植物，地被層以苔蘚和地衣為主。該研究結果表明，松科、杉科、山茶科、五加科、蕨類、苔蘚和地衣能夠提供適宜野生竹節參的棲息環境。對恩施其他地區的野生竹節參調查點物種進行調查驗證，均可發現上述幾種科屬植物的存在，驗證了之前的觀點。

34野生竹節參的保護與開發

在調查中發現，人跡罕至的地方野生竹節參的種群密度更大，生長狀況更加良好，但總體上野生竹節參的種群密度依然較小，瀕危的狀態沒有得到較大的改善。對竹節參野生資源的保護和開發勢在必行，針對其生態環境特點和群落結構特征，應當從以下幾點出發，保證其可持續的開發與利用：利用本次調研的結果，在野生竹節參資源分布比較集中的區域，建立保護點和禁采區，實行就地保護，打擊濫采濫挖的行為；開展野生竹節參的馴化研究，以現有資料為基礎建立竹節參GAP生產基地；開展其野生資源普查，確定其重點保育范圍，封山育林，擴大其生境區，促進其野生種群恢復。

總之，本研究從恩施地區野生竹節參的生態環境和伴隨生植物群落特征兩大方面開展了研究，所研究的成果為其馴化和馴化后的田間管理提供了參考。但由于本研究屬于短期內的定點實地調查，未能較好的監測其一年生長期內的溫度、濕度、土壤水分、pH等的動態變化，還有待進一步研究。

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[責任編輯呂冬梅]