山西黃芩田雜草組成及群落特征

王 睿，王克功

（山西農業大學小麥研究所，山西臨汾041000）

黃芩（Scutellaria baicalensis）是唇形科黃芩屬多年生草本植物，以根入藥，富含黃酮類化合物，具有抗菌、抗病毒、降血脂、保肝利膽、抗癌等功效，是重要的傳統道地藥材[1-2]。黃芩人工栽培主要分布在我國北方，山西產量最大，年產量占全國40%～50%[3]。臨汾市是山西省主產區之一，2016 年臨汾市黃芩種植面積達0.51 萬hm2，年產量達12 595 t。隨著黃芩人工種植面積逐年擴大，農田種植結構不斷調整，雜草與黃芩爭奪土壤中的營養水分等，傳播病蟲害，惡化環境，已經成為嚴重影響黃芩產量和品質的重要因素之一，制約黃芩產業的發展。

目前，黃芩研究主要集中在有效成分、藥用價值[4-6]及栽培[7-8]方面，栽培研究又主要集中在黃芩的繁殖、病蟲害防治和科學施肥方面，黃芩田雜草發生規律及防控研究[9-10]十分薄弱。未見對黃芩田雜草種類和群落特征的研究報道。2017—2018 年山西省農業科學院小麥研究所農田雜草防除課題組選取山西省臨汾市具有代表性的黃芩主產地襄汾縣（平原地區）和洪洞縣（山地地區），調查不同生長時期黃芩田雜草的發生情況，為黃芩田雜草科學防控提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 研究區概況

洪洞縣黃芩種植區主要分布在山地及丘陵，屬大陸季風性半干旱氣候，全年干旱少雨，冬天干燥寒冷，夏季潮濕炎熱，年平均溫度為12.6 ℃，年降水量為470 mm，無霜期平均為190 d，連年種植黃芩、柴胡、遠志等中藥材，間作或輪作小麥玉米等。調查地點選擇洪洞縣提村鄉李村垣村和淹底鄉南卦村，均位于山地地區。襄汾縣黃芩種植區主要分布在平原地區，屬于溫帶季風氣候，年均氣溫11.5 ℃，年降水量550 mm 左右，無霜期185 d，連年種植黃芩、柴胡、遠志等中藥材，間作或輪作小麥玉米等。調查地點選擇襄汾縣南賈鎮荀董村、汾城鎮汾陽嶺村、西賈鄉西李村和南辛店鄉北賈村。

1.2 調查方法

2017 年3 月至2018 年12 月在山西省臨汾市洪洞縣和襄汾縣選取常年種植黃芩的村，在黃芩苗前、出苗期、生長期、花蕾期和種子成熟期分別進行調查取樣，共135 個采樣點。調查采用倒置“W”9 點取樣法[10]，樣方面積為1 m2，分別統計樣方中雜草的種類、密度，測量相應的鮮質量。雜草種類鑒定主要依據文獻[11]。研究數據使用Excel 2007 進行處理。

1.3 數據統計及分析

參照魏守輝等的方法[12]，根據各樣點的調查數據，計算其相對優勢度和物種多樣性。

其中，RD 為相對密度，即某雜草的密度占雜草總密度的比例；RW 為相對重量，即某雜草的鮮質量占樣方中雜草總鮮質量的比例；RF 為相對頻度，即雜草出現的樣方數占所有雜草出現的總樣方數的比例[13]。

物種豐富度（S），即樣方中包含的所有雜草種類數。

其中，Pi＝Ni/N，Ni 為樣方中第 i 種雜草的密度，N 為樣方中雜草的總密度。

2 結果與分析

2.1 黃芩田雜草區系

表1 山西臨汾黃芩田雜草種類

續表1

山西省臨汾市調查區域內黃芩田雜草共發現67 種，隸屬于 25 科 55 屬（表 1），其中，單子葉植物1 科 8 屬 9 種；雙子葉植物 24 科 47 屬 58 種。菊科、禾本科和十字花科的雜草種類較多，分別有13、9、5 種，共占雜草種類的 40.30%，其次是莧科、藜科、旋花科、紫草科、大戟科和罌粟科，分別有4、3、3、3、3、3 種，共占雜草種類的 28.36%。

2.2 黃芩田雜草發生特點及群落結構

根據雜草的優勢度（表2）可以看出，山西不同黃芩種植區洪洞縣和襄汾縣黃芩田雜草發生情況有較大差異，黃芩不同生長期雜草發生情況也差異較大，黃芩不同生長期的優勢雜草各不相同。其中，優勢雜草有茵陳蒿、播娘蒿、狗尾草、豬毛菜和鵝絨藤等5 種，區域性優勢雜草有9種，常見雜草有11 種，一般雜草有41 種。

洪洞縣黃芩不同生長期的優勢雜草主要有茵陳蒿、播娘蒿、麥家公、鵝絨藤、米口袋、狗尾草和豬毛菜，優勢度均在20 以上。黃芩出苗前優勢雜草為茵陳蒿和播娘蒿，優勢度分別為56.65 和21.08，危害較重；阿爾泰狗娃花、刺兒菜、禿瘡花、離子草的優勢度均在10 以上，發生較為普遍。黃芩出苗期優勢雜草為麥家公、茵陳蒿、鵝絨藤和米口袋，優勢度分別為 36.54、35.29、23.62 和 20.08；小花糖芥發生量也較大。茵陳蒿在黃芩生長期發生優勢度依舊最大，為31.75，刺兒菜、米口袋、田旋花、阿爾泰狗娃花和鵝絨藤也有較大面積分布，優勢度均在10 以上。黃芩花蕾期狗尾草和豬毛菜上升為優勢雜草，優勢度分別為53.42 和44.03，優勢度在10 以上的雜草還有藜、山苦荬、堿蓬、鵝絨藤和田旋花，發生也較為普遍。黃芩種子成熟期的優勢雜草為狗尾草，優勢度為49.88；蒲公英、山苦荬、豬毛菜和鵝絨藤危害也較為嚴重，優勢度均在10 以上。

表2 洪洞縣和襄汾縣黃芩田不同生長時期主要雜草的優勢度

襄汾縣黃芩不同生長期的優勢雜草主要有小花糖芥、薺菜、播娘蒿、夏至草、田旋花、藜、狗尾草、馬齒莧、豬毛菜、鐵莧菜和鵝絨藤，優勢度均在20以上。黃芩出苗前優勢雜草為小花糖芥、薺菜、播娘蒿和夏至草，優勢度分別為51.95、29.32、25.01 和21.79，危害嚴重。黃芩出苗期優勢雜草為夏至草、田旋花和播娘蒿，優勢度分別為28.78、28.18 和22.95；薺菜、刺兒菜和小花糖芥發生量也較大，優勢度均在10 以上。黃芩生長期的優勢度雜草為夏至草、鵝絨藤、小花糖芥和薺菜，優勢度分別為39.19、34.61、28.89 和 25.70；山苦荬、小飛蓬、播娘蒿和田旋花也有較大面積分布，優勢度均在10 以上。黃芩花蕾期藜、狗尾草、馬齒莧和豬毛菜上升為優勢雜草，優勢度分別為 46.60、27.13、21.11 和 20.70；優勢度在10 以上的雜草還有鐵莧菜和鵝絨藤，發生也較為普遍。黃芩種子成熟期的優勢雜草為薄蒴草、鵝絨藤和茵陳蒿，優勢度分別為45.10、22.37 和20.40，田旋花、藜和蒲公英危害也較為嚴重。

2.3 黃芩田雜草群落的物種多樣性

由表3 可知，洪洞縣黃芩生長期和襄汾縣黃芩出苗期及生長期的物種豐富度最高，都為19 種；襄汾縣種子成熟期和出苗期物種豐富度較低，分別為9、11 種。從度量物種多樣性的香農指數來看，洪洞縣黃芩生長期、出苗期和襄汾縣花蕾期物種多樣性最高，香農指數分別為2.378、2.356 和2.319，襄汾縣黃芩生長期、出苗期、種子成熟期和洪洞縣黃芩種子出苗前次之，洪洞縣黃芩花蕾期、種子成熟期和襄汾縣黃芩出苗前物種多樣性最低，香農指數為0.621、1.054 和1.258。從衡量群落物種優勢集中性的辛普森指數來看，洪洞縣黃芩花蕾期（0.767）明顯高于黃芩其他生長時期，洪洞縣黃芩出苗前和種子成熟期（分別為0.497 和0.442）也高于其他生長時期。從雜草群落的均勻度指數來看，洪洞縣黃芩出苗期和生長期、襄汾縣黃芩花蕾期較高，這與辛普森指數反映的趨勢較為一致。

表3 洪洞縣和襄汾縣黃芩田不同生長時期雜草群落的物種多樣性

由表3 還可知，黃芩出苗前，洪洞縣黃芩田雜草的物種豐富度和多樣性均高于襄汾縣，這可能是由于地理位置差異造成的；黃芩出苗期，洪洞縣黃芩田雜草的物種豐富度低于襄汾縣，物種多樣性高于襄汾縣，這可能是由于除草措施差異引起的；黃芩生長期，洪洞和襄汾縣黃芩田雜草的物種豐富度和物種多樣性均顯著高于本地區黃芩其他時期，是黃芩田雜草防除的關鍵時期；黃芩花蕾期，洪洞縣黃芩田雜草的物種豐富度和物種多樣性均顯著低于襄汾縣，這可能是由于地理位置差異和防控措施差異共同造成的，是洪洞縣黃芩田雜草物種豐富度和物種多樣性最低的時期；黃芩種子成熟期，洪洞縣黃芩田雜草的物種豐富度顯著高于襄汾縣，物種多樣性顯著低于襄汾縣。在洪洞縣，黃芩生長期是黃芩田雜草物種豐富度和多樣性均達到最高的時期；在襄汾縣，黃芩苗期、生長期和花蕾期的雜草物種豐富度和多樣性均較高，可根據實際情況進行雜草防除。

3 結論與討論

雜草的發生程度、種類及群落結構組成受氣候、自然地理環境、農田生態條件及雜草管理方式等多方面因素的影響[16-17]。以洪洞縣為代表的山地丘陵黃芩栽培區黃芩田雜草一般由耐旱、耐寒的雜草組成，以菊科、豆科和禾本科雜草為主，菊科雜草最多。其中，許多雜草為2 年生或多年生，與黃芩伴生，具有強大的耐脅迫、抗干擾能力，與黃芩存在激烈的競爭關系。黃芩苗前、出苗期及生長期的優勢雜草茵陳蒿2 月底開始出苗，早于黃芩萌發時間，在黃芩出苗前茵陳蒿冠幅已長至4～10 cm，并且擁有粗壯發達的根系，在空間、光照、水分等競爭中占據有利條件，對黃芩出苗及生長發育危害嚴重。襄汾縣平原地區降水較為豐富，且黃芩田四周多為小麥—玉米輪作田，黃芩也會與玉米、小麥輪作或套種，黃芩生產較為機械化，這對該區域黃芩田雜草的發生影響較大。黃芩苗前、出苗期和生長期的優勢雜草以十字花科的小花糖芥、播娘蒿和薺菜為主，這與同時期麥田雜草類似，禾本科雜草在黃芩花蕾期的發生較為嚴重，這也與同期玉米田雜草一致。

黃芩作為一種多年生草本植物，其生長周期及特點對雜草發生及演變也有很大的影響。3 月初黃芩返青出苗，對雜草的競爭力較弱，此時雜草占據優勢；5—6 月為黃芩莖葉生長期，黃芩田雜草物種豐富度增大，物種多樣性提高，說明物種數和數量分布變得較為均勻[18]。7—9 月為花蕾期，這個時期及后期的人工栽培黃芩高度能達30～60 cm，且自基部多分枝，此時黃芩在農田系統中占據主導位置，大部分雜草對黃芩生長影響較小，只有株高具有優勢的部分雜草能與其形成競爭，比如藜、豬毛菜等體型較大的雜草或者田旋花、鵝絨藤等這一類可以攀附在黃芩上的雜草。

黃芩在各個生長時期優勢雜草存在較大差異，不同生長地區黃芩田的優勢雜草也各不相同，這為黃芩田雜草防除工作帶來了困難，需要因地因時來制定防控策略。本研究對山西臨汾2 種典型生境的黃芩田雜草不同生長期的發生情況做了詳細調查及分析：洪洞山地地區黃芩從出苗前至種子成熟期的優勢雜草為：出苗前茵陳蒿、播娘蒿，出苗期麥家公、茵陳蒿、鵝絨藤、米口袋，生長期茵陳蒿，花蕾期狗尾草、豬毛菜，種子成熟期狗尾草；襄汾平原地區為：出苗前小花糖芥、薺菜、播娘蒿、夏至草，出苗期夏至草、田旋花、播娘蒿，生長期夏至草、鵝絨藤、小花糖芥、薺菜，花蕾期藜、狗尾草、馬齒莧、豬毛菜，種子成熟期薄蒴草、鵝絨藤、茵陳蒿。這些優勢雜草是各生長期黃芩田雜草群落的主要組成部分。這為山西臨汾及類似生長環境的黃芩田制定更為明確有針對性的除草方案提供了參考和依據，為實施持續有效、綠色安全的黃芩田控草措施奠定了基礎。