皖西高海拔山區(qū)林地環(huán)境對西洋參生長的影響

劉華，傅松玲，汪本龍，王兆成

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院，合肥230036）

西洋參（Panax quinquefolium）又名花旗參、西洋人參，屬于五加科人參屬多年生草本植物，原產(chǎn)于美國和加拿大[1]。其根部富含皂苷、三萜類化合物、多糖等多種生理活性物質(zhì)，具有鎮(zhèn)痛、抗氧化的作用，對保護心腦血管、調(diào)節(jié)免疫功能、減緩記憶衰退等也有功效[2-3]。該藥用功效帶來的高經(jīng)濟價值導(dǎo)致野生西洋參在18 世紀(jì)末期受到了掠奪性采挖，種群數(shù)量驟然下降，瀕臨滅絕[4]。近年來，林下仿野生栽培西洋參開始興起。與大棚栽培相比，林下栽培可以減少農(nóng)藥、化肥的使用，降低投入成本，提高西洋參品質(zhì)[1]。但是林下栽培西洋參的技術(shù)相對缺乏，要進行西洋參林下栽培推廣，首先需要確定西洋參栽培適宜的林下立地條件。因此，本文測定了大別山山區(qū)不同立地條件下西洋參的生長特征因子，綜合分析其相關(guān)性，篩選出適宜西洋參栽培的立地條件，為林下西洋參的栽培與管理提供參考依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗地位于安徽省六安市金寨縣馬鬃嶺，該區(qū)域?qū)儆诒眮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候，氣候溫和，四季分明，年平均氣溫在14～15 ℃，年降雨量1 300 mm 以上，無霜期約270 d。土壤為山地黃棕壤，pH 值為5.5～6.5。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置

試驗樣地設(shè)置在馬鬃嶺的林下西洋參種植基地，根據(jù)不同的海拔、林分類型、坡向共設(shè)置了6 個樣地，具體見表1。不同林分的主要樹種組成見表2。

表1 試驗樣地情況

表2 不同林分的主要樹種組成

2.2 研究方法

在8 月下旬，對不同樣地的西洋參進行隨機取樣，使用游標(biāo)卡尺和卷尺測量其株高、徑粗、小葉長、小葉寬等，記錄數(shù)據(jù)。將不同樣地的西洋參樣株采挖后帶回實驗室，清洗干凈根部泥土，使用游標(biāo)卡尺和卷尺測量根部的長度和粗度，并記錄數(shù)據(jù)。

將清洗干凈的西洋參根部自然瀝干，然后用電子天平稱其鮮重，之后將其裝入信封做好標(biāo)記，放入60 ℃的烘箱烘干12 h 左右，直至恒重，再用電子天平稱量其干重。

3 結(jié)果與分析

3.1 海拔對西洋參生長量的影響

由圖1 可知，兩種海拔下的西洋參株高、徑粗、葉寬、主根粗度等生長指標(biāo)存在顯著差異（P＜0.05），海拔1 200～1 300 m 林下西洋參的株高、徑粗、葉寬、主根粗度分別是海拔1 000～1 100 m 林下西洋參的1.46 倍、1.16 倍、1.20 倍和1.63 倍。而兩種海拔在葉長和主根長度上差異不顯著（P＞0.05）?？傮w上表現(xiàn)出海拔在1 200～1 300 m 的林下西洋參的生長狀況更好。

圖1 不同海拔林下西洋參總生長量

圖2 不同海拔林下西洋參鮮重、干重

由圖2 可知，兩種海拔下西洋參莖葉鮮重、莖葉干重、根部鮮重、根部干重等指標(biāo)存在顯著差異（P＜0.05），表現(xiàn)出海拔1 200～1 300 m 的林下西洋參生長更好。在海拔1 200～1 300 m 范圍內(nèi)的林下西洋參根部鮮重、根部干重達(dá)到了8.24 g 和2.61 g，分別是海拔1 000～1 100 m 的林下西洋參的2.53 倍和2.55 倍；海拔在1 200～1 300 m 林下西洋參莖葉鮮重、莖葉干重達(dá)到了5.74 g 和0.96 g，分別是海拔1 000～1 100 m 的林下西洋參的3.19 倍和3.10 倍。

3.2 林分類型對西洋參生長量的影響

兩種林分類型下西洋參個別生長指標(biāo)存在差異（見圖3）。闊葉林下西洋參的株高要顯著高于針闊混交林下的西洋參株高（P＜0.05），其株高是針闊混交林下西洋參的1.17 倍。針闊混交林下西洋參葉片長度要顯著高于闊葉林下西洋參葉片長度（P＜0.05），平均比闊葉林下西洋參葉片長度增長11.49 mm。而在徑粗、葉寬、主根長度、主根粗度上，闊葉林和針闊混交林下西洋參不存在顯著性差異（P＞0.05）。

圖3 不同林分類型下西洋參生長量

由圖4 可知，闊葉林下西洋參莖葉鮮重和莖葉干重要顯著高于針闊混交林下的西洋參（P<0.05），分別是針闊混交林下西洋參莖葉鮮重和莖葉干重的1.62 倍和1.55 倍；而在根部鮮重和根部干重上，闊葉林和針闊混交林下的西洋參并沒有顯著性差異（P＞0.05）。

圖4 不同林分類型下西洋參的鮮重、干重

3.3 坡向?qū)ξ餮髤⑸L量的影響

由圖5 可知，陰坡下4 年生西洋參在徑粗、葉長、葉寬、主根長度上都要顯著高于陽坡下4 年生西洋參（P＜0.05），其徑粗、葉長、葉寬、主根長度分別是陽坡下西洋參的1.18 倍、1.10 倍、1.14 倍和1.18 倍；而陽坡和陰坡下4 年生西洋參的株高和主根粗度上差異不顯著（P＞0.05）。

圖5 陽坡和陰坡的林下西洋參的生長量

圖6 陽坡和陰坡的西洋參的鮮重、干重

由圖6 可知，陽坡和陰坡下4 年生西洋參在莖葉鮮重和莖葉干重上差異不顯著；而具有主要藥用價值的根部，陽坡和陰坡下4 年生西洋參的根部鮮重和根部干重都差異顯著（P＜0.05）。陰坡4 年生西洋參的莖葉鮮重比陽坡4 年生西洋參莖葉鮮重高出1.66 g，根部干重比陽坡4 年生西洋參高出0.53 g。

4 討論與結(jié)論

4.1 海拔對西洋參生長量的影響

比較兩種海拔林下西洋參地上部分和地下部分生長指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)海拔在1 200～1 300 m 下的西洋參總體上表現(xiàn)更好，產(chǎn)生差別的主要原因可能是林下溫度的不同。海拔會直接或間接影響氣候狀況，不但對氣溫有重要影響，同時還會影響降水量。在一定范圍內(nèi)，海拔越高，氣溫越低，氣溫隨著海拔的變化成正態(tài)分布的趨勢[5]。西洋參適宜生長的溫度是5 ℃～20 ℃，高于20 ℃或者低于5 ℃都不利于西洋參的生長，接近10 ℃或15 ℃時最有利于西洋參的生長[6]。葉殿秀等人的研究也驗證了這一點，西洋參植株生長最適宜溫度為14～18 ℃，參根生長最適宜溫度為12～13.5 ℃[7]。說明溫度相對較低有利于西洋參的生長和物質(zhì)積累。6～8 月份是西洋參生長旺盛期，海拔1 200～1 300 m 的林下溫度相對較低，更加有利于西洋參的生長發(fā)育。

4.2 林分類型對西洋參生長量的影響

對比闊葉林和針闊混交林下西洋參的各項生長指標(biāo)，雖然兩種林分的各生長指標(biāo)總體上差異不顯著，但是闊葉林下西洋參的各生長指標(biāo)都要比針闊混交林下西洋參略高，可能與生長前期的物質(zhì)積累有關(guān)。闊葉林下的空氣濕度要比針闊混交林高，西洋參光合速率最高時要求的土壤相對含水量為80%[8]，僅從空氣濕度上考慮，闊葉林下西洋參的光合作用更強；同時闊葉林下的空氣溫度、土壤溫度都要比針闊混交林下的低，西洋參的呼吸作用相對較弱，有利于西洋參干物質(zhì)積累。

西洋參的主要藥用價值在于根部，根部的增長是生產(chǎn)實踐所需要的。闊葉林和針闊混交林下西洋參的主根粗度、根部鮮重、根部干重都無顯著差異，所以在實際林下西洋參栽培推廣中，為避免林地資源浪費，闊葉林和針闊混交林都適合林下西洋參栽培。

4.3 坡向?qū)ξ餮髤⑸L量的影響

對不同坡向的西洋參生長指標(biāo)進行比較，發(fā)現(xiàn)陰坡西洋參各生長指標(biāo)要顯著好于陽坡生，尤其是具有主要藥用價值的根部，陰坡西洋參的生長顯著好于陽坡西洋參。造成陽坡和陰坡西洋參生長指標(biāo)差異的主要原因可能還是林下環(huán)境以及植物自身的光合、呼吸作用。陽坡林下的光照強度比陰坡要高，但是西洋參是草本植物，研究表明，光照強度對灌木層的影響要大于林下水分，而林下水分對草本層的影響要大于光照強度[9]。陰坡的林下空氣濕度要比陽坡的林下空氣濕度高，有利于西洋參的生長發(fā)育和物質(zhì)積累。西洋參根系活力在一定范圍內(nèi)隨著光合作用增強而增強[10]，可能不僅是西洋參根部出現(xiàn)顯著性差異，也是莖葉鮮重和莖葉干重差異不顯著的主要原因。同時陰坡的空氣溫度和土壤溫度相對較低，呼吸作用相對較弱，更加有利于西洋參的生長和物質(zhì)積累。

西洋參是喜陰的草本植物，適生區(qū)的年降水量在700 mm 以上，年平均空氣相對濕度在70%以上較為適宜[11]。陰坡的空氣濕度顯著高于陽坡，更適于西洋參生長發(fā)育。

4.4 結(jié)論

在皖西山區(qū)進行林下西洋參栽培，選擇相對較高的海拔有利于西洋參生長和物質(zhì)積累，但是海拔不宜超過1 300 m，超過1 300 m 可能會出現(xiàn)凍拔現(xiàn)象。闊葉林和針闊混交林都適合林下西洋參的栽培，且在條件允許的情況下，選擇陰坡栽植西洋參更有利于獲得最大產(chǎn)值。