燕山地區(qū)白頭翁生境土壤化學(xué)成分研究

李婧實(shí) 陳強(qiáng) 鄭金雙 蘇文楠 徐興友 王文頗 周陽(yáng)雪 徐寧偉

摘要 本研究對(duì)燕山地區(qū)白頭翁生境土壤進(jìn)行調(diào)查與分析，揭示白頭翁生境土壤化學(xué)性質(zhì)，為燕山地區(qū)白頭翁種質(zhì)資源保護(hù)和可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明，燕山地區(qū)白頭翁生境土壤pH范圍較寬，有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀含量的變化幅度較大，白頭翁生境土壤的多樣性引發(fā)生境伴生植物的多樣性，也預(yù)示著燕山地區(qū)白頭翁種質(zhì)資源生態(tài)適應(yīng)多樣性的特點(diǎn)，有利于其引種栽培。

關(guān)鍵詞 燕山地區(qū)；白頭翁；生境；土壤；化學(xué)性質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào) S571.1；S153? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 1007-7731（2023）04-0146-05

Study on Soil Nutrients of Pulsatilla chinensis Ecological Environments in the Yanshan Area

LI Jingshi1? ?CHEN Qiang2? ?ZHENG Jinshuang1? ?SU Wennan1? ?XU Xingyou1

WANG Wenpo1? ?ZHOU Yangxue1? ?XU Ningwei1，3*

（1Hebei Normal University of Science & Technology， Qinhuangdao Hebei 066600;

2Tangshan University， Tangshan Hebei 063000;

3Hebei Agricultural University， Baoding Hebei 071000）

Abstract The purpose of this study was to provide a scientific basis for better protection and sustainable utilization of Pulsatilla chinensis in the Yanshan area， Which based on the detailed investigation into the soil combining with the sampling survey methods， to investigate the soil nutrients of P. chinensis in the Yanshan area. The results showed that the pH of soils where P. chinensis grew was wide. The contents of organic matter， total nitrogen， total phosphorus， total potassium， alkali hydrolyzable nitrogen， effective phosphorus and available potassium varied greatly， which indicated the diversity of associated plants and strong adaptability of P. chinensis in the Yanshan area. Results of this study demonstrate that introduction and cultivation of P. chinensis in the Yanshan area are feasible and necessary.

Keywords Yanshan area; Pulsatilla chinensis; ecological environment; soil; chemical property

白頭翁[Pulsatilla chinensis （Bunge） Regel]為毛茛科（Ranunculaceae）白頭翁屬（Pulsatilla Adans.）多年生草本，分布于我國(guó)吉林、遼寧、河北、山東、河南、山西、陜西、黑龍江等地的山坡、平地及田野間[1]。白頭翁具有清熱解毒、涼血止痢、燥濕殺蟲(chóng)的功效，藥用價(jià)值很高，需求連年增長(zhǎng)[2-4]。目前白頭翁藥材的獲取多依賴(lài)其野生資源，故白頭翁種質(zhì)資源的搜集、保存及馴化迫在眉睫。燕山地區(qū)是華北地區(qū)白頭翁的重要產(chǎn)區(qū)，對(duì)該地區(qū)白頭翁野生種質(zhì)資源及相關(guān)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查研究，對(duì)白頭翁的引種栽培具有重要意義。本研究對(duì)燕山地區(qū)白頭翁生境土壤的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行調(diào)查與分析，揭示燕山地區(qū)野生白頭翁的立地環(huán)境，為燕山地區(qū)白頭翁種質(zhì)資源的保護(hù)和利用提供理論依據(jù)。

1 調(diào)查內(nèi)容與方法

1.1 調(diào)查區(qū)概況

燕山位于河北省北部，是華北平原向蒙古高原過(guò)渡的區(qū)域[5]，西起張家口市，東至山海關(guān)，北接壩上高原，西南以關(guān)溝與太行山相隔。燕山東西長(zhǎng)約420 km，南北最寬處近200 km，最高峰海拔2 392 m。燕山氣候類(lèi)型為暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均溫6～10 ℃，1月均溫-12～-6 ℃，7月均溫20～25 ℃。10 ℃以上持續(xù)期195 ～ 205 d，活動(dòng)積溫2 600～3 800 ℃·d[6-7]。

1.2 調(diào)查路線

調(diào)查于2021年6—9月進(jìn)行，重點(diǎn)調(diào)查河北秦皇島、唐山和承德地區(qū)，調(diào)查地點(diǎn)包括綏中、撫寧、昌黎、盧龍、青龍、灤州、遷安、遷西、遵化、豐潤(rùn)、興隆、薊州、寬城、平泉、承德、隆化、灤平、豐寧、圍場(chǎng)等37個(gè)點(diǎn)（表1）。

1.3 土壤調(diào)查與分析

每一調(diào)查地在白頭翁分布點(diǎn)選擇5 m×5 m面積的樣方3 個(gè)，間距在15 m以上，采用對(duì)角線五點(diǎn)法取每個(gè)樣方白頭翁根際周?chē)?0 cm范圍的土壤，剝除土壤表層腐殖土后將土樣混合并去雜，室內(nèi)風(fēng)干過(guò)2 mm篩。分別采用電位法、重鉻酸鉀-硫酸消化法、高氯酸-硫酸硝化凱氏定氮法、鉬銻抗比色法、火焰光度法、堿解擴(kuò)散法、碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法和乙酸銨提取-火焰光度法測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷和速效鉀含量[8-10]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2007、SPSS 25.0等軟件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH與有機(jī)質(zhì)含量

燕山地區(qū)白頭翁37個(gè)樣地土壤化學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表2，土壤pH在5.18～7.89。1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、13號(hào)、14號(hào)、17號(hào)、18號(hào)、20號(hào)、22號(hào)、24號(hào)、25號(hào)、26號(hào)、29號(hào)、35號(hào)和37號(hào)共23個(gè)樣地土壤屬于酸性土壤，pH在5.18～6.94，占比62.2%；12號(hào)、15號(hào)、16號(hào)、19號(hào)、21號(hào)、23號(hào)、27號(hào)、28號(hào)、30號(hào)、31號(hào)、32號(hào)、33號(hào)、34號(hào)和36號(hào)共14個(gè)樣地屬于堿性土壤，pH在7.15～7.89，占比37.8%。

土壤有機(jī)質(zhì)含量在13.74～155.91 g/kg。1號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、14號(hào)、17號(hào)、19號(hào)、21號(hào)、23號(hào)、24號(hào)、27號(hào)、29號(hào)、30號(hào)和35號(hào)共15個(gè)樣地土壤有機(jī)質(zhì)含量大于40.00 g/kg，4號(hào)、6號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)、15號(hào)、16號(hào)、18號(hào)、22號(hào)、25號(hào)、31號(hào)、33號(hào)、34號(hào)和37號(hào)共15個(gè)樣地土壤有機(jī)質(zhì)介于20.00～40.00 g/kg，均占比40.5%；2號(hào)、13號(hào)、20號(hào)、26號(hào)、28號(hào)、32號(hào)和36號(hào)共7個(gè)樣地土壤有機(jī)質(zhì)含量介于10.00～20.00 g/kg，占比18.9%。

2.2 土壤全氮、全磷、全鉀含量

土壤全氮含量在0.58～10.25 g/kg。1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、11號(hào)、14號(hào)、17號(hào)、19號(hào)、21號(hào)、23號(hào)、24號(hào)、27號(hào)、29號(hào)、30號(hào)和35號(hào)共17個(gè)樣地土壤全氮含量大于2.00 g/kg，占比45.9%，除4號(hào)和11號(hào)樣地外，其余樣地均為有機(jī)質(zhì)大于40.00 g/kg的高有機(jī)質(zhì)含量土壤；2號(hào)、6號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、12號(hào)、15號(hào)、16號(hào)、18號(hào)、25號(hào)、31號(hào)、33號(hào)、34號(hào)和37號(hào)共13個(gè)樣地土壤全氮含量為1.00～2.00 g/kg，占比35.1%，除2號(hào)樣地外，其余樣地為20.00～40.00 g/kg的中有機(jī)質(zhì)含量土壤；13號(hào)、20號(hào)、22號(hào)、26號(hào)、28號(hào)、32號(hào)和36號(hào)共7個(gè)樣地土壤全氮含量小于1.00 g/kg，占比18.9%，除22號(hào)外均為低有機(jī)質(zhì)含量土壤。土壤全氮與土壤有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān)。

土壤全磷含量在0.24～1.98 g/kg。13號(hào)、17號(hào)、18號(hào)、29號(hào)和36號(hào)共5個(gè)樣地土壤全磷含量介于1.00～2.00 g/kg，占比13.5%，其余32個(gè)樣地土壤全磷含量均小于1.00 g/kg，占比86.5%。

從表2可以看出，土壤全鉀含量在13.35～23.22 g/kg，其中全鉀含量大于20.00 g/kg的樣地有8個(gè)，占比21.6%，其余29個(gè)樣地的全鉀含量介于10.00～20.00 g/kg，占比78.4%。

2.3 土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量

土壤堿解氮含量在23.69 ～ 234.25 mg/kg。高有機(jī)質(zhì)、高全氮土壤的堿解氮含量也處于較高水平，如1號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、14號(hào)、19號(hào)，24號(hào)和29號(hào)等樣地的土壤堿解氮含量均大于100.00 mg/kg。

土壤有效磷含量在2.15～26.92 mg/kg，其中有效磷含量介于10.00～30.00 mg/kg的樣地有8個(gè)，分別為13號(hào)、17號(hào)、18號(hào)、21號(hào)、23號(hào)、29號(hào)、31號(hào)和33號(hào)，占比21.6%，有效磷含量在2.00～10.00 mg/kg的樣地有29個(gè)，占比78.4%。

土壤速效鉀含量在38～402 mg/kg。1號(hào)、3號(hào)、7號(hào)、14號(hào)、21號(hào)、22號(hào)、23號(hào)、29號(hào)和30號(hào)共9個(gè)樣地的土壤速效鉀含量大于200 mg/kg，占比24.3%；20個(gè)樣地土壤速效鉀含量在100～200 mg/kg，占比54.1%；8個(gè)樣地在30～100 mg/kg，占比21.6%。

2.4 土壤化學(xué)性質(zhì)相關(guān)性

通過(guò)對(duì)土壤化學(xué)成分相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，土壤有機(jī)質(zhì)與全氮、堿解氮、速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)，全氮與堿解氮、速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)，堿解氮與速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)，其他土壤化學(xué)成分之間相關(guān)性不大（表3）。

3 結(jié)論

燕山地區(qū)白頭翁37個(gè)樣地土壤pH介于5.18～7.89，62.2%的樣地屬酸性土壤，37.8%的樣地屬堿性土壤；土壤有機(jī)質(zhì)含量介于13.74～155.91 g/kg，中高有機(jī)質(zhì)含量土壤占比81.1%，低有機(jī)質(zhì)含量土壤占比18.9%，有機(jī)質(zhì)與全氮、堿解氮、速效鉀含量相關(guān)性顯著；全氮介于0.58～10.25 g/kg，中高氮肥力土壤占比81.1%，低氮肥力土壤占比18.9%，全氮與堿解氮、速效鉀含量相關(guān)性顯著；全磷介于0.24～1.98 g/kg，土壤全磷小于1.00 g/kg的樣地占比86.5%；全鉀介于13.35～23.22 g/kg，土壤全鉀含量均處于較高水平；堿解氮介于23.69～234.25 mg/kg，堿解氮與速效鉀含量相關(guān)性顯著；有效磷含量介于2.15～26.92 mg/kg，78.4%的樣地土壤有效磷含量在2.00～10.00 mg/kg；速效鉀含量介于38～402 mg/kg，54.1%的樣地土壤速效鉀含量在100～200 mg/kg。燕山地區(qū)白頭翁生境土壤化學(xué)成分變化幅度較大，生境土壤的多樣性引發(fā)生境伴生植物的多樣性，也預(yù)示著燕山地區(qū)白頭翁種質(zhì)資源生態(tài)適應(yīng)多樣性的特點(diǎn)，對(duì)其引種栽培具有積極意義。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 河北植物志編輯委員會(huì).河北植物志（第一卷）[M].石家莊：河北科學(xué)技術(shù)出版社，1986.

[2] 李海燕，張午曲，李宏博.朝鮮白頭翁開(kāi)花與繁育特性研究[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2020，31（4）：942-944.

[3] 張丹純，宮璐，黃志海.中藥白頭翁及混偽品的DNA條形碼分子鑒定[J].中華中醫(yī)藥雜志，2020，35（2）：896-899.

[4] 陳振華，管詠梅，楊世林，等.白頭翁研究進(jìn)展[J].中成藥，2014，36（11）：2380-2383.

[5] 張童，林樂(lè)樂(lè)，黃治昊，等.燕山山脈軟棗獼猴桃的居群結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2021，41（4）：1412-1420.

[6] 叢明旸，曹迪，陳國(guó)平，等.燕山和太行山過(guò)渡區(qū)植物多樣性垂直變化特點(diǎn)[J].植物研究，2017，37（5）：673-681.

[7] 王泳騰，黃治昊，王俊，等.燕山山脈黃檗種群結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)特征[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2021，41（7）：2826-2834.

[8] 李孟，劉瑯，刀梅，等.栗-茶間作茶園土壤化學(xué)性質(zhì)和細(xì)菌豐富度分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2022，40（1）：58-65，81.

[9] 王玲玲，曹銀貴，王凡，等.生物炭對(duì)重構(gòu)土壤化學(xué)性質(zhì)及苜?？购敌缘挠绊慬J].水土保持研究，2021，28（6）：105-114.

[10] 張?jiān)旅?，王倩姿，孫志梅，等.間作豆科作物對(duì)山藥田土壤化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2018，29（12）：4071-4079.

（責(zé)編：王 菁）