全 文 ：·研究论文·
不同生境下茅山苍术的种群构件生物量分析
孙宇章１，郭兰萍１，阳小琼２，黄璐琦１，朱文泉２，潘耀忠２
（１．中国中医科学院 中药研究所，北京 １００７００；２．北京师范大学 资源学院，北京 １００８７５）
［摘要］ 目的：通过生物量结构分析研究茅山苍术的生态环境。方法：通过苍术道地产区茅山的野外实地调
查，建立样方，探讨了苍术在茅山的生长状况和生态环境的关系，将苍术的生长环境分成乔木林，灌木林，灌木杂草
林和杂草。研究４种生态环境下苍术的株生物量，株高，茎粗，叶片数和盖度。结果：茅山苍术在各项指标的最大
值和最小值以及平均值的变化是规律的，均表现为灌木丛中苍术的株生物量，株高，茎粗，叶片数，冠幅最大，灌木
杂草林次之，杂草第三，乔木林最差。结论：茅山苍术更趋向于分布于灌木丛和灌木杂草丛中。
［关键词］ 茅山苍术；生物量结构；种群；构件
［中图分类号］Ｓ５６７ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００１５３０２（２００８）１３１５１６０３
［收稿日期］ ２００７０３２６
［基金项目］ 国家自然科学基金项目（３０６７２６１６，３０６７２６１７）；
国家重点基础研究发展计划（２００６ＣＢ５０４７００）；国家科技支撑计划
（２００６ＢＡＩ０９Ｂ０３）
［通讯作者］ 黄璐琦，Ｔｅｌ：（０１０）６４０１４４１１２９５５，Ｅｍａｉｌ：
ｈｕａｎｇｌｕｑｉ＠２６３．ｎｅｔ
苍术为菊科植物苍术 Ａｔｒａｃｔｙｌｏｄｅｓｌａｎｃｅａ
（Ｔｈｕｎｂ）ＤＣ．的干燥根茎［１］。含萜类、黄酮、聚烯炔
类等化学成分［２］，味辛性温，专入脾胃，有健脾燥
湿，祛风等功效［３］。
苍术在漫长的进化历程中形成了与环境高度适
应的自组织现象，其挥发油组分的特定组成及配比即
是其适应不同生境的结果［４］。胡世林等通过对中国
广大范围内苍术野生居群进行详细的观察，对５个产
地，２０５份标本的３１个性状进行测量，发现苍术是一
个形态多变，受地理环境影响很大的复合体，江苏茅
山产的苍术是其中一个自然的野生类群［５］。
植物种群数量特征是植物和环境因素共同作用
的结果，既反映了植物种群对环境条件的适应能力
和生长发育的规律，也反映了环境条件对植物种群
的影响程度［６］。利用株生物量分析植物，可为研究
苍术的构件生物量与原生境的关系提供依据。本实
验利用种群构件生物量的方法进行了苍术株生物量
分析，其目的在于揭示苍术生长的环境对构件生物
量的影响，为苍术的保护和种植提供依据。
已有研究结果表明，苍术和短柄粃的伴生关系
明显，苍术与短柄粃具有极为相似的生态环境［７］。
采样地点分布于茅山山脉南北长２６７９ｋｍ，东西长
１６４１ｋｍ，面积约４４０ｋｍ２的区域内。
１ 研究区概况
研究区域为江苏省茅山地区茅山山脉，主要位
于江苏省句容市内，部分位于金坛市。研究区域左
上角经纬度为１１９°１４＇０５３１″Ｅ，３１°５５＇０４３３″Ｎ，右下
角经纬度为１１９°２４＇０５９″Ｅ，３１°３９＇４６６９″Ｎ。研究区
面积为南北长２６７９ｋｍ，东西长１６４１ｋｍ，研究区
面积约４４０ｋｍ２。
茅山地区属北亚热带季风气候，全年平均气温
１５２℃，年平均降雨量为１０１８ｍｍ，平均年降雪时
间８～９ｄ。茅山无霜期２０１ｄ，年日照数１７１３ｈ，
７～８月最高温可达３６４℃，２～１１月平均气温分别
为 ４０，９２，１５１，１９６，２４０，２６５，２６３，２２７，
１７３，９９℃。常年风向以东南风为主，茅山属典型
的低山丘陵区，土质大多属黄棕土。
２ 方法
２．１ 取样方法
２００６年１０月在茅山山脉选取有苍术的区域，
根据苍术的生态环境特征，运用ＧＰＳ定位，以１００ｍ
为间隔距离，在不同的生境和不同的森林类型中选
取有代表性的群落为样地。共设立３２个样地，其中
乔木林６个，灌木林１０个，灌木杂草混合林１０个，
杂草６个，样地面积为５０ｍ×５０ｍ。根据实地调查
茅山苍术的分布情况，茅山苍术的分布已不是成片
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第３３卷第１３期
２００８年７月
中 国 中 药 杂 志
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ
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Ｊｕｌｙ，２００８
成丛分布，调查发现其分布都是散在于大约３０～５０
ｍ左右的区域内。同时，实地调查发现茅山苍术在
乔木林，灌木林及杂草中均有分布。记录苍术的株
数，株高，茎粗，叶片数，盖度值。株高，茎粗和盖度
值的测定方法是：株高利用软尺测量根茎部到生长
点的值；茎粗用直尺测量地上部第３节间的直径；盖
度值通过目测估计苍术的垂直投影占样方面积的百
分比。然后割取地上部分，别装入纸袋中，带回实验
室，置烘箱中８０℃烘至恒重。计算株生物量。为了
保持苍术的原生境不被破坏，苍术的野生数量不被
减少，采样时只割取苍术的地上部分，不挖走苍术的
根部。
２．２ 数据分析
茅山苍术在不同生态环境中的株生物量，株高，
茎粗等观测值和计算值见表１。株生物量 ＝样方内
地上部分苍术的干重／样方内苍术株数。利用 ＳＰＳＳ
１００软件计算最大值，最小值，平均值，标准差和变
异系数。
表１ 茅山苍术在不同生态环境中各构件的数量特征
样地 项目
株生物
量／ｇ
株高
／ｃｍ
茎粗
／ｃｍ
叶片数
／株
冠幅
／ｃｍ
乔木林 最大值 ０９６ １９００ ２８０ ３４００ ２００
最小值 ０４６ ５５０ ０６０ ６００ ７５０
平均值 ０７６ １１９２ １９３ １３００ １２７５
标准差 ０２３ ５８７ ０８４ １０４３ ３２６
变异系数 ０３０ ０４９ ０４３ ０８０ ０２６
灌木林 最大值 １７０ ７２００ ３８０ １１５００ ６２００
最小值 ０４５ １７００ １４０ ９００ １１００
平均值 １１４ ４８３５ ２８０ ７８００ ４１５０
标准差 ０３９ ２１９２ ０８１ ３６０６ １８６７
变异系数 ０３４ ０４５ ０２９ ０４６ ０４５
灌木杂草林 最大值 １３１ ６４００ ４００ １０６００ ３２００
最小值 ０８５ ８７０ １６０ ８００ ８００
平均值 １０８ ３７１１ ２６５ ６６００ １９４０
标准差 ０１５ ２１１０ ０９１ ３３８６ ８８７
变异系数 ０１４ ０５７ ０３４ ０５１ ０４６
杂草 最大值 １２６ ５８００ ３２０ ７５００ １６５０
最小值 ０４０ ９６０ ０６０ １１００ ６３０
平均值 ０８４ ２９８１ １５０ ３９００ １１１３
标准差 ０３１ １８３０ ０９４ ２７８０ ４０４
变异系数 ０３７ ０６１ ０６３ ０７１ ０３６
３ 结果与分析
３．１ 茅山苍术在不同生境下的分布情况
同一类型生态环境下的所有项目的最大值，最
小值，平均值，标准差和变异系数。表１中平均数表
示各变量的集中性，标准差和变异系数都可以表示
各变量的变异性，其中变异系数可以用来比较不同
变量相对变异程度的大小。结果表明，测定的各因
素的变异系数的变化范围在１４％ ～７１％，变异系数
最大的是杂草中的叶片数，变异系数最小的是灌木
杂草中的株生物量。在各种生态环境中，茅山苍术
的各项指标的变异相对都比较大，这是因为苍术是
一个形态多变，受地理环境影响很大的复合体，在不
同的生境下，其形态特征，生物量的差异十分明显。
３．２ 茅山苍术各构件在不同生境中的分布情况
３．２．１ 株生物量不同生境中的分布情况 对４种
生态环境苍术的株生物量最大值，最小值，平均值进
行分析，结果显示，茅山苍术株生物量最大值出现在
灌木林，最小值出现在乔木林，平均株生物量依次为
乔木林＜杂草＜灌木杂草＜灌木林。
３．２．２ 株高在不同生境中的分布情况 株高的最
大值出现在灌木林，最小值出现在乔木林，株高的平
均值依次为乔木林＜杂草＜灌木杂草＜灌木林。
３．２．３ 茎粗在不同生境中的分布情况 茎粗的最
大值出现在灌木杂草林，最小值出现在乔木林和杂
草，茎粗的平均值依次为乔木林 ＜杂草 ＜灌木杂草
林＜灌木林。
３．２．４ 叶片数在不同生境中的分布情况 叶片数
的最大值出现在灌木林，最小值出现在乔木林，叶片
数依次为乔木林＜杂草＜灌木杂草林＜灌木林。
３．２．５ 冠幅在不同生境中的分布情况 冠幅的最
大值出现在灌木林，最小值出现在杂草中，冠幅依次
为杂草＜乔木林＜灌木杂草林＜灌木林。
４ 讨论
植物和环境密切相关，不同环境下植物的株生
物量的变化趋势可以反映苍术在不同环境中的分配
方式和分配策略。茅山苍术喜温和、湿润气候，耐寒
力强，忌强光和高温。由上分析可知，各项调查指标
的最小值均出现在乔木林，最大值均出现在灌木林。
从平均值来看，各项调查指标中最大值均出现在灌
木林，最小值除冠幅以外均出现在乔木林。说明茅
山苍术各项指标的最大值和最小值以及平均值的变
化是规律的，表明苍术在４种不同的生态环境中更
优先分布于灌木丛中，灌木丛中的苍术不管是在株
生物量，株高，茎粗，还是在叶片数，冠幅中都具有明
显的优势，说明灌木林是苍术的最佳生活环境，灌木
杂草林次之，杂草第三，乔木林最差。
在４个生境中，表现为乔木林的盖度最大，生长
在乔木下的苍术，由于光线被乔木林所遮蔽，能射入
林下的光线极为稀少，随乔木林盖度增大，尤其是乔
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第３３卷第１３期
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木林盖度达到９０％以上时，林下苍术的生长受到严
重的抑制。因此，乔木林下的苍术接收到的光环境
因乔木的遮挡，光环境差，苍术的分布量非常少，长
势差。
生长在灌木林和灌木杂草林中的苍术，其群落
盖度较乔木林低，苍术能接受一定的阳光。灌木林
下苍术的光环境界于杂草和乔木林之间，对于苍术
这种对阳光有一定需求的植物来说，这样的生态环
境最适合它的生长。同时，这一群落中苍术的叶片
数，株高和冠幅最大，是苍术对这样半荫蔽环境的一
种竞争，因为较大的冠幅和较多的叶片数可以有利
于苍术捕捉更多的阳光，进行光和作用。
生长在杂草中的苍术，虽然群落盖度低，苍术接
收阳光容易，但是由于杂草（如狗尾草、臂形草及茅
草等）相对其它植物的生长势力强，竞争优势大，使
得苍术的径向生长和长高生长都因受到杂草的竞争
而抑制。因此，这一生态环境中的苍术的数量和长
势均不如灌木林和灌木杂草林好。
综上所述，生态环境因子的差异是影响茅山苍
术各构件生物量的重要因素之一。作为种群重要的
制造、储存和运送营养物质的构件，茎粗和叶片数能
反映出植物个体在植被内的分布情况。在不同生态
环境中，植物的各个部件有不同的生长和分配策
略［８１４］。对于植物不同器官在不同生态环境中的生
长，分配，适应性及竞争性等的研究，将在以后的实
验中深入。
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ＢｉｏｍａｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆＡｔｒａｃｔｙｌｏｄｅｓｌａｎｃｅａｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔ
ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ
ＳＵＮＹｕｚｈａｎｇ１，ＧＵＯＬａｎｐｉｎｇ１，ＹＡＮＧＸｉａｏｑｉｏｎｇ２，ＨＵＡＮＧＬｕｑｉ１，ＺＨＵＷｅｎｑｕａｎ２，ＰＡＮＹａｏｚｈｏｎｇ２
（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ，ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００７００，Ｃｈｉｎａ；
２．ＣｏｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７５，Ｃｈｉｎａ）
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