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The status and changes of soil nutrients in rhizosphere of cultivated Atractylodes lancea

苍术根际区土壤养分变化规律



全 文 :苍术根际区土壤养分变化规律
郭兰萍 o黄璐琦 3 o邵爱娟 o吕冬梅 o吴志刚
k中国中医研究院 中药研究所 o北京 tsszssl
≈摘要  目的 }分析苍术根际区土壤养分的变化规律 ∀方法 }对比分析不同产地 o相同立地环境下栽培与野
生 o及不同生长年限栽培苍术根际区土壤全氮 !碱解氮 !有效磷 !有效钾 !有机质及 ³‹ 的差异 ∀结果 }茅山k≥l !罗
田k×l及妙峰山kƒ≥l苍术根际区土壤全氮 !碱解氮 !有效磷 !有效钾 !有机质及 ³‹含量均有显著差异k Π s1stl oy
项指标平均值都是 ≥样品最低 oƒ≥样品最高 o而 ×样品居中 ~栽培苍术根际区土壤全氮 !有机质 !碱解氮显著低
于野生苍术根际区土壤k Π s1stl o有效磷 o³‹高于野生苍术根际区土壤k Π s1sxl o有效钾没有差异k Ё s1sxl ~u
年生苍术根际区土壤有效磷含量显著高于 t年生苍术根际区土壤k Π s1stl o全氮 !有机质 !碱解氮 !有效钾及 ³‹
差异不显著k Ё s1sxl ∀结论 }茅山苍术在生长发育过程中受到较重养分缺乏胁迫 o主要表现为缺钾胁迫 ∀
≈关键词  苍术 ~土壤养分 ~栽培 ~养分胁迫
≈中图分类号  ≥ xyz ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukussxlt|2txsw2sw
≈收稿日期  ussw2ts2s{
≈基金项目   科技基础性工作和社会公益研究专项
kussv⁄Œ…vttsl
≈通讯作者  3黄璐琦 oר¯ }kstslywstwwtt2u|xx
苍术是中医临床常用药 o来源于菊科苍术属苍
术 Ατραχτψλοδεσλανχεα ⁄≤1≈t  o药用部位为根茎 ∀苍术
为多年生植物 o野生状态下生长良好 o但在栽培过程
中 o常表现出易发病 o地上部分枯萎 o生长到第 u至
v年就开始陆续坏死等现象 ∀同时 o苍术在栽培过
程中连作障碍现象严重 ∀这些问题都直接影响着苍
术的栽培种植 ∀由于同一地点的野生和栽培苍术立
地环境基本相似 o因此普遍认为土壤质量的恶化是
引起栽培苍术生长不良的主要原因 ∀
植物根与根际区土壤间不断地进行着物质和能
量的交换 o土壤中养分缺乏是限制许多植物生长发
育的重要因素之一 o因此土壤养分含量是监测土壤
质量的一个重要指标 ∀本研究参考阚文杰≈u 对土壤
养分的评价标准 o对苍术根际区土壤养分中 y个指
标 }全氮 !碱解氮 !有效磷 !有效钾 !有机质及酸碱度
k³‹l进行了研究 ∀比较不同产地野生苍术根际区
土壤养分差异 o相同立地环境下栽培与野生苍术根
际区土壤养分差异 o及不同生长年限栽培苍术根际
区土壤养分差异 ∀观察苍术根际区土壤养分变化规
律 o为苍术栽培种植中施加养分提供理论指导 ∀
1 材料与方法
111 样品采集 ussv 年 { 月中旬在江苏茅山
k≥l !湖北罗田薄刀峰k×l !北京妙峰山kƒ≥l分别
收集野生苍术的根际区土壤 ∀在罗田地区还同时分
t ou年生收集栽培苍术根际区土壤样品 ∀收集根际
区土时先除去苍术根茎表面细土 o然后采用抖落法
收集根茎区土壤 ∀栽培苍术土壤样品按 ≥形路线收
集 ∀用于根际区养分研究的苍术个体间距离不小于
ts °∀v个苍术根际区土壤混匀作为 t 个土壤样
品 o平均每个样地采集土样 x ∗ us个不等 ∀
112 分析检测 将土壤样品风干 o拣去其中的石
块及植物残体 o粉碎 o过 t °°筛 ∀凯氏蒸馏法测定
全氮 o碱解扩散法测定速效氮 o‘¤‹≤’v钼锑抗比色
法测定有效磷 o‘‹w„¦提取火焰光度法测定有效钾 o
Ž≤µu’w容量法测定有机质 o酸度计测定 ³‹≈v  ∀
113 数据分析 使用 ≥°≥≥ts1s软件 o利用统计报
表 o单因子方差分析 o配合多重比较进行统计分析 ∀
2 结果
211 不同产地苍术根际区土壤养分比较 方差分
析结合多重比较显示 o≥ o×及 ƒ≥苍术根际区土
壤全氮 !碱解氮 !有效磷 !有效钾 !有机质及 ³‹ 含量
均有显著差异k Π s1stl ∀苍术根际区土壤全氮 !
碱解氮 !有效磷 !有效钾 !有机质及 ³‹ y项指标平均
值都是 ≥样品最低 oƒ≥样品最高 o而 × 样品居
中 ∀×样品的全氮 !碱解氮 !有效磷及有机质高于
三地平均值 o有效钾和 ³‹ u项低于三地的平均值 ∀
同时 oy项指标的最小值均出现在 ≥ o最大值及标
准差的最大值均出现在 ƒ≥样品k表 tl ∀
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第 vs卷第 t|期
ussx年 ts月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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表 t ≥ o×及 ƒ≥ v地苍术根际区土壤养分含量比较
产地 样品数 全氮rª#®ª
pt 有效磷r°ª#®ªpt 有效钾r°ª#®ªpt
平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值
≥ ts uqu ? sqv„ tq{ uq{ xqx ? tqx„ vqy {qw xxq{ ? txqu„ vtqs zxqs
× { vq{ ? sqy… vqu wqz ttqy ? vqt… yqw tyqy ywqw ? u{q{„ vxqs tusqs
ƒ≥ x vq| ? tqu… uqz yqs tuqv ? wqz… {q| usqx tw{q{ ? vxqt… ||qs t|vqs
平均 zqz vqt ? tqs tq{ yqs |qt ? wqv vqy usqx z|qs ? wwq| vtqs t|vqs
产地 有机质rª#®ª
pt 碱解氮r°ª#®ªpt ³‹
平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值
≥ xyqu ? yqv„ wyqv ywqv utvqy ? uwqs„ tzwqs uv|qs xqv ? sqv„ wq| xq|
× {tqv ? tyq{„… ysqy tttqt u{yqx ? vyqw…¤ uw{qs vxsqs xqv ? sqx„ wq{ yqw
ƒ≥ {yqt ? vsqz… xzqt tvzqy vxtqs ? {sqz…¥ u{xqs w|sqs yqy ? sqx… xq| zqu
平均 ztqw ? utqy wyqv tvzqy uy{q{ ? y|q{ tzwqs w|sqs xqy ? sqz wq{ zqu
注 }同一列有不同小写字母表示处理间差异显著k Π s1sxl o同一列有不同大写字母表示处理间差异极显著k Π s1stlk表 u ov同l
212 栽培与野生苍术根际区土壤养分比较 方差
分析表明 o栽培苍术根际区土壤全氮 !有机质 !碱解
氮显著低于野生苍术根际区土壤k Π s1stl o有效
钾低于野生苍术但未达到显著水平k Ё s1sxl o有
效磷 !³‹高于野生苍术k Π s1sx o表 ul ∀
213 不同生长年限苍术根际区土壤养分比较 方
差分析表明 ou年生苍术根际区土壤全氮 !有机质 !
有效钾及 ³‹均低于 t年生苍术 o但未达到显著水平
kЁ s1sxl ∀u年生苍术根际区土壤有效磷含量显
著高于 t年生苍术根际区土壤k Π s1stl o碱解氮
高于 t 年生苍术根际区土壤但未达到显著水平
k Ё s1sx o表 vl ∀
表 u 野生与栽培苍术根际区土壤养分含量比较
生长状态 样品数 全氮rª#®ª
p t 有效磷r °ª#®ªpt 有效钾r°ª#®ªpt
平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值
栽培 us u qu ? s qx„ t qu u q| uy qu ? tx qt¤ y qt w{ q{ yx q| ? tz qy tx qs |z qs
野生 { v q{ ? s qy… v qu w qz tt qy ? v qt¥ y qw ty qy yw qw ? u{ q{ vx qs tus qs
生长状态 样品数 有机质rª#®ª
pt 碱解氮r°ª#®ªpt ³‹
平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值
栽培 us xw qy ? tz qu„ us qt |t qx twz qx ? ux qx„ |y qs t{x qs x qz ? s qu¤ x qv y qt
野生 { {t qv ? ty q{… ys qy ttt qt u{y qx ? vy qw… uw{ qs vxs qs x qv ? s qx¥ w q{ y qw
表 v 不同生长年限苍术根际区土壤养分含量比较
生长年限 样品数 全氮rª#®ª
p t 有效磷r°ª#®ªpt 有效钾r°ª#®ªpt
平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值
t年生 ts u qv ? s qy t qv u q| tx qu ? z qy¤ y qt u{ qz zt q| ? ty qx wu qs |z qs
u年生 ts u qu ? s qx t qu u q{ vz qu ? tu qy¥ tx qx w{ q{ x| q{ ? tz qw tx qs zy qs
生长年限 样品数 有机质rª#®ª
pt 碱解氮r °ª#®ªpt ³‹
平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值 平均数 最小值 最大值
t年生 ts yt qy ? t{ qy vu qu |t qx tww qz ? ux qz |y qs t{x qs x qz ? s qv x qv y qt
u年生 ts wz qx ? tv qs us qt x| qz txs qv ? uy qx |y qs t{x qs x qy ? s qu x qw y qs
3 讨论
311 茅山苍术受到缺钾胁迫 我国土壤全氮含量
平均在 t ∗ u ª#®ªpt o有效磷含量在 x ∗ ts ª#®ªpt为
中等水平 o有效钾含量在 {w ∗ tty °ª#®ªpt为中等水
平 o低于此值则出现养分缺乏≈v  ∀本研究表明 o罗田
与茅山苍术均处于低钾状态 ∀尤其是茅山苍术 o当
地土壤有效钾的平均值为 xx1{ °ª#®ªpt o最大值为
zx °ª#®ªpt o最大值尚未达到土壤有效钾的中等水
平 ∀土壤有效钾含量低于 xs °ª#®ªpt则被视为极度
缺钾 o茅山苍术根际土壤平均有效钾含量接近此值 o
表明茅山苍术受到严重的缺钾胁迫 ∀本研究还发
现 o茅山苍术根际区土壤养分中全氮 !碱解氮 !有效
磷 !有效钾 !有机质及 ³‹ y项指标平均含量均为所
研究 v个样地中的最低值 o表明当地苍术土壤酸化 o
养分状况不理想 ∀
道地药材是长期适应特定生境的产物 o特定生
境是其优质药材质量的保证 ∀对此 o人们通常的看
法是道地产区气候 !土壤等自然环境比其他非道地
产区更适宜药材的生长发育 ∀茅山为苍术道地药材
原产地 o但本研究发现 o茅山苍术在生长发育过程中
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Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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土壤酸化严重 o养分状况不理想 o并受到严重的缺钾
胁迫 ∀据报道适度的环境胁迫会造成植物体内次生
代谢产物的积累的增加≈w ox  ∀进一步研究环境胁迫
对茅山苍术次生代谢产物的影响 o可能会为揭示苍
术道地药材形成的逆境效应提供思路 ∀
312 栽培苍术土壤有机质和氮素低于野生苍术
本研究发现 o× 栽培苍术根际区土壤全氮 !有机质
和碱解氮显著低于当地野生苍术根际区土壤 o甚至
低于或等于所研究的几个样地中土壤养分含量最低
的茅山样品k表 t oul ∀原因可能是野生苍术多生长
在草丛或灌木中 o有伴生植物 o在长期的群落演变
中 o植物残体及微生物分解物等使土壤有机物含量
不断增加 ∀为了不占用农田 o栽培苍术多种植在山
坡上新开垦的荒地上 o通常土壤贫瘠 o种群简单 ∀加
上苍术连作障碍现象严重 o当一茬苍术被采挖后 o种
植苍术的山地就被再次弃之成荒 ∀因此 o农民不愿
在其中投入太大 o通常只进行翻地除草 o而不施加任
何肥料 o由此造成栽培苍术土壤有机质含量低 ∀据
作者实地调查 o所研究栽培苍术样地情况即是如此 o
即苍术生长中只进行过除草 o未曾施加过任何肥料 ∀
有机质与土壤氮素水平密切相关 o为土壤的重
要组成部分 ∀土壤有机质数量和质量的变化是土壤
肥力及环境质量状况的最重要的表征 o是制约土壤
理化性质如水分 !通气性 !抗蚀力 !供保肥能力和养
分有效性等的关键因素 ∀土壤有机质和氮素和水平
的改变通常会引起土壤微生物群落及土壤化感物质
的变化 ∀由此可见 o改变苍术栽培中的粗放管理模
式 o在栽培苍术中有针对性地适当施加化肥 o尤其是
有机肥 o可能是改善苍术生长不良的必要措施之一 ∀
313 u年生栽培苍术土壤有效磷升高 本研究发
现 o栽培苍术根际区土壤有效磷含量显著高于野生
苍术根际区土壤 ou年生苍术根际区土壤有效磷显
著高于 t年生苍术根际区土壤 ∀由于土壤中磷的流
动性小 o不同地区及同一地区的不同采样点的差异
很大≈v  ∀因此 o认为栽培苍术根际区土壤有效磷含
量高可能主要是采样点土壤背景中的全磷含量较高
造成 ∀而 u年生苍术根际区土壤有效磷含量高除土
壤背景因素外 o还可能与苍术根际对土壤中的磷具
有活化作用有关 ∀
不少研究发现 o根际可活化土壤磷素并可以富
积有效磷 ∀如张彦东等≈y 野外用剥落法采集落叶松
根际与非根际土 o分析磷含量的变化 o发现 tu年生
时根际土有效磷增加 tu1{ h ows 年生时增加
uv1w h o表明落叶松根际对土壤中的磷具有活化作
用 ∀魏勇等≈z 采用样地调查的方法研究江苏省东台
林场 v ox ott年生 Œ2y|杨根际 !非根际土壤磷素特
征 o结果表明有效磷在 v ox ott年生 Œ2y|杨根际明显
富集 o且随林龄增大 o富集率显著提高 ∀研究认为根
际活化土壤磷素并富积有效磷的原因主要与根的代
谢刺激酸性磷酸酶及酸性磷酸酶同工酶活性增加有
关≈{ o|  ∀因此 o开展受控实验 o进一步揭示苍术栽培
种植中的土壤有效磷的变化规律具有重要意义 ∀
≈致谢  中国林业科学院蒋有绪院士对文章进行指导 ∀
≈参考文献 
≈t  石 铸 q关于苍术植物的学名问题 q植物分类学报 ot|{t ot|
kvl }vt{ q
≈u  阚文杰 o吴启堂 q一个定量综合评价土壤肥力的方法初探 q
土壤通报 ot||w ouxkyl }uwx q
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≈w  ‹¤¯¯ „ …o …¯∏° ˜ oƒ¬·¨¶• ≤ q≥·µ¨¶¶°²§¬©¬¦¤·¬²± ²©¤¯¯¨ ²¯³¤·«¼ ¬±
Ηελιαντηυσ αννυυσq§¨¥µ¬¶²± ¶¨ §¨ª¨µ°¬±¤·¬²±q ϑ Βοτ , t|{u oy| }
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≈x  ²¶¨³° o²¤±q∞©©¨¦·²©¦¤µ¥²±§¬²¬¬§¨ oº¤·¨µ¶∏³³¯¼ ¤±§¶¨¤¶²±¤¯2
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∏±§¨µ√¤µ¼¬±ª³«²¶³‹¤·¨¶±∏·µ¬¨±·¦²±§¬·¬²±¶q Χαναδ ϑ Βοτ , t|zy o
xw }x|v q
≈y  张彦东 o白尚斌 o王政权 q落叶松根际土壤磷的有效性研究 1
应用生态学报 ousst otuktl }vt q
≈z  魏 勇 o张焕朝 o张金龙 q杨树根际土壤磷的分布特征及其
有效性 q南京林业大学学报k自然科学版l oussv ouzkxl }us q
≈{  李玉京 o李 滨 o李继云 o等 q低磷营养胁迫下小麦 • ‘„酶与
酸性磷酸酶活性的变化 q西北植物学报 ot||z otzkwl }wtz q
≈|  李玉京 o李 滨 o刘建中 o等 q低磷营养胁迫对小麦2长穗偃麦
附加系酸性磷酸酶同工酶的影响 q中国农业科学 ot||{ ovt
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中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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’¦·²¥¨µoussx
Τηε στατυσ ανδ χηανγεσ οφ σοιλ νυτριεντσιν ρηιζοσπηερε
οφ χυλτιϖατεδ Ατραχτψλοδεσλανχεα
Š˜’ ¤±2³¬±ªo ‹˜„‘Š ∏2 ¬´o≥‹„’ „¬2­∏¤±o∂ ⁄²±ª2° ¬¨o • ˜ «¬2ª¤±ª
(Ινστιτυτε οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα , Χηινα Αχαδεµψ οφ Τραδιτιοναλ Χηινεσε Μεδιχινε , Βειϕινγ tsszss , Χηινα)
[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε : ײ©¬±§·«¨ ¶·¤·∏¶¤±§¦«¤±ª¨¶²©·«¨ ¶²¬¯ ±∏·µ¬¨±·¶¬±µ«¬½²¶³«¨µ¨ ²© Ατραχτψλοδεσλανχεα q Μετηοδ : ײ·¤¯ ±¬·µ²2
ª¨ ±k·²·¤¯ ‘l o¤√¤¬¯¤¥¯¨Žo¤√¤¬¯¤¥¯¨° o²µª¤±¬¦°¤·¨µk’• Šl o¤√¤¬¯¤¥¯¨±¬·µ²ª¨ ± ¤±§³‹ ¬±µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯ ²©·«¨ º¬¯§ªµ²º¬±ª Α. λανχεᬱ
v ¶¬·¨¶o ≥ o× ¤±§ ƒ≥ o¤±§·«¨ ¦∏¯·¬√¤·¨§²±¨ ¶º¬·«§¬©©¨µ¨±·¤ª¨¶¬± × º µ¨¨ §¨·¨¦·¨§q Ρεσυλτ }׫¨ ¦²±·¨±·¶²©·²·¤¯ ±¬·µ²ª¨ ±k·²·¤¯ ‘l o
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¤±§ ƒ≥ k Π s qstl q׫¨ µ¨¶∏¯·¶²©·«¨ y §¨·¨¦·¨§³¤µ¤° ·¨¨µ¶¬± ≥ º µ¨¨ ·«¨ ²¯º ¶¨·o¬± ƒ≥ º µ¨¨ ·«¨ «¬ª«¨¶·¤±§¬± × º µ¨¨ ¬±·«¨ °¬§§¯¨q
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∏¨ ¬±·«¨ ¦∏¯·¬√¤·¨§ Α. λανχεα º µ¨¨ «¬ª«¨µ·«¤±·«¤·¬± º¬¯§²±¨ ¶k Π s qstl ¤±§·«¨µ¨ º¤¶±²§¬©©¨µ¨±¦¨ ¬± ¤√¤¬¯¤¥¯¨Ž¥¨·º¨¨ ±·«¨ º¬¯§¤±§
¦∏¯·¬√¤·¨§²±¨ ¶¬± ×k Ё s qsxl ~v ¤√¤¬¯¤¥¯¨°¬±µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯ ²©·«¨ ·º² ¼¨ ¤µ¶²¯§ Α. λανχεα º µ¨¨ «¬ª«¨µ·«¤± ²©·«¨ ²±¨ ¼¨ ¤µ²¯§ Α.
λανχεα k Π s qstl¤±§·«¨µ¨ º µ¨¨ ±²§¬©©¨µ¨±¦¨ ²©·²·¤¯ ‘o’• Š o¤√¤¬¯¤¥¯¨‘o¤√¤¬¯¤¥¯¨Ž¤±§³‹ √¤¯∏¨ ¬±µ«¬½²¶³«¨µ¨ ¶²¬¯ ²© Α. λανχεα ¥¨ 2
·º¨¨ ± ²±¨ ¼¨ ¤µ¤±§·º²¼¨ ¤µ¶³¯¤±·k Ё s qsxl qΧονχλυσιον : Œ·¬¶¬±§¬¦¤·¨§·«¤··«¨ ªµ²º·«²© Α. λανχεᬱ ·q¤²¬¶©¤¦¨§±∏·µ¬¨±·¶·µ¨¶¶q
[ Κεψ ωορδσ] Ατραχτψλοδεσλανχεα ~¶²¬¯ ±∏·µ¬¨±·~¦∏¯·¬√¤·¨§~±∏·µ¬¨±·¶·µ¨¶¶
≈责任编辑 张宁宁 
≈收稿日期  ussx2sv2s|
≈基金项目  国家自然科学基金项目kvswzst|vl
≈通讯作者   3 陈科力 o ר¯ }ksuzl yuvuyx{| o ∞2°¤¬¯} ®¨ 2
¬¯¦«¨ ±{{xx ƒ ¶²«∏q¦²°
湖北省卷柏科药用植物调查与研究
万定荣t ou o陈科力t 3 o詹亚华t
kt1 湖北中医学院 药学系 o湖北 武昌 wvssyt ~
u1 中南民族大学 生命科学学院 o湖北 武昌 wvsszwl
≈摘要  目的 }掌握湖北省卷柏科药用植物的种类 !分布 !疗效应用 ∀方法 }通过野外调查采集标本 o参考已收
藏的部分标本及文献 o进行分类鉴定研究 ∀结果 }发现湖北省卷柏科植物共有 tx种 o其中药用 tw种 o新记录 t种 ~
掌握了其资源分布与疗效应用 ~对部分种的形态描述作了补充 ∀结论 }研究结果为该科药用植物的开发推广利用
提供了资源学基础 ∀
≈关键词  卷柏科 ~药用植物 ~湖北省
≈中图分类号  ≥ xyz ≈文献标识码  „ ≈文章编号  tsst2xvsukussxlt|2txsz2sw
卷柏科k≥¨ ¤¯ª¬±¨ ¯¯¤¦¨¤¨ l植物属于蕨类 o全世界
约有 zss种 o我国有 ys ∗ zs种≈t  ∀该科植物仅有卷
柏属 t属 o多具有广泛的药理活性与疗效 o尤其在抗
肿瘤 !抑菌与抗炎及对血液系统的作用方面较引人
注目≈u ov  ∀作者曾在 us世纪 {s年代对湖北省药用
植物资源及民族药的调查中 o收集了该科植物的不
少标本与资料 o近年又先后 w次到湖北的恩施自治
州 !宜昌市及红安县进行实地调查 o基本掌握了湖北
省卷柏科药用植物的种类 !分布与应用情况 o并获部
分种的一些新的形态分类学资料 ∀
1 湖北产卷柏科药用植物的种类 !分布与应用
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第 vs卷第 t|期
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中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂²¯1vs oŒ¶¶∏¨ t|
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