蔣海隴，王志堅(jiān)，呂律英，蔡根金，周金衛(wèi)，程曉偉，胡俊杰

(1.松陽(yáng)縣林村林場(chǎng)，浙江 松陽(yáng) 323400； 2.松陽(yáng)縣自然資源與規(guī)劃局，浙江 松陽(yáng) 323400； 3.松陽(yáng)縣湖溪林場(chǎng)，浙江 松陽(yáng)323400)

多花黃精(Polygonatumcyrtonema)為百合科(Liliaceae)黃精屬(Polygonatum)多年生草本植物，根狀莖為常用中藥“黃精”的來(lái)源之一，中藥黃精始載于《雷公炮炙論》，具有補(bǔ)氣養(yǎng)陰、健脾、潤(rùn)肺、益腎的功效，中醫(yī)常用于脾胃氣虛，體倦乏力，胃陰不足，口干食少，肺虛燥咳，勞嗽咳血，精血不足，腰膝酸軟，須發(fā)早白，內(nèi)熱消渴等癥[1]。多花黃精根莖中的主要成分黃精多糖，具有增強(qiáng)免疫力、降低血糖、抗衰老、抗化學(xué)性肝損傷等作用[2]。多花黃精是藥食同源植物，林下仿野生栽培前景十分樂(lè)觀。前人在透光率、林分郁閉度對(duì)多花黃精產(chǎn)量與多糖含量的影響方面做了許多研究[6-8]，本試驗(yàn)比較杉木成熟林不同強(qiáng)度間伐對(duì)林下多花黃精生長(zhǎng)量與多糖含量的影響，以期為杉木林下栽培多花黃精，發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)提供參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于浙江省松陽(yáng)縣林村林場(chǎng)馬鞍山林區(qū)2林班90小班，小地名邊緣塢，東經(jīng)119°31′21—119°37′49″、北緯28°25′31—28°31′58″。林地海拔967.6～1059.8 m，坡向西，上部坡位，坡度15°～33°，土壤黃壤，土壤質(zhì)地為粘土，土壤厚度0.6 m，腐殖質(zhì)層厚度0.15 m，pH值6.7。試驗(yàn)地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，松古盆地年均氣溫17.7 ℃，月均氣溫最高為7月，極端最高氣溫40 ℃，出現(xiàn)在1997年7月10日；月均氣溫最低為1月，極端最低氣溫-9.7 ℃，為1997年1月5日記錄。境內(nèi)多年平均降水量1700 mm，年無(wú)霜期約236 d，年日照時(shí)間1840 h。林分為林齡35 a的杉木人工純林，平均胸徑21 cm，平均樹(shù)高12 m，郁閉度0.9，疏密度0.7。林下植被結(jié)構(gòu)復(fù)雜，優(yōu)勢(shì)種為蕨類，高度1.2 m，覆蓋度7.3%，野生多花黃精分布量較大，經(jīng)調(diào)查有921～1832株·hm-2。

2 試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

杉木間伐遵循去小留大、去劣留優(yōu)、去密留疏的原則，共設(shè)計(jì)MA、MB、MC、MD、CK 5個(gè)處理，MA為間伐后保留杉木600株·hm-2，平均胸徑25.9 cm，林分郁閉度0.41；MB為間伐后保留杉木750株·hm-2，平均胸徑25.0 cm，林分郁閉度0.53；MC為間伐后保留杉木900株·hm-2，平均胸徑24.3 cm，林分郁閉度0.61；MD為間伐后保留杉木1050株·hm-2，平均胸徑23.5 cm，林分郁閉度0.72；CK為不予間伐，杉木株數(shù)1650株·hm-2，平均胸徑21 cm，林分郁閉度0.89。采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)小區(qū)面積約0.067 hm2，每個(gè)處理3次重復(fù)，共15個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。

2015年10月完成杉木撫育間伐，間伐后在林下進(jìn)行斜坡帶狀整地(保留野生黃精)，帶寬2 m，兩條定植帶間隔2 m，保留植被以利水土保持。以根莖繁殖(3節(jié)1株)方式在杉木林下栽培多花黃精，每年5—6月進(jìn)行林地松土除草撫育。

2.2 數(shù)據(jù)調(diào)查與分析

撫育間伐后連續(xù)4 a(每年8月15日)對(duì)試驗(yàn)區(qū)的林分郁閉度、多花黃精分布密度(包括野生黃精)與地上部分生長(zhǎng)量(不包括野生黃精)進(jìn)行調(diào)查；間伐后第4年(11月1日)對(duì)栽培多花黃精與野生黃精根莖4 a生長(zhǎng)量與分年度生長(zhǎng)量進(jìn)行調(diào)查，并對(duì)黃精多糖含量進(jìn)行檢測(cè)分析(檢測(cè)根莖不包括種根，下同)。2019年12月全部試驗(yàn)結(jié)束。林下栽培多花黃精種源根莖由浙江省麗水市林業(yè)科學(xué)研究院提供。

杉木間伐強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查確定，林分郁閉度根據(jù)植物冠層分析儀(LAI2000)進(jìn)行測(cè)算；在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)設(shè)置2 m×5 m的樣方，采用皮尺、卷尺、卡尺、天平等工具調(diào)查多花黃精生長(zhǎng)量；在生長(zhǎng)量調(diào)查樣方里隨機(jī)選取10株樣株，采用紫外-可見(jiàn)分光光度法[1]檢測(cè)根莖多糖含量。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)運(yùn)用Excel 2010軟件，并用SPSS 1.7軟件對(duì)各重復(fù)平均值進(jìn)行方差分析和LSD多重比較，用T檢驗(yàn)法對(duì)每個(gè)處理野生黃精與栽培多花黃精的根莖生長(zhǎng)量、多糖含量進(jìn)行方差分析與顯著性比較。

3 結(jié)果與分析

3.1 撫育間伐對(duì)杉木林下栽培多花黃精及野生黃精生長(zhǎng)的影響

3.1.1 撫育間伐對(duì)杉木林下栽培多花黃精生長(zhǎng)的影響 由表1可知，杉木間伐后各處理第2年林下多花黃精分布密度分別比前1年增長(zhǎng)63.8%(MA)、54.3%(MB)、50.4%(MC)、47.4%(MD)，第3年～第4年林下多花黃精分布密度增長(zhǎng)率降至3.7%～13.0%。

間伐后第1年林分郁閉度降低至0.41～0.72；當(dāng)林分郁閉度恢復(fù)到0.7時(shí)，林下栽培多花黃精生長(zhǎng)量達(dá)到頂峰，根莖生長(zhǎng)量比CK高22.1%～71.8%；杉木間伐后林分郁閉度恢復(fù)到0.8(MB在間伐后第4年、MC在間伐后第3年、MD在間伐后第2年)時(shí)，林下栽培多花黃精株高、地徑、根莖生長(zhǎng)量開(kāi)始明顯下降，根莖生長(zhǎng)量比林分郁閉度0.7時(shí)下降9.51%～18.34%。經(jīng)方差分析和多重比較，杉木間伐后林下栽培多花黃精的株高、地徑、根莖生長(zhǎng)量在林分郁閉度0.7時(shí)與林分郁閉度0.6時(shí)沒(méi)有顯著差異，與其它林分郁閉度均有顯著差異；林分郁閉度0.8以上時(shí)，林下栽培多花黃精株高、地徑、根莖生長(zhǎng)量極顯著下降。

從圖1看出，林下栽培多花黃精株高、地徑、單株根莖4年生長(zhǎng)量大小排序均為MA>MB>MC>MD>CK，說(shuō)明林下栽培多花黃精株高、地徑、根莖4年生長(zhǎng)量均隨著杉木間伐強(qiáng)度的加大而增加，株高、地徑生長(zhǎng)量越大根莖生長(zhǎng)量越高，株高、地徑生長(zhǎng)量與根莖生長(zhǎng)量正相關(guān)。

表1 不同強(qiáng)度間伐杉木林下栽培多花黃精生長(zhǎng)量比較

圖1 杉木間伐后各處理栽培多花黃精株高、地徑與根莖生長(zhǎng)量4 a平均值比較

3.1.2 杉木林下栽培多花黃精與野生黃精根莖生長(zhǎng)量比較 由表2表明，杉木間伐后林下栽培多花黃精根莖4 a的生長(zhǎng)量為MA(105.9 g·株-1)>MB(101.38 g·株-1)>MC(93.83 g·株-1)>MD(87.16 g·株-1)>CK(79.09 g·株-1)，MA、MB、MC、MD處理生長(zhǎng)量分別比對(duì)照增加33.9%、28.2%、18.6%、10.2%；林下野生黃精根莖4 a的生長(zhǎng)量為MA(42.16 g·株-1)>MB(40.27 g·株-1)>MC(37.38 g·株-1)>MD(34.69 g·株-1)>CK(31.4 g·株-1)，MA、MB、MC、MD處理生長(zhǎng)量分別比對(duì)照增加34.3%、29.2%、19.0%、10.5%。經(jīng)方差分析和多重比較結(jié)果表明，MA處理林下栽培的多花黃精和野生黃精的根莖生長(zhǎng)量極顯著高于MC、MD、CK處理，與MB處理沒(méi)有顯著差異；MA、MB處理林下栽培的多花黃精的根莖生長(zhǎng)量顯著高于其它處理和對(duì)照；野生黃精與栽培多花黃精根莖生長(zhǎng)量存在顯著差異。

表2 不同強(qiáng)度間伐4 a后林下栽培多花黃精與野生黃精根莖生長(zhǎng)量、多糖含量比較

3.2 杉木間伐對(duì)林下栽培多花黃精與野生黃精多糖含量的影響

通過(guò)檢測(cè)分析黃精多糖含量(表2)發(fā)現(xiàn)，杉木間伐后第4年，各處理林下栽培多花黃精多糖含量為MA(138.2 mg·g-1)>MB(129.6 mg·g-1)>MC(128.4 mg·g-1)>MD(124.7 mg·g-1)>CK(123.1 mg·g-1)，MA、MB、MC、MD處理的多糖含量分別比對(duì)照高12.3%、5.3%、4.3%、1.3%；林下野生黃精多糖含量為MA(91.2 mg·g-1)>MB(85.8 mg·g-1)>MC(83.9 mg·g-1)>MD(81.4 mg·g-1)>CK(79.1 mg·g-1)，MA、MB、MC、MD處理多糖含量分別比對(duì)照高15.3%、8.5%、6.1%、2.9%。撫育間伐對(duì)林下野生黃精與栽培多花黃精多糖含量的影響基本一致。經(jīng)方差分析和多重比較，MA處理(間伐保留杉木600 kg·hm-2)后4 a林分郁閉度處于0.41～0.68之間，林下野生黃精、栽培多花黃精多糖含量極顯著高于其它處理與對(duì)照；野生黃精與栽培多花黃精多糖含量存在顯著差異。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，間伐提高林下黃精分布密度，撫育間伐提高林下栽培多花黃精的株高、地徑、根莖生長(zhǎng)量，多花黃精在杉木不同強(qiáng)度間伐后4 a的生長(zhǎng)量大小排序?yàn)镸A>MB>MC>MD>CK。當(dāng)間伐后林分郁閉度恢復(fù)到0.7左右時(shí)，林下多花黃精生長(zhǎng)量達(dá)到頂峰；間伐后林分郁閉度恢復(fù)到0.8以上時(shí)，林下多花黃精生長(zhǎng)量明顯下降。間伐保留杉木600、750株·hm-2，林下多花黃精在杉木間伐后4 a的生長(zhǎng)量顯著高于其它強(qiáng)度間伐。杉木間伐明顯提高林下栽培多花黃精多糖含量，林下多花黃精多糖含量隨著杉木間伐強(qiáng)度加大而提高，杉木間伐保留杉木600株·hm-2時(shí)，林下多花黃精多糖含量極顯著高于其它強(qiáng)度間伐。

杉木間伐明顯提高野生黃精生長(zhǎng)量與多糖含量，其影響與對(duì)栽培多花黃精的影響基本一致，然而由于種源不同的原因，野生黃精生長(zhǎng)量與多糖含量均顯著低于栽培多花黃精。因此，人工栽培多花黃精，應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)種源。

人工栽培多花黃精一般4 a為一個(gè)周期，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，間伐保留杉木600株·hm-2時(shí)，杉木間伐后第4年林分郁閉度達(dá)到0.68，林下多花黃精生長(zhǎng)量達(dá)到頂峰，多糖含量極顯著高于其它強(qiáng)度間伐，明顯提高杉木林下栽培多花黃精的產(chǎn)量與品質(zhì)。

4.2 討論

溫度是影響多花黃精種子萌發(fā)的最關(guān)鍵因素之一，在溫度處于10～25 ℃時(shí)，黃精種子發(fā)芽質(zhì)量隨著溫度升高而增強(qiáng)，最適發(fā)芽溫度為25 ℃[3]，趙朝輝等[4]研究認(rèn)為間伐可提高林地土壤溫度，間伐后第1年林地土壤溫度提高4.2 ℃以上，間伐后第2～5年林地土壤溫度只比對(duì)照提高0.5 ℃。本研究表明，杉木間伐后第2年林下多花黃精分布密度比前1年提高47.4%～63.8%，第3～4年分布密度增長(zhǎng)率降至3.7%～13.0%。林下黃精分布密度變化異常的原因，可能是因?yàn)殚g伐后第1年林分郁閉度降低，林內(nèi)光照增強(qiáng)，林地土壤溫度升高促使林下野生黃精種子發(fā)芽率提高，導(dǎo)致杉木間伐后第2年林下黃精分布密度提高；杉木間伐后第2年開(kāi)始林地土壤溫度升高不明顯，黃精種子發(fā)芽率隨之下降，使杉木間伐后第3年、第4年林下黃精分布密度下降。與周新華等[3]、趙朝輝等[4]的研究相符。

光照條件對(duì)藥用植物的光合作用及其生長(zhǎng)發(fā)育具有重要意義[10]。前人在喜陰藥用植物栽培方面做了大量研究，鄭林森[6]研究認(rèn)為林下套種多花黃精的產(chǎn)量隨著杉木保留株數(shù)的增加而逐漸減少，翁訓(xùn)清[9]研究認(rèn)為間伐后林分郁閉度0.5～0.7，可促進(jìn)杉木和林下套種草珊瑚(Sarcandraglabra)的生長(zhǎng)，芮龍燕等[5]研究認(rèn)為郁閉度對(duì)杉木林下多花黃精生長(zhǎng)有較大影響，降低林分郁閉度(從0.8降低至0.4)能不同程度增加地上部分與根莖生長(zhǎng)量。本研究杉木間伐后第1年林分郁閉度從0.89降至0.41～0.72，間伐后4 a林下多花黃精株高、地徑、根莖生長(zhǎng)量MA>MB>MC>MD>CK，林分郁閉度0.7時(shí)，林下多花黃精生長(zhǎng)量達(dá)到頂峰，林分郁閉度達(dá)到0.8以上時(shí)，林下多花黃精生長(zhǎng)量極顯著下降，間伐保留杉木600株·hm-2，間伐后第1年林分郁閉度0.41，間伐后第4年時(shí)林分郁閉度0.68，多花黃精正處于生長(zhǎng)量最高的階段，林下栽培多花黃精生長(zhǎng)量比對(duì)照高33.9%。

光照強(qiáng)度是影響多花黃精生長(zhǎng)的重要環(huán)境因子，多花黃精喜好弱光環(huán)境，但過(guò)度遮蔭也會(huì)影響其產(chǎn)量與品質(zhì)，多花黃精在60%的透光度時(shí)產(chǎn)量最高、品質(zhì)最優(yōu)[7]，郭妮[8]研究認(rèn)為隨著透光率的降低，多花黃精總多糖含量呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)，在45.7%透光率條件下，總多糖含量具有最大值。杉木成熟林間伐明顯提高林下栽培多花黃精多糖含量，當(dāng)間伐后保留杉木600、750、900、1050株·hm-2時(shí)，間伐后第4年林下多花黃精多糖含量隨著杉木間伐強(qiáng)度的加大而增加，與郭妮[8]透光率對(duì)黃精多糖含量影響的研究相同。杉木間伐保留杉木600株·hm-2，間伐后第4年林分郁閉度0.68，林下多花黃精多糖含量最高，比對(duì)照高12.3%，極顯著高于其它間伐強(qiáng)度與對(duì)照，與梁永福等[7]、郭妮[8]黃精多糖含量最高時(shí)的林分郁閉度、透光率的研究相同。試驗(yàn)得出間伐保留杉木600株·hm-2的間伐強(qiáng)度，間伐后4 a林分郁閉度處于黃精獲得高多糖含量的要求區(qū)域，間伐后第4年林下多花黃精多糖含量比其它間伐強(qiáng)度高。

錢楓等[11]研究認(rèn)為不同品種黃精多糖含量存在較為明顯的差異，蔣燕峰等[12]研究認(rèn)為不同種源黃精與多花黃精產(chǎn)量、多糖含量有極顯著差異。本研究表明，撫育間伐改變上層樹(shù)冠透光率，對(duì)杉木林下野生黃精根莖生長(zhǎng)量與多糖含量的影響與對(duì)林下栽培多花黃精的影響基本一致，野生黃精根莖生長(zhǎng)量、多糖含量顯著低于栽培多花黃精。由于栽培多花黃精種源為浙江省麗水市林業(yè)科學(xué)研究院選育的優(yōu)良品種，其品質(zhì)顯著優(yōu)于野生品種。