張永強(qiáng)" 正高級教師，湖南省十佳科技教師?？破罩袊?021年十大科普人物獎獲得者，全國校園發(fā)明創(chuàng)意大賽、湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽、湖南省創(chuàng)新編程與智能設(shè)計(jì)大賽、湖南省科學(xué)調(diào)查體驗(yàn)活動評審專家組成員。

藥王谷位于北京市房山區(qū)周口店鎮(zhèn)泗馬溝村，這里中草藥種類豐富，如板藍(lán)根、金銀花、黃秋葵、澤蘭以及本文提及的野韭和漏蘆。

漏蘆為菊科植物祁州漏蘆的根，越來越多的研究表明，漏蘆提取物對肝臟有保護(hù)作用。

野韭富含生物活性物質(zhì)，其粗提取物對葡萄糖苷酶具有抑制作用，可用于治療由糖代謝異常引起的疾病。

為了探究漏蘆和野韭的種群密度，我約上幾位好友來到房山藥王谷進(jìn)行實(shí)地考察，勘察地質(zhì)特點(diǎn)、環(huán)境因素等，并分別記錄了可能影響漏蘆、野韭生長的數(shù)據(jù)。通過比對各項(xiàng)數(shù)據(jù)，分析漏蘆和野韭生長所需的條件，探究漏蘆、野韭的生長趨勢。

一、實(shí)驗(yàn)方法

（一）實(shí)地勘察

在藥王谷步道附近取10個(gè)樣方，分別記錄每個(gè)樣方中的漏蘆、野韭的分布情況。

（二）選取樣方

在距離步道一側(cè)約1米的地方。應(yīng)保證選取符合隨機(jī)性的原則，采取面積均為1 m2的樣方10個(gè)。部分樣方采取點(diǎn)較為偏僻，其受人為因素的影響較小。

（三）勘察樣方

我優(yōu)先測定了樣方的pH值，并將當(dāng)天的氣候當(dāng)作勘察的目標(biāo)之一。我記錄了樣方中漏蘆、野韭的數(shù)量以及其余植物的數(shù)量，并估計(jì)了蓋度。

（四）后續(xù)處理

為了測量生物量，在獲得管理人員的同意后，我收集了樣方中的所有植物。樣方較小，對植物生長區(qū)域的破壞較小。

將樣方中的全部植物晾曬15天，確保植物中的水分完全蒸發(fā)。后續(xù)分別計(jì)算不同樣方中植物的總生物量，野韭及漏蘆的種群密度和其所在樣方生物量中的占比，每一個(gè)樣方中草藥的平均數(shù)、中位數(shù)等，并分析結(jié)論。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

研究各個(gè)樣方內(nèi)收集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，得出如下結(jié)論。

（一）土壤酸堿性對漏蘆、野韭的生長影響

1.初步分析

1、2、3、5號樣方中沒有漏蘆，因此將其排除在外。其余樣方均至少有2株及以上的漏蘆分布（采取4個(gè)樣方作出柱狀圖），通過比對樣方中野韭、漏蘆的各項(xiàng)數(shù)據(jù)得知，樣方8和樣方9中漏蘆分布的數(shù)量最多，為5株。樣方8的最高株達(dá)到26 cm，最低株僅為10 cm，方差為35.2。

通過理論分析，相同樣方中的漏蘆數(shù)據(jù)應(yīng)相差無幾。然而，樣方8中漏蘆的生長數(shù)據(jù)波動較大，因此推斷，樣方8中的漏蘆受外部因素作用明顯。

2.深入研究

最高株漏蘆出現(xiàn)在樣方8、樣方9，這兩個(gè)樣方的pH值略低于其他有漏蘆的樣方。因此可以得出，弱酸性—偏中性土壤較適宜種植漏蘆。

觀察野韭在不同樣方中的長勢，樣方9的pH值雖略低于其余全部樣方，但野韭的數(shù)量較多。相反，pH值較高的樣方8、樣方10中沒有大量的野韭生長。因此推測，野韭的生長不會受到（或受到影響較低）偏酸性—中性土壤的影響。

（二）濕度對野韭、漏蘆的生長影響

1.初步分析

樣方4與樣方7、8相比，漏蘆的數(shù)量少于后者，而前者濕度較低，因此可以推測，漏蘆需在濕度較高的環(huán)境中生長。樣方8中的漏蘆株高的平均值小于樣方9中漏蘆株高的平均值，而樣方9的濕度相對高于樣方8的濕度，這從一定程度上可以解釋，為何樣方8中漏蘆株高的平均值小于樣方9漏蘆株高的平均值。

將樣方4與樣方8、9的野韭數(shù)量進(jìn)行對比，可以得出與漏蘆生長濕度條件相反的結(jié)論——野韭可能需在濕度較低的環(huán)境中生長。

2.深入研究

對比數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，樣方8中沒有野韭，這可能是因?yàn)闃臃?的濕度較高。此項(xiàng)結(jié)論的發(fā)現(xiàn)也印證了，野韭需在濕度較低的環(huán)境中生長。本次實(shí)地考察的濕度范圍在12.4%～20.2%RH。

（三）人為活動對野韭、漏蘆的生長影響

1.初步分析

樣方1中野韭的方差、中位數(shù)、平均數(shù)均較平行樣方較低，但其上述數(shù)據(jù)較平均，數(shù)據(jù)波動不大，而pH值、濕度等與平行樣方差距較小。推測這是因?yàn)闃臃?取樣點(diǎn)位于步道起始地，行人較多，部分行人有無意的破壞行為。故認(rèn)為，野韭的生長受人為影響較大。

2.深入研究

樣方1、2、3中并沒有漏蘆的生長痕跡，根據(jù)樣方1、2、3平行樣方的數(shù)據(jù)調(diào)查，基本可以排除環(huán)境、溫度造成的影響。因此推測：由于樣方1、2、3取樣地基本平行于步道，且處于步道起始地段，受人為因素的破壞較大。

同理，野韭所受人為因素影響可能性較小，推測是因?yàn)橐熬赂苓m應(yīng)環(huán)境的變化。但我認(rèn)為，人為活動必然會破壞環(huán)境，這也是影響野韭和漏蘆生長的原因之一。

（四）其余外部因素對野韭、漏蘆的生長影響

1.溫度

不同溫度會影響漏蘆、野韭的生長，因此溫度不宜過高也不宜過低，否則會對植物本身造成不可逆的損傷。

2.植物競爭

同一個(gè)樣方中，不同植物之間存在養(yǎng)分、光照、水分等的競爭。

3.病蟲害

華北地區(qū)森林有害生物造成的林業(yè)災(zāi)害中，蟲害占比最高，這也是影響林木質(zhì)量的關(guān)鍵因素。蟲害具有高發(fā)生率、高防治率的特點(diǎn)。

三、建議

環(huán)境對于中草藥的生長來說至關(guān)重要，不應(yīng)隨意改變中草藥生長地的環(huán)境，不應(yīng)隨意排放富含有害化學(xué)物質(zhì)的任何載體，確保中草藥的生存空間適宜，建立中草藥自然保護(hù)區(qū)?？蓪⒅胁菟幧L地作為研學(xué)基地等，增強(qiáng)學(xué)生對中草藥的認(rèn)識。

就本次研究結(jié)論而言，建議可通過保持野韭、漏蘆所需的充足水分，促進(jìn)野韭、漏蘆的生長；通過向土壤增加堿石灰或部分有機(jī)養(yǎng)料等措施，改變土壤的pH值，以期讓土壤適應(yīng)野韭、漏蘆的生長條件。（指導(dǎo)老師：張英欣）