贵州锦屏县野生药用藤本植物资源
2018-06-22邹启先闵启利龙学为叶红环
邹启先,闵启利,龙学为,叶红环
(1.麻阳河国家级自然保护区管理局,贵州 沿河 565300;2.贵州省锦屏县林业局,贵州 锦屏 556700;3.贵州大学 生命科学学院,贵州 贵阳 550025)
我国的药用植物物种丰富,有12694种药用资源收载至《中国中药资源志要》,其中,药用植物11020种[1]。药用植物种类以西部地区尤为丰富,而西南地区拥有的种类占全国总数的60%~70%[2]。贵州位于我国的西南部,独特的地理环境及气候资源蕴藏了丰富的中草药资源,现有中草药资源4802种,其中药用植物4419种[3]。近年来,随着人们的经济和生活水平的不断提高,对天然药物及保健品的需求量增长较快,使得中医药产业得到迅速发展的同时,部分地区对中药资源遭到掠夺式的采挖,因这种过度开发的行为,使生物多样性遭到了严重的破坏,且导致部分珍稀药用植物资源濒临灭绝。目前,贵州仅见黔东南、黔南、梵净山[4-10]等地对野生藤本植物有过研究报道,而对锦屏县野生药用藤本植物的相关研究尚未见报道。该区地处亚热带湿润季风气候区,水热条件好,地形多样杂复,适宜多种中药材生长和繁育。本研究欲通过对其药用藤本植物资源的全面深入调查,以及对其种类组成、生活型、药用部位、药用功效等方面的系统分析和研究,以期填补该区野生药用藤本植物研究的空白,并为该区药用藤本植物资源的科学保护与可持续利用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 研究区地理概况
锦屏县位于贵州省东南边隅,依黔面楚,东界湖南省靖州县,南邻黎平县,西毗剑河县,北抵天柱县。地跨E 108°48′37″~109°24′35″,N 26°23′29″~26°46′49″,为云贵高原向湘西丘陵倾斜的过渡地带,属平坝、丘陵、山区兼有地形,最高海拔1345 m。属中亚热带季风湿润气候,年均气温16.4℃,年降水量在1250~1400 mm之间,年日照数为1086.3 h,无霜期314 d。全境以溶蚀、侵蚀、剥蚀和侵蚀堆集地形地貌为主,以板岩、变质岩发育而成的微酸性黄壤、黄红壤为主。森林植被主要为亚热带湿润常绿阔叶林,原生型森林植被保存较少。境内气候温暖、雨量充沛、树种繁多,有“杉木之乡”的美誉[11]。
1.2 研究方法
本研究采用野外调查和室内研究相结合的方法。野外调查以路线调查为主,共调查15个乡镇,采集标本,并记录种类、攀援方式、海拔和生境等内容。经标本鉴定[12-13]及查阅相关文献、资料之后,整理出锦屏县野生药用藤本植物资源数据库,并对该县野生药用藤本植物物种组成(按克朗奎斯特(1959)系统排列)、地理成分、生活型、药用部位、药用功效等方面进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 药用藤本植物种类组成
经野外调查及分析,锦屏县野生药用藤本植物有51科103属208种(含变种,不含蕨类植物)(表1)。其中,双子叶植物的优势明显,有47科98属184种,占总种数的88.46%;单子叶植物处于次要地位,有4科5属24种,占总种数的11.54%;裸子植物缺乏。在该研究区域中,野生药用木质藤本植物具有明显的优势(表2),有137种,占总种数的65.87%,而野生药用草质藤本处于次要地位,有71种,占总种数的34.13%。其中全为药用木质藤本的有22科,全为药用草质藤本的有17科,而既含木质又有草质的科有12个;药用木质藤本种类超过草质藤本的科有6个,而药用草质藤本超过木质藤本的科只有3个;药用木质藤本种类超过10种的有3科,而未见任何科的草质藤本种类超过10种。以上结果表明,该区野生药用藤本植物种类多样性在科级水平上以木质藤本占有明显优势。
由表3可知,该区药用藤本植物中只有菝葜科(Smilacaceae,13种)、蔷薇科(Rosaceae,18种)、葡萄科(Vitaceae,18种)3科的种类超过10种,分别占总科数的5.88%和总种数的23.56%;含2~9种的小型科有34个,且在该区所占比例最高,分别占总科数的66.67%和总种数的69.71%,如茜草科(Rubiaceae,9种)、薯蓣科(Dioscoreaceae,8种)、猕猴桃科(Actinidiaceae,8种)等;单种科有14个,分别占总科数的27.45%和总种数的6.73%,如大血藤科(Sargentodoxaceae)、马兜铃科(Aristolochiaceae)、菟丝子科(Cuscutaceae)等。上述结果表明,该区药用藤本植物种类主要集中在少种科中,单种科次之,多种科最少。虽然多种科所含的种类较多,但该区这样的大科较少,这反映出该区药用藤本植物种类分化以少种科为主,多种科未有突出的优势,少种科才是该区药用藤本植物的建群种。
表1 锦屏野生药用藤本植物科、属、种组成Tab.1 Composition of family, genera and species of wild medicinal liana in Jinping
表2 锦屏县野生药用藤本植物分类群及数量分析Tab.2 Classification and quantitative analysis of wild medicinal liana in Jinping
表3 锦屏县野生药用藤本植物不同科所含的种数Tab.3 Species in different families of wild medicinal liana in Jinping
表4 锦屏县野生药用藤本植物不同属所含的种数Tab.4 Species in different genera of wild medicinal liana in Jinping
由表4可知,该区药用藤本植物只有2个属的种类在10种以上,为菝葜属(Smilax,13种)、悬钩子属(Rubus,14种),分别占总属数的1.94%和总种数的12.98%;含6~10种的有铁线莲属(Clematis,8种)、蛇葡萄属(Ampelopsis,6种)、猕猴桃属(Actinidia,8种)、薯蓣属(Dioscorea,8种)4属,分别占总属数的3.88%和总种数的14.42%;含2~5种的有30属,分别占总属数的29.13%和总种数的40.39%,如蓼属(Polygonum,5种)、忍冬属(Lonicera,5种)、紫金牛属(Ardisia,5种)等;单种属有67属,分别占总属数的65.05%和总种数的32.21%,如何首乌属(Fallopia)、千金藤属(Stephania)、大血藤属(Sargentodoxa)等,可见该区药用藤本植物少种属占有明显优势,单种属次之,而多种属占比最小,说明该区药用藤本植物多种属较少,主要以单种属、少种属为主,即便属以下所含的种类数量少,但对丰富该区物种多样性起到了重要作用。
2.2 药用藤本植物的地理特征
从传统的植物分类研究来看,属更能体现出植物的地理特征、系统发育与进化分异情况[14]。依照吴征镒对中国种子植物分布区类型的划分标准[15],其属的地理成分可划分为13个分布区类型7个亚型(表5)。其中,热带成分有58属,占总属数的56.31%,在该区处于优势低位;温带分布有33属,占总属数的32.04%;世界分布有11属,占总属数的10.68%;中国特有分布有1属,仅占总属数的0.97%。
表5 锦屏县野生药用藤本植物属的分布区类型Tab.5 The generic distribution types of wild medicinal vine in Jinping
热带分布主要以泛热带分布为主,有23属,占热带成分属的39.66%,如菟丝子属Cuscuta、崖豆藤属Millettia、南蛇藤属Celastrus等;旧世界热带分布(含热带亚洲、非洲和大洋洲间断分布)与热带亚洲分布(含越南(或中南半岛)至华南(或西南)分布、热带印度至华南分布亚型)次之,都有11属,占热带成分属的18.97%,前者如千金藤属、酸藤子属Embelia、飞蛾藤属Porana等,后者如南五味子属Kadsura、绞股蓝属Gynostemma、鸡矢藤属Paederia等;热带亚洲至热带大洋洲分布有石柑属Pothos、崖爬藤属Tetrastigma、栝楼属Trichosanthes等5属;热带亚洲至热带非洲分布、热带亚洲和热带美洲间断分布都有4属。说明该区药用藤本植物属的地理区系与热带区系之间存在较密切的联系,且以热带属占优势。温带分布类型中,以东亚分布型(含中国—喜马拉雅、中国—日本)为主,有11属,占温带成分属的33.33%,如八月瓜属Holboellia、钻地风属Schizophragma、野木瓜属Stauntonia等;东亚和北美间断分布次之,有9属,占温带成分属的27.27%,如五味子属Schisandra、勾儿茶属Berchemia、络石属Trachelospermum等;北温带分布(含北温带和南温带间断分布)有9属,占温带成分属的27.27%,如何首乌属、蔷薇属Rosa、胡颓子属Elaeagnus等。温带成分在该区药用藤本植物中所占比例次于热带成分,表现出向温带渗透和过渡的趋势明显。世界分布型有茄属Solanum、铁线莲属、千里光属Senecio等11属;中国特有分布只有大血藤属1个,是该区药用藤本植物群落的建群种之一,多数为第三纪古老孑遗植物,且为中国植物区系中最有代表的特有成分属[16]。进一步说明该区药用藤本植物属的地理成分不仅与世界各大陆植物区系联系紧密,还体现出复杂而古老的特性。
综上所述,其地理成分以热带成分占优势,其中又以泛热带分布为主,且温带成分也占有较大比例。该结果不仅与该区属中亚热带季风湿润气候相符,还显示出泛热带分布主要延伸至亚热带或温带,形成了由热带向温带过渡和渗透的区系。一方面是由于该区地处中亚热带季风湿润气候区域,且西部及西南部为低中山区,中部及东北部为低山峡谷区,东南部为低山丘陵盆地区,可表明该区地形的外貌特征以低山区为主、中山区为辅,如此更有利于热带成分植物的繁衍生长,而温带成分植物次之;另一方面是因为该区地处云贵高原东部边缘苗岭山脉向湘西低山丘陵过渡的斜坡地带,地势由西向东逐渐降低,使得许多植物种类在地势上自西向东渗透。
2.3 药用藤本植物生活型
据蔡永立等[17]的观点,来划分该区药用藤本植物的生活型(表6)。从表中可以看出,种类最少的是地上芽类,只有8种,仅占总种数的3.85%;其次是一年生类,有16种;地下芽类17种;地面芽类26种;而高位芽类种类最多,有142种,占总种数的68.27%。其中高位芽类主要以木质藤本为主,如藤黄檀Dalbergiahancei、扶芳藤Euonymusfortunei、大血藤Sargentodoxacuneata等;地上芽类包括萝藦Metaplexisjaponica、络石Trachelospermumjasminoides、牛皮消Cynanchumauriculatum等;地下芽类主要有马兜铃科、葫芦科、薯蓣科以及铁线莲属的草本种类等;地面芽类包括网脉酸藤子Embeliarudis、茜草Rubiacordifolia、杜茎山Maesajaponica等;一年生类包括菟丝子Cuscutachinensis、扁豆Lablabpurpureus、苦瓜Momordicacharantia等。
表6 锦屏县野生药用藤本植物生活型分析Tab.6 Analysis of life-forms of wild medicinal liana in Jinping
从攀援方式统计(表6),以缠绕类最多,有67种,占总种数的32.21%;搭靠类次之,有54种,占总种数的25.96%;卷曲类有47种,占总种数的22.60%;吸固类有38种,占总种数的18.27%;寄、附生类只有2种。该区药用藤本植物以缠绕类占主导,与众多学者对亚热带藤本植物的研究结果相一致,但所占比例差异较大。缠绕类中,高位芽类所占比例最高,有45种,分别占高位芽类的31.69%和总种数的21.63%,地下芽类有10种,地上芽类有6种,一年生类有4种,地面芽类仅2种。缠绕类植物通常依靠缠绕茎缠绕其它植物或物体向上生长,且因为生长环境和发育阶段不同,都可能使植物的缠绕方式产生不同,如大血藤、日本薯蓣Dioscoreajaponica、光叶薯蓣D.glabra、薯蓣D.opposita、薯莨D.cirrhosa等种类的缠绕茎是向右旋转上升;叉蕊薯蓣Dioscoreacollettii、黄独D.bulbifer等种类的缠绕茎是向左旋转上升;而何首乌Fallopiamultiflora的缠绕茎在向左同时又向右上升。搭靠类可分为枝搭类、钩搭类、刺搭类3小类,其中刺搭类最多,有33种,分别占搭靠类的61.11%和总种数的15.87%,如悬钩子属、老虎刺Pterolobiumpunctatum、构棘Cudraniacochinchinensis等;枝搭类有蔓胡颓子Elaeagnuglabra、牯岭勾儿茶Berchemiakulingensis、清香藤Jasminumlanceolarium等20种;钩搭类只有钩藤Uncariarhynchophylla1种。卷曲类以卷须类种类最多,有37种,分别占卷曲类的78.72%和总种数的17.79%,如刺葡萄Vitisdavidii、土茯苓Smilaxglabra、龙须藤Bauhiniaglauca等;叶柄卷曲类有8种,以扬子铁线莲Clematisganpiniana、毛蕊铁线莲C.lasiandra、柱果铁线莲C.uncinata等铁线莲属植物为主;枝卷类只有藤黄檀、钩吻Gelsemiumelegans2种。不定根类在吸固类中所占比例最大,有胡椒属Piper、榕属Ficus、冠盖藤属Pileostegia等35种;吸盘类只有3种,主要为地锦属Parthenocissus植物。寄、附生类只有菟丝子、石柑子Pothoschinensis2种,其中菟丝子依靠藤茎缠绕寄生在多种木本或草本植物上,且对寄主有害。
2.4 珍稀野生药用藤本植物资源
该区药用藤本植物中,国家重点保护野生植物[18]有硬齿猕猴桃Actinidiacallosa、中华猕猴桃A.chinensis、毛花猕猴桃A.eriantha、黑蕊猕猴桃A.melanandra、葛枣猕猴桃A.polygama5种,都属于猕猴桃科猕猴桃属的植物,占该县野生药用藤本植物总种数的2.40%。除硬齿猕猴桃外,从保护级别、受威胁的程度上都属于二级保护,且属于中国特有植物。因此为保护此类珍稀药用植物的种质资源及生物多样性,应该控制好挖采的适度性,并做好科学合理的保护措施,并可通过引种驯化、育种等方式来保护种质资源和提高生物多样性,对当地居民多进行宣传,增强对野生药用植物资源的保护意识。
2.5 药用藤本植物药用部位
根据药用部位[19-20]的不同,将该区野生药用藤本植物分为全株类、藤茎类、根类、根茎类、皮类、叶类、花类、果实类和种子类9大类(表7)。其中,以根、藤茎和全株类的药用植物居多,分别占该区野生药用藤本植物总种数的48.08%、29.33%和24.52%;以皮、花和种子类的药用植物最少,分别占总种数的7.69%、5.77%和2.88%;以叶、根茎、果实类为药用部位的藤本植物共占该区野生药用藤本植物总种数的44.71%。
该区药用藤本植物中,全株类入药的物种主要有石南藤Piperwallichii、杠板归Polygonumperfoliatum、鸡矢藤Paederiascandens等;藤茎类入药的物种主要有薜荔Ficuspumila、细圆藤Pericampylusglaucus、苦郎藤Cissusassamica等;根和根茎类入药的物种主要有威灵仙Clematischinensis、络石、网脉酸藤子等;皮类入药物种主要有钩藤、穗花南蛇藤Celastrusvaniotii、南五味子Kadsuralongipedunculata等;叶类入药的物种主要有扶芳藤、山木通Clematisfinetiana、宜昌悬钩子Rubusichangensis等;花类入药的物种主要有凌霄Campsisgrandiflora、光叶子花Bougainvilleaglabra、淡红忍冬Loniceraacuminata等;
表7 锦屏野生药用藤本植物不同药用部位统计分析Tab.7 Statistical analysis of different medicinal parts of wild medicinal liana plants in Jinping
注:同一药用植物具有2种或2种以上药用部位时分别重复计入对应的项目中。
果实和种子类入药的物种主要有中华猕猴桃、栝楼Trichosantheskirilowi、王瓜Trichosanthescucumeroides等。由此表明,该区药用藤本植物的药用部位主要以根、藤茎和全株类为主,并且这些部位生长恢复周期较长,为维持其野生植物资源的可持续性,应在有效保护的同时进行合理的开发利用。
2.6 药用藤本植物药用功效
根据药用功效的不同[2,21-22],将该区野生药用藤本植物进行划分(表8)。因多数药用藤本植物的功效有2种或2种以上,固统计时根据其实际功效进行多次重复统计。其中,清热解毒类、理血类、风湿类和消炎、利尿、消肿类的药用藤本植物居多,分别占该区野生药用藤本植物总种数的52.88%、44.71%、24.52%和32.69%;止泻、治痢、收敛类和杀虫、驱虫类的药用藤本植物最少,都占总种数的4.81%;其他药用功效为止咳化痰平喘类、滋补肝肾、安神类、健胃舒气、降压类、祛湿散寒类和解热镇痛类的药用植物共占该区野生药用藤本植物总种数的69.23%。
该区药用藤本植物中,清热解毒类药用藤本植物主要有马兜铃Aristolochiadebilis、金线吊乌龟Stephaniacepharantha、白蔹Ampelopsisjaponica等;止咳化痰平喘类药用藤本植物主要有粉叶羊蹄甲Bauhiniaglauca、峨眉双蝴蝶Tripterospermumcordatum、绞股蓝Gynostemmapentaphyllum等;止泻、治痢、收敛类药用藤本植物主要有金樱子Rosalaevigata、棠叶悬钩子Rubusmalifolius、竹叶子Streptolirionvolubile等;滋补肝肾、安神类药用藤本植物主要有钩藤、长叶轮钟草Campanumoealancifolia、三叶木通Akebiatrifoliata等;健胃舒气、降压类主要有山蒟、萝藦、大果飞蛾藤等;祛湿散寒类主要有冠盖藤、灰背清风藤、羽叶蛇葡萄等;理血类主要有大叶乌蔹莓、铁线莲、朱砂根等;消炎、利尿、消肿类主要有五指那藤、乌蔹莓、白英等;风湿类主要有清香藤、叉蕊薯蓣、龙须藤等;杀虫、驱虫类主要有钩吻、厚果崖豆藤Millettiapachycarpa、鼓子花Calystegiasilvatica等;解热镇痛类主要有牛姆瓜Holboelliagarndiflora、黑老虎Kadsuracoccinea、竹叶吉祥草Spatholirionlongifolium等。综上所述,该区药用藤本植物的药用功效主要以清热解毒类、理血类、风湿类和消炎、利尿、消肿类为主,而其他药用功效的藤本植物处于次要地位。
3 结论与讨论
该区野生药用藤本植物丰富,共51科103属208种(不含蕨类植物),其中双子叶植物优势明显,单子叶藤本植物次之,裸子植物缺乏,且以木质藤本为主。种数10种以上的科有3个,所含藤本种数占总种数的23.56%,含2~9种的科有34个,单种科有14个。种数10种以上的属有2个,所含藤本种数占总种数的12.98%,含2~9种的属有34个,单种属有67个。说明该区药用藤本植物物种多样性相对集中在少种科(属)、单种科(属)中,且科以下分化和变异明显,虽然各科属所含的数量不同,但都是该区药用藤本植物物种多样性的重要组成。
表8 锦屏野生药用藤本植物不同药用功效统计Tab.8 Statistics of different medicinal effects of wild medicinal liana plants in Jinping
注:同一药用植物具有2种或2种以上药用功效时分别重复计入对应的项目中。
属的区系组成中热带亲缘性显著,且温带成分也占有较大比例。热带分布主要以泛热带为主,有23属,占热带成分属的39.66%,而其它热带成分占比较小;温带分布有33属,以东亚分布为主,有11属,东亚和北美间断分布次之,有9属,其余温带分布型比例较小,说明该区药用藤本植物属的区系成分既有热带又有温带两种属性,且有由热带向温带过渡和渗透的趋势。
该区药用藤本植物的生活型多样,高位芽类占主导地位,地面芽类、地下芽类、一年生类、地下芽类所占比例依次降低。在攀援方式上,以缠绕类藤本占绝对优势,而其他攀援方式占比较小。由于缠绕类属攀援机制中最原始的攀援方式,而使该区药用藤本植物以缠绕类为主,其他攀援方式为辅,但都是攀援方式多样的重要组成,且为其他生物的生存提供了条件。由于该区药用藤本植物生活型复杂而多样的特性,使其形成了完整的生活谱与生活型系统,可能是受中亚热带季风湿润气候及中低山地带的地形地貌长期影响的综合结果。
该区药用藤本植物资源中,属于国家重点保护野生植物的有5种,且从濒危程度与保护级别看,多属于国家二级保护。在药用植物开发利用的同时,应采取科学合理的保护措施,对滥采滥挖的行为进行制止,且可通过引种驯化、育种等方式保护其种质资源和提高生物多样性。该区域内以根、藤茎和全株类入药的藤本植物最多,且在药用功效上,以清热解毒类、理血类和消炎、利尿、消肿类植物为主。
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