石牛山国家森林公园野牡丹科植物资源调查
2019-04-23赖瑞政
赖瑞政
(福建省德化县南埕林业工作站,福建 德化 362500)
野牡丹科(Melastomaceae)植物在全世界有156~166个属、4500多种,广泛分布于世界各大州的热带和亚热带地区;我国有21属、114种,其中有5个属和72种系我国特有,主要分布于长江以南各省区[1-3]。该科植物以灌木居多,花色艳丽,花期长,观赏性好,在园艺方面有着巨大的应用潜力,成为近年在国际上新流行的花卉品种。另据研究,该科植物主要含有甾体、萜、黄酮、鞣质、氨基酸和脂肪族等化学成分,具有抗炎、护肝、抗氧化、降血糖、降压、避孕、止血等多种药理作用,药用价值高[3-9]。此外,该科植物在保健食品开发、野果和色素提取利用等也有发展前景。有关德化县石牛山国家森林公园的野生野牡丹科植物资源未见相关报道,为此,对该科的野生植物资源进行调查,为该科植物资源的应用与保护提供基础数据。
1 调查区概况
石牛山国家森林公园位于福建省德化县东部、戴云山脉中段,地处水口和南埕两个乡镇,东与莆田市的仙游县接壤,南与德化县的龙门滩镇相连,西与南埕乡的望洋村、半岭村相接,北与福州市的永泰县毗邻。地理坐标为118°22′33″~118°29′20″E,25°34′33″~25°41′20″N。南北长13.2km,东西宽13.1km,总面积8411.0hm2。主峰位于水口镇,海拔1781.6m,是一座典型的火山塌陷盆地。境内山脉连绵,溪谷密布,峰峦起伏,山壑交错,山脊多呈东北-西南走向。地貌类型以中低山为主,丘陵仅占极小的一部分。土壤以红壤为主,黄壤次之,紫色土与草甸土亦有少量分布。气候为中亚热带山地气候,年均温15.8~17.6℃,年均降水量1724.4mm,温和湿润,雨量充沛。年均日照时数1847h,年均相对湿度84%,水热条件适宜。全年无霜期240~260d,气候差异明显,具有较明显的山地气候特征。植物资源丰富,森林覆盖率达95%以上,是我国东南重要的生物多样性基因库和集健身、朝圣、度假、观光、旅游、休闲、科普教育与科研于一体的森林公园[10-11]。
2 调查方法
采用公园实地路线调查、访问与检索资料三者相结合的方法进行调查。实地调查时综合考虑公园已有的林区道路、公路、景区步道和公园不同的植被类型、方位、海拔高度以及野牡丹科植物的分布特点等因素,分不同季节选择从水口镇村场村经榜上村的毛竹林便道至石牛山;从南埕镇枣坑村的枣坑开始,沿古道经中林、上洋至石牛山;从南埕镇南埕村开始,沿木瓜坑林间小道至石笋洋;从浐溪畔的田致、经石垄溪的下坂至龙潭等几条路线进行调查[12-13]。野外调查时,记录调查对象的生活型、花果期、花色与果形、生态环境与海拔分布等,同时,采用《中国植物志》(第五十三卷第一分册)和《福建植物志》(第四卷)对照标本进行种类鉴定[1,3],并辅以当地村民、药农、花农采访以及检索已有文献资料相结合的方式进行调查[13]。
3 结果与分析
3.1 种类
该区野生野牡丹科植物共有8属19种(包括2个变种,表1),其金锦香属、野牡丹属、野海棠属、柏拉木属和锦香草属均有3种,肉穗草属有2种,异药花属、谷木属各有1种。其属数占福建省该科植物10 属的80.0%,种数占福建省该科植物26种(包括变种)的73.1%[3-5]。
表1 石牛山国家森林公园野生野牡丹科植物资源
续表1
属名种类生活型花期 花色果期果形入药部位园林主要用途生境分布海拔/m肉穗草属Sarcopyramis楮头红S. nepalensis多年生草本7~9粉红、紫红8~11杯状全株盆栽、地被林下阴湿处、溪边275~1720东方肉穗草S.bodinieri var.delicata多年生草本9~10紫红、粉红10~11杯状全株花坛、花镜、地栽、盆栽密林下380~1200异药花属Fordiophyton肥肉草F. fordii多年生草本或亚灌木9~10粉红、白带红、淡红、红、紫红9~12倒圆锥形全株观花,地被、盆栽山谷、林下、水旁、山坡540~1700谷木属Memecylon谷木M. ligustrifolium灌木或小乔木6~7白、淡黄绿、绿黄、紫8~10球形枝、叶观叶,花篱、地栽常绿阔叶林下260~1540
3.2 生活型
该区野生野牡丹科植物的生活型有多年生草本或亚灌木、灌木、亚灌木或小灌木、小灌木、亚灌木状草本、多年生草本或亚灌木、多年生草本、灌木或小乔木等8种不同类型,以灌木类型的居多,共有8种,多年生草本的居次,共有4种,小灌木类型的有2种,其余的5种类型均只有1种。
3.3 生态环境
该科野生植物的生态环境有荒山、灌草丛、路边、田边、疏林下、山坡、山谷、水旁、灌丛、溪边、林缘、林下、沟旁、石上、山顶、林下阴湿处、密林下和常绿阔叶林下等多种类型,以生于山坡、山谷、路边、林下和水旁的居多,是组成该区森林灌草层植被的一个重要组成成分。
3.4 花果期
据调查结果统计,4~11月为该区该科野生植物的花期,其中在4月开花的有2个种,在5月开花的有5个种,在6月开花的有9个种,在7~9月开花的有14种,在10月开花的有6个种,在11月开花的有1个种。开花时长3个月的有9种,4个月的有4种,2个月的有3种,5个月的有2种,6个月的有1种。6~12月为该科野生植物的果期,在6、7、8、9、10、11、12月处于果期的种数分别有1、3、13、16、19、15、7种,其中在10月份每个种均处于果期,种数达到19种。果期时长以4个月的最多,达10种,其次为3个月的,种数有5种,再次为5个月的,种数有2种,果期时长2个月和7个月的各有1种。
3.5 花色
该区野生野牡丹科植物的花色有5种是单色花,有1种是具有多种颜色的渐变性花色(从白色至粉红色),有10种是双色花,有1种是三色花,有1种是四色花,还有1种花的颜色具有五色。各种颜色中以红色系的为主,其次为紫色系。
3.6 果形
果形有卵状球形、长卵形、卵形、坛状球形、近球形、杯状、椭圆形、倒圆锥形和球形等多种类型。各种类中除柏拉木果形有近球形、椭圆形二种形状外,其余的种类均只有1种。具单一果形的种类,属坛状球形的有3种,属杯状的有6种,属近球形或椭圆形的各有2种,属卵状球形、长卵形、卵形、倒圆锥形、球形的均只有1种。
3.7 资源分布特点
该科野生植物资源较为丰富,是该区路边、水旁、山坡、林下和山谷的常见植物,但在全区分布不均,如东方肉穗草在有些区域难以见到。从垂直分布来看,该科野生植物的分布与海拔高低、地形、地势、不同方位等而有所不同,但以分布在海拔1000m以下的居多,如野牡丹属种类主要集中区为海拔245~800m,野海棠属种类主要集中在海拔500~1000m,而一些种类如柏拉木、楮头红海拔从低到高均有分布。
3.8 利用途径
3.8.1 药用与入药部位。该科野生植物的每一个种类均有不同的药用价值。如叶底红具有凉血调经作用。野牡丹含有多糖、黄酮类、氨基酸、脂肪族、甾体、酚类、常量和微量元素以及色素等成分,具有较强的抗氧化、抗衰老能力。研究表明,低剂量的野牡丹具有止血、促凝血的作用,高剂量时,具有活血、化瘀、抗凝血作用。金锦香全株具有清热解毒、收敛止血功效。肥肉草含有黄酮、酚类、有机酸、多糖及部分甾体类化合物,全株具有活血、化淤、清热、解毒、凉血、消肿之功效。多花野牡丹含有黄酮类化合物、香豆素与萜类内酯化合物、酚类化合物和鞣质、有机酸等,具有较强的止泻、抗炎、抗菌及抗病毒作用,全株具有消除积滞、收敛、止血、散淤、消肿等功效。楮头红含有多糖、苷类、黄酮类、有机酸、酚类、鞣质等物质,是一种良好的天然抗氧化剂,具有提高免疫功能、保肝、诱生干扰素、抗肝炎病毒、抗菌、护肝、抗炎、抗脂质过氧化、抗人体免疫缺陷病毒(HIV)、抑癌细胞生长和一定的体外抗HBV 活性等多种药理作用,在福建被广泛用于治疗肺热咳嗽、急慢性肝炎及其他各种炎症。地菍含有多糖类、黄酮类、酚类、氨基酸、鞣质等多种成分,具有止血、抗氧化、抗衰老、镇痛、抗炎、抗肿瘤、降血糖、降血脂、清除自由基等多种药理活性。中华野海棠含有生物碱、黄酮类、皂苷类、醌类、鞣质、甾体、萜类、酚类以及多糖等成分,全株可入药。柏拉木具有收敛、止血、拔毒、生肌之功效,是黎族的传统药用中药品种。朝天罐具有补虚、益肾、收敛、止血与抗炎功效。东方肉穗草治疗慢性肝炎疗效好,且毒副作用小等[4-6,14-17]。该科野生植物的入药部位有全株、根、叶、枝4种类型。以全株入药的有9种,以根入药有1种,以全株和根入药的有4种,以根和叶入药的有2种,以全株和根与叶、全株和叶、枝和叶可入药的均只有1种。其入药部位以全株入药的占多数。
3.8.2 园林用
观赏价值:该科不同野生植物的花色、叶形、叶色、果形、果色、形态、花期、生活型等多种多样,每个种在园林上都有应用价值,开发潜力大[16-20]。如金花树开粉红色、玫瑰色或红色花,花多色艳,花期长达3个月,其叶形又奇特,迷人可爱。柏拉木的叶、树型与花均有观赏价值,其叶色亮绿、多样,树形优美,花瓣白色至粉红色,花药粉红色,可在多种园林绿地中应用。楮头红株形小巧,花瓣倒卵形,粉红色,小花精致,很适宜观赏。地菍耐旱、耐贫瘠、耐阴、耐践踏,花期达5个月,宜作边坡、林缘和路缘绿化或布置在岩石园等。中华野海棠叶形、叶色均有观赏价值,其花色亦优美,喜阴湿,又能耐寒、耐热,适宜配植在林下、建筑物北侧等。叶底红叶底下花瓣呈紫红色,形态小巧、优美,色泽艳丽,宜盆栽观赏或作花境或在阴湿处地栽。秀丽野海棠株型优美,花玫瑰色或紫色,花期3个月,是一种优良的乡土园林植物。此外,如从观花、观叶与观果三种观赏部位来区分,可知该区该科野生植物可用于观花的种类有多花野牡丹、野牡丹、地菍、线萼金花树、秀丽野海棠、中华野海棠、金锦香、朝天罐、假朝天罐和肥肉草,如线萼金花树、秀丽野海棠、中华野海棠花量繁多,金锦香、朝天罐、假朝天罐和肥肉草花小巧精致。可用于观叶的有柏拉木、野牡丹属、锦香草属和野海棠属的部分种类。可用于观果的主要有多花野牡丹和野牡丹等坛状肉质果实类的。但一些种类同时具有观叶、观花或观果作用,如地菍。
应用方式:在园林上的应用方式主要有布置花坛与花篱、作地被植物、室内盆栽以及作行道树、林阴树、棚架和绿篱等,可用于公共绿地、道路、屋顶花园绿化,或用于边坡荒山绿化,以形成形状各异的花坛、花境或花台等。从配植方式来看,不同的种类可采取不同的方式栽植,可片植、丛植、群植;可零星栽植;可点缀花篱或草坪;可配置于疏林或林缘地带,以形成乔、灌、草相结合的复层植物群落。如地菍、多花野牡丹适宜片植,可栽于地面作地被植物,叶底红、秀丽野海棠、楮头红、肥肉草、锦香草、线萼金花树、过路惊和金锦香等适宜丛植。
3.8.3 食用。地菍果实营养丰富,酸甜适中,可生食, 亦可酿酒, 且富含色素,用其果实提取的色素无毒, 性质稳定,香味浓,可在饮料、冷饮、果酒、糖果和点心上加以应用,肥肉草叶和多花野牡丹果亦可生食,短毛熊巴掌叶炖肉有滋补作用等[3, 15-16]。
3.8.4 其他用。地菍、野牡丹是酸性土指示植物。金锦香与地菍可治毒蛇咬伤。野牡丹属的各种类对铝具有较强的富集作用。柏拉木根与茎含鞣质,可提栲胶。短毛熊巴掌、锦香草可作猪饲料。地菍根具有解木薯毒作用。
4 建议
4.1 提高认识,合理制定资源保护与管理和开发利用规划,确保资源能永续利用
调查发现,该区楮头红、中华野海棠、东方肉穗草、肥肉草等植物因药用价值高,当地居民有随意采集利用现象,从而造成野生资源数量不断下降和原生生态环境的破坏。此外,当地有关部门对该科野生植物资源的开发与利用未引起足够的重视,任其自然生长与繁衍。所以,应加强管理和保护,通过多种媒体介绍或举办该科植物展览等多种形式来加大宣传力度,在公园的适当区域向公众介绍该科植物的药用与观赏等价值,以增强全体民众的保护意识,保护好现有的野生资源,亦可促进人们对该科植物的认识和进一步开发利用。同时,可组织专家对现有的资源状况进一步进行调查研究,全面掌握该科野生植物的生物与生态学习性、观赏与药用价值、野生资源贮量、季节变化等,为引种、栽培、开发利用以及资源评价打下基础。在全面掌握资源家底的基础上,根据公园的自然条件、现有经营管理以及市场情况,按照因地制宜和“保护、发展和合理利用”的原则,制定好开发利用规划。对药用与观赏价值高,野生资源少,分布范围窄的种类,如东方肉穗草,采取迁地或就地保护等方法加以保护,保护其原生生态环境和野生种群。
4.2 加强该科野生植物的育种研究工作
为培育优良的品种,提高该科野生植物的观赏性和药用价值,可采用常规杂交、诱变(包括空间诱变、辐射诱变、离子诱变)和选择育种以及基因细胞工程等多种手段根据育种目标进行定向育种。如对观赏用的种类,在对资源的观赏性状、抗病虫害等抗性及其他品质特性评价的基础上,选定花色、花型、花的芳香味、开花量、花期或株型等进行遗传性状改良,以选育出在生产上适应性强、观赏性能优的新品种,提高其观赏性。如培育开蓝色花、黄色花的种类或具有自主知识产权的新品种,以丰富该科植物的花色等。对于药用的种类,可定向培育有效成分含量高的品种等。
4.3 开展种苗繁育技术研究,建立人工栽培基地,不断增加资源数量
在对资源评估的基础上,对有较大开发利用价值的种类开展扦插、组培等良种壮苗培育工作,掌握丰产栽培技术措施,采用“公司或企业+基地+农户或合作社的模式”在适宜区推广种植,建立无公害丰产栽培基地、引种园或种质资源圃,走富民兴花、兴药的路子,以满足园林绿化市场及民众药用的需要。
4.4 开展该科野生植物的传粉机制研究
该科植物的传粉与昆虫,特别是与蜂类有着密切的关系,为提高其种质资源数量,可开展该科野生植物授粉与蜂类等昆虫的相互作用机制研究,采取有效措施保护该科野生植物的各种传粉昆虫,提高植物授粉率和自然繁衍能力,不断扩大数量。
4.5 适时采收药材
据研究,药物的有效成分含量与植物的生长时期等有关。从药物利用的有效性来看,应选在有效成分含量最高的时候进行采集。如多花野牡丹在临近开花前,其枝条和叶片的黄酮类化合物含量最高,所以,多花野牡丹在临开花前采收最适宜,而在花后,多花野牡丹的黄酮类化合物含量会很快降低[14]。
4.6 加强该科野生植物在药用与园艺方面的应用研究
该科植物观赏价值高,但大多处于野生状态,在生产应用方面还有许多问题需要解决,如设施栽培、矮化与花期调控、增花、园林配置与配方施肥等技术,所以,要加强该科植物在园艺方面的应用研究,对该科野生植物的株型、花色、花期、叶形和果形等观赏性能综合加以考虑,采用相关园艺技术,对野生种进行驯化改良等,加强应用技术研究,真正发挥出该科植物应有的作用。该科楮头红、肥肉草、东方肉穗草等种类药用价值高,可加强这些种类的化学成份、药效、药理、质量标准等方面的研究,从该科野生植物中寻找能治疗人类顽症的一些新型药剂等。此外,在开发利用时,亦可考虑将该科野生植物的药用与观赏等价值同时加以综合开发利用的方法和措施,充分发挥该科野生植物的综合利用效益。