梅州地区10种珍稀濒危药用植物的保护评价

邓春亮，范剑明，蔡展浩，罗万业，黄锦荣，张冬生

(1.嘉应学院，广东 梅州 514015； 2.梅州市林业科学研究所，广东 梅州 514011)

自古以来，药用植物对人类的医疗保健起着不可估量的重要作用。然而，随着经济时代的发展，人类活动对环境产生了深刻影响，对植物的生存环境产生了不同程度的威胁，从而导致一些野生植物资源数量上不同程度的减少，野生药用植物资源因其价值性减少的更快。因此，如何评价野生药用植物的受威胁程度及优先保护是保护野生药用植物资源的一项重要任务。

目前，国内已有很多学者对药用植物濒危程度及优先保护进行了研究[1-13]，并从定性化转向定量化研究。王年鹤等[1]，袁昌齐等[2]提出的珍稀濒危药用植物稀有濒危程度的定量评价标准具有先驱性意义，受到了普遍认可。姚振生等[3]在薛达元等[4]关于珍稀濒危植物的评价方法基础上，提出珍稀濒危药用植物的“濒危系数”和“急切保护值”的计算方法。黄璐琦等[5]从价值系数、生物学系数等4个大方面探讨了药用植物的受威胁及优先保护的综合评价。此后，研究层出不断[6-14]，但前人研究在综合评价权重的确定上主要凭借经验。本研究在前人研究的基础上，对梅州地区10 种野生珍稀濒危药用植物进行了多年调查和资料收集，制定了珍稀濒危药用植物受威胁及保护的评价指标体系及定量评价标准。运用层次分析法[15]，将专家经验与理论相结合，对指标进行赋权；并提出珍稀濒危药用植物“加权受威胁系数”的计算方法。然后利用调查收集的梅州地区10种珍稀濒危药用植物各指标的得分，对其进行综合评价，确定保护等级，以期为药用植物的受威胁程度及保护的综合评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

梅州市林业科学研究所为保护乡土野生中药资源，组织专家组对梅州地区各县区乡镇进行连续5 a(2012年5月—2017年6月)的乡土特色中药资源调查，收集相关数据，发现梅州地区红豆杉、毛冬青、梅片树等(表1)10种中药野生资源数量有逐年减少的趋势，而药典中这10种中药材的药用价值较高，因而推广应用前景较好。结合梅州地区实际情况，选取这10种有代表性的药用植物为研究对象，进而通过综合评价研究以开展具体的保护，繁育栽培和开发利用等措施。具体科属特性见表1。

表1 梅州地区10种特色珍稀濒危药用植物科属特征

1.2 方法

1.2.1 评价指标体系的建立及因素分析 对植物的优先保护与植物所受威胁程度密不可分，植物所受威胁的轻重是对其实施优先保护的直接依据。对于药用植物而言，植物受到的威胁是多方面的，如药用价值、综合性开发、野生资源量、野生资源减少速率、自然生长快慢程度(野生资源)、苗木繁育栽培难度、地处周围人口密度、分类学、分布与生境要求、国家保护级别、省立法保护、保护现状、栽培现状等，且不同习性科属的药用植物在不同指标上的表现不尽相同，因此通过某一指标比较不同药用植物的受威胁程度是片面的。为了实现不同药用植物受威胁程度的比较，需要建立一个合理的综合评价指标体系。通过长期实地调查和文献调查，并根据梅州地区特点，通过专家组研讨，最终建立珍稀濒危药用植物受威胁及保护评价的指标体系(由13项指标组成)，并制定指标等级的度量标准(表2)。限于篇幅，通过调查获得的梅州地区10种药用植物各指标的具体得分见表6。

表2 药用植物的受威胁及优先保护评价指标体系及评分标准

1.2.2 评价指标权重的确定 由于珍稀濒危药用植物受威胁及优先保护评价的指标较多，不同指标在评价中的作用不尽相同。为给指标赋予较客观的权重，将13项指标按指标特性分成价值状况、濒危状况、遗传损失状况和现有保护状况等4个方面，建立层次结构模型，用层次分析法(AHP)[15]进行逐层赋权。指标层次结构见表3。

1.2.3 珍稀濒危药用植物各种状况系数及受威胁系数的计算 植物受威胁及优先保护评价的影响因素主要来自价值状况、濒危状况、遗传损失状况和受保护状况等4个方面，其中不同方面在评价中起的作用不尽相同，每一方面包含的不同指标，对该方面的影响也不尽相同。因不同因素在信息数量表达上或在信息的度量级别上不尽相同，为了便于比较，即用加权系数(Ci)度量第i种药用植物某一状况程度的大小。

表3 指标体系层次结构

(1)

式中：xij为第i种药用植物某一状况第j项指标的得分；μj为药用植物某一状况第j项指标的权重(即某一状况，层次分析法中准则层关于指标层的权重)；m为药用植物相应状况包含的指标数量，对于不同的状况，指标数量m不尽相同。系数Ci越高，表明药用植物受到的威胁越大。

药用植物受到各方面的威胁，可用受威胁系数来综合反应。即受威胁系数，是由价值状况、濒危状况、遗传损失状况和现有保护状况等4个方面13项指标的得分，根据层次分析法目标层关于准则层的权重与准则层关于指标层的权重综合计算的最终总权重，进行加权综合计算得到的。即用加权公式计算第i种药用植物受到威胁程度的大小。

(2)

式中：xij为第i种药用植物第j项指标的得分；wj为药用植物第j项指标的总权重。根据计算结果，确定受威胁程度的轻重，进而划分优先保护等级。

本文药用植物各状况系数的计算采用加权公式(1)，考虑了不同指标对相应状况的不同影响，这主要反映在权重uj上。这与姚振生等[3]的结果不同，他们没有考虑权重uj。在计算药用植物受威胁系数时采用加权公式(2)，综合考虑了不同状况及不同指标的不同影响，这主要反映在综合权重wj上。而姚振生等[3]、黄璐琦等[5]在计算药用植物受威胁系数及优先保护值时虽有考虑权重，但权重是由专家讨论直接赋予。本文uj和wj的获得是通过建立指标层次结构，由专家组对各层指标两两对比构造判断矩阵，并通过对检验显著的判断矩阵求解特征向量获得的。这就使权重的获得在专家的经验基础上，有了理论依据。

2 结果与分析

2.1 指标权重计算与分析

2.1.1 指标权重的计算 根据上述层次结构，通过梅州市林业科学研究所专家组对各指标的重要性两两进行比较判断，根据AHP法重要性标度准则[15]，获得目标层对准则层O-B，准则层对指标层B1-X，B2-X，B3-X，B4-X，共5个判断矩阵如下：

求得5个判断矩阵对应的最大特征根分别为：λmax0=4.2153，λmax1=2，λmax2=5.3761，λmax3=2，λmax4=4.2335。

然后对5个判断矩阵进行一致性检验计算，得5个判断矩阵的一致性比率依次为：CR0=0.0806，CR1=0，CR2=0.0839，CR3=0，CR4=0.0874。结果均小于0.1，说明5个判断矩阵均通过了一致性检验。

求每个最大特征根对应的归一化特征向量，获得各层权重，如目标层关于准则层的指标分别为0.384、0.328、0.168及0.120。准则层关于指标层的权重，以价值状况为例，反应价值状况的药用价值X1和综合开发利用X2两项指标的权重分别为0.8和0.2，其它类似解释。再通过综合运算，将目标层关于准则层的权重乘以准则层关于指标层的权重，获得目标层关于指标层的最终权重，即总权重。具体结果见表4。

2.1.2 指标权重分析 由表4可知，价值状况、濒危状况、遗传损失状况和受保护状况对药用植物受威胁及优先保护评价影响的重要性依次减弱。其中，价值状况和濒危状况两项权重和为71.2%，这两项因素是影响评价的关键因素；而价值状况权重为38.4%，比濒危状况权重32.8%相对高些，说明价值状况因素在评价药用植物的受威胁及优先保护的评价中影响更大一些。

表4 各层指标权重及总权重结果

另外，从最终的总权重可知，排在前5的指标分别是药用价值(X1)、野生资源量(X3)、分类学(X8)、综合开发利用(X2)及栽培现状(X13)。从指标的赋值意义，可知一种植物如果药用价值高，野生资源量少，种型单一，又已综合开发利用，现有栽培量少，是对其实施优先保护的主要依据。说明这5项指标是影响评价的主要指标。

2.2 各种状况评价与综合评价计算及分析

2.2.1 各种状况系数及受威胁系数计算 利用公式(1)，计算得梅州地区10种珍稀濒危药用植物的各状况系数，见表5。

表5 梅州地区10种珍稀濒危药用植物的各种状况系数

利用公式(2)，计算得梅州地区10种珍稀濒危药用植物的受威胁系数，受威胁系数的大小意味着受保护的急缓。根据结果按下面标准划分受威胁程度及优先保护等级：若Ci≥0.65，则该药用植物存在重度威胁，需受一级保护；若0.5≤Ci<0.65，则该药用植物存在较重威胁，需受二级保护；若0.4≤Ci<0.5，则该药用植物存在威胁，需受三级保护；若Ci<0.4，则该药用植物存在轻度威胁，需受四级(注意)保护。具体结果见表6。对分级结果进行方差分析，显著性检验统计量F值为31.421，显著性概率P值为0.0005，远小于0.05，检验结果显著，表明各级差别显著，分级合理。

表6 梅州地区10种珍稀濒危药用植物指标得分&受威胁及优先保护等级

2.2.2 综合评价 由表6可知，梅州地区10种珍稀濒危药用植物的受威胁程度各不相同，其受威胁程度大小排序依次是：红豆杉、铁皮石斛、巴戟天、肉桂、土沉香、梅片树、黄精、青蒿、七叶一枝花、毛冬青。

红豆杉，是我国特有的少种属树种，是世界上公认濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物，是国家一级保护植物。在梅州梅县区(阴那山)、平远县(五指石)、五华县(七目嶂)等自然保护区内，海拔300～1100 m的山谷和溪边阴湿的常绿阔叶林下有极少量分布。为解决医用需求，在梅州各县南药基地均有种植，其中梅州市中大南药基地梅县区松口镇红豆杉种植面积达466.7 hm2。但随着环境的恶化，患癌数量的增加，市场需求日益增加，红豆杉依然是市场紧缺药材。因为其高药用价值性、高濒危度和难遗传特性，使野生资源面临重度威胁，需受一级急切保护。

铁皮石斛，是国家二级保护植物，在唐代医学经典《道藏》中被列为“中华九大仙草之首”，自唐宋以来，一直被列为皇室贡品。仅在梅州梅县区(阴那山)、平远县(五指石)、兴宁市(阳天嶂)等自然保护区半阴湿的树干或岩石壁上有极少量分布。虽已在梅州各县南药基地有大量种植，其中梅州尚上升铁皮石斛种苗组培基地已达1 hm2，在一定程度上缓解了市场供应压力。但铁皮石斛属地区性种，生境较为特殊，实际中难以真正保护到位，属于受重度威胁的物种，需受一级急切保护。

巴戟天，是四大南药之一，是国家三级保护植物。仅在梅州五华县和平远县山地疏林或林缘下暖湿处有极少量分布。虽然梅州各县南药基地均有人工栽培，其中五华县南药基地已有33.3 hm2以上的种植面积，近年来种植面积在不断扩大，但仍不能满足市场日益增长的需要。它的高药用价值性和高濒危度，使其成为受重度威胁的物种，野生资源需受一级急切保护。

肉桂，也是一种高药用价值植物，在梅州五华县和丰顺县阳光充足的疏林暖湿处有少量分布，属于渐危的药用植物，梅州平远县和五华县已有人工种植，但种植量不大，仅13.3 hm2，不能满足市场需求。因此野生资源存在较重威胁，需受二级重点保护。

土沉香，为名贵药材，是胃痛特效药。野生资源量少，再生周期漫长，是少种属渐危国家二级保护植物。在梅州五华县和大埔县农村低地常绿阔叶林中有少量野生资源分布，虽已受保护，但由于其珍稀性，仍需继续加强保护。目前在梅州兴宁、丰顺、大埔和五华均有种植基地，其中五华县棉洋镇七畲径林场沉香种植面积达93.3 hm2，但人工栽培周期长，市场供应紧缺。因此野生资源依然面临较重威胁，需受二级重点保护。

梅片树，中药称天然冰片，也是一种名贵药材，是复方丹参滴丸、速效救心丸、双料喉风散等60多种中成药的重要原料之一。野生资源量极少，最早在梅州梅县区水车镇发现，属于多种属地带性濒危物种。现在梅州平原已有大量种植，全市种植面积达1333.3 hm2，已成为全国第三大冰片生产基地，填补了国内天然冰片市场的空白，但依然不能满足市场需求。因为它具有较高的药用价值，野生资源量少，存在较重威胁，应给予二级重点保护。

黄精，是药用价值较高的植物，在梅州各县林下、灌丛或山坡阴处有少量野生资源分布，属于稀有种，存在当地居民随意采挖现象。虽梅州已有人工种植基地，但累计不足6.7 hm2，市场时有供不应求现象。因此野生资源存在威胁，需受三级保护。

青蒿，有“中国神药”、“中国小草”之称，是我国防治恶性疟疾的首选药物和基本用药，已助百万人摆脱疟疾之苦。在梅州各县海拔500 m，气温18～25 ℃的山野坡地均有分布，属于多种属地带种。在梅州丰顺县已建成国内最大的青蒿种植生产基地。因其具有较高的药用价值，虽然野生资源量尚多，依然存在轻度威胁，应注意保护。

七叶一枝花，在药用价值方面比其他药材显得一般，但也不可低估，民间有七叶一枝花，百病一把抓的说法。在梅州兴宁、五华一带海拔600～1350 m的林下荫处或沟谷边草丛中均有分布，属于多种属地区性物种。有相应的人工栽培，但栽培量不大，累计不到1.3 hm2。所以野生资源存在轻度威胁，应注意保护。

毛冬青，在梅州各县山野坡地、丘陵的灌木丛中均有分布，属于多种属广布种。野生资源量尚多，暂没有供不应求现象出现。在梅州已有相应人工栽培，共20 hm2左右。因其具有较高的药用价值，所以野生资源存在轻度威胁，应注意保护。

3 结论与讨论

梅州地区10种珍稀濒危药用植物的受威胁及优先保护评价是一个综合评价问题，通过指标体系的建立，根据专家调查的各指标的具体得分，建立了价值系数、濒危系数、遗传损失系数及受威胁系数的加权计算公式，其中权重通过对指标进行归类处理(分为4大类)，建立指标层次结构，运用层次分析法获得，具有合理的理论依据，又体现了不同指标在评价中起的不同作用，显示了评价的合理性和科学性，这是较前人研究的先进之处。最后还对评价结果进行排序与分级，并对分级结果进行显著性检验，进一步显示了评价的严谨性。

评价得出梅州地区10种珍稀濒危药用植物的受威胁程度及优先保护级别，对梅州地区实施野生濒危药用植物资源的具体保护和开发具有实际意义。对于红豆杉、铁皮石斛、巴戟天等3种面临重度威胁的药用植物，一方面要加强野生资源的保护，另一方面加大科学研究，重点开展繁育、栽培和综合利用的科学研究，加大人工种植力度，提高产量，增加货源以满足市场需求。对于肉桂、土沉香、梅片树等3种受较重威胁的药用植物，除仍需加强野生资源的保护外，加大研究开发力度，扩大种植面积，提高药材供应量以满足供需平衡。对于青蒿、七叶一枝花、毛冬青3种受轻度威胁的药用植物，应注意保护，使野生资源不受肆意采挖和破坏而导致资源量的减少。

另外，本研究的评价模式具有简单、直观、灵活、易于实现的特点，具有较强的可行性和推广性。具体在运用时，可根据评价的地域性，适当修改相应指标体系和指标层次结构即可。因此，该模式可为药用植物的受威胁及保护评价提供参考，也可为其他植物资源的受威胁及保护评价提供参考。