尤溪九阜山省级自然保护区野生天南星科植物资源调查
2020-04-16陈子龙
陈子龙
(福建省尤溪县生态国有林场,福建 尤溪 365100)
天南星科(Araceae)植物全世界约有110属3500多种,分布于赤道至寒温带各地区,我国有26属181种,其中72种为我国特有种,是天南星科植物的重要产地,福建省有17属38种(含引种栽培种)[1-3]。该科植物含有挥发油、皂甙、生物碱、苷类、脂肪酸、氨基酸、胺类、甾醇类和黄酮类以及凝集素类等多种成分,具有祛痰、强心、镇痛、抗菌、解痉、解表、抗惊厥、抗心律失常、细胞毒、镇静、抗肿瘤、抗凝血、抗氧化、抑制糖苷酶等多种药理作用,开发潜力大。该科植物除了在药用方面具有较高的开发潜力外,在保健、工业、观赏、病虫害防治、食用等方面也有较好的开发前景[4-11]。为进一步了解福建省尤溪九阜山省级自然保护区野生天南星科植物资源基础资料,以期为该科植物的保护与合理利用提供参考,开展该区野生天南星科植物资源调查工作。
1 调查区概况
九阜山省级自然保护区系森林生态系统自然保护区,位于福建省尤溪县城关镇西南方向,处于尤溪县新阳镇、西城镇和坂面镇三个镇交界的位置,离城关镇13 km,地理坐标26°03′37″~26°06′57″ N,118°01′58″~118°07′16″ E。最高峰尖峰顶,位于保护区南缘中部地段,海拔1222.4 m。总占地面积2372.3 hm2,包括试验区面积1152.0 hm2、核心区面积854.8 hm2、缓冲区面积365.5 hm2。地势总体南高北低,属侵蚀性中山、低山地貌。土壤主要有黄红壤、黄壤、红壤和粗骨性红壤几种类型。气候为中亚热带季风性气候,年均气温15.8~19.3 ℃,年降水量1130~2324 mm,气候条件较好,适宜多种野生植物的繁衍与生长[12-13]。
2 调查方法
根据九阜山省级自然保护区不同的植被类型、海拔高度、地形、生物多样性与野生天南星科植物的生境分布等情况,再结合保护区已有的山路、林区公路,选择溪底沿沟谷上行至保护区边界的深坑、葛竹经东坑头至九阜山、九阜山经天保庙至尖峰顶、双溪口经九瀑沟至风山寺、坂面镇京口村台子自然村经虎鼻岩至九阜山、尖峰顶至仙山、蒋坑至坑底林、朱源里经溪底至后山坪以及溪底经风坑口、风山寺至仙山等线路进行调查[12-13]。调查时,现场利用《福建植物志》(第六卷)和《中国植物志》(第十三卷第二分册)对调查的目的物种种类进行确认[2-3]。同时采用查找已有资料和采访当地林农、药农以及林业和保护区有关部门人员相结合的方法进行调查[12-13]。
3 结果与分析
3.1 种类与各种类分属情况
统计结果表明,尤溪九阜山省级自然保护区野生天南星科植物有8个属12种(表1),其种数占福建省、全国、全世界天南星科植物总种数的31.58%、6.63%、0.34%[1-3],8个属中具有2个种的属有菖蒲属、磨芋属、天南星属和半夏属,单种属有大薸属、犁头尖属、芋属和海芋属4个属。数量相对较多(在调查的每条线路中出现5次及以上)的种类有海芋、菖蒲、金钱蒲、疏毛磨芋、野芋和犁头尖等几种。
表1 九阜山省级自然保护区野生天南星科植物资源
3.2 适生环境与生活型
根据该科植物生长对水分的需求状况,将该科植物的适生环境分为水生、中生和湿生3种类型,其中水生型的有菖蒲和大薸2种,湿生型的有金钱蒲、疏毛磨芋、花磨芋、海芋和野芋5种,中生型的有半夏、犁头尖、天南星、一把伞南星和滴水珠5种。该科植物的生活型仅一种,均为多年生草本。
3.3 花期与果期
该区天南星科野生植物的花期,从3月至10月不等,其中3月份开花的有1个种,4月份开花的有5个种,5月份开花的有11种,6月份开花的有12个种,7月份开花的有8个种,9月份开花的有3个种,10月份开花的有1个种。开花延续时间2至6个月不等,其中延续时间2个月、5个月、6个月的各有1种,3个月的有4个种,4个月的有5个种。果期从4月开始至11月不等,其中4月、5月、6月、7月、8月、9月、10月、11月份处于果期的种数分别有1种、2种、3种、9种、12种、7种、3种和1种。不同种类的果期延续时间为2至5个月不等,延续时间2个月和4个月的各有5种,延续时间3个月和5个月的各有1种。
3.4 果色与果形
该区12种天南星科野生植物的果色有黄色系、红色系、黄绿色系、紫色系和蓝色系5种色系,以红色系的为主(包括红色、桔红色、橙红色),共有5个种,其次为黄绿色系的,共有3个种,黄色系(黄褐色、桔黄色)与紫色系(深紫色、紫色)的各有2个种,最少的是蓝色系的,只有1个种。另由表1可知,疏毛磨芋、天南星2个种的果色有2种类型,其余的10个种果色均只有一种颜色。该科野生植物的果形有长圆形、长圆锥形、球形、卵形和圆柱形等9种类型,各种类中除花磨芋的果形具有2种形状外,其余的均只有1种。果形只有1种的各种类中,属于球形的有2个种,其余的各果形均只有1个种。
3.5 属的分布区类型
该区野生天南星科植物属的分布区类型共有6种,其中属于泛热带分布(大薸属)、热带亚洲至热带非洲分布(磨芋属)、东亚和北美洲间断分布(菖蒲属)、中国-日本分布(半夏属)和北温带分布(天南星属)的均只有1个属,属于热带亚洲分布及其变型的有犁头尖属、芋属和海芋属3个属[14]。以上各属具有热带性质成分的属数有5个,占总属数的62.5%,说明该区野生天南星科植物以热带性质分布的成分占多数。
3.6 用途
3.6.1 药用。从药效来分析,该科植物在抗肿瘤、消肿、解毒、治疗蛇伤等方面具有较好的疗效,如花磨芋具有较好的抗炎、降血压、降血脂和防癌作用;一把伞南星是重要的解毒药,可消痈肿;海芋根茎对霍乱、疝气、疮毒、神经性皮炎、烫伤、解热、蜂蛰伤和疥疮等多种疾病都具有良好的疗效,其含有的凝集素(AOL)具有抗肿瘤作用,可替代“蛇六谷”中的原植物疏毛磨芋使用,此外,海芋还可治疗猪丹毒和牛伤风,作兽药使用;天南星可治疗淋巴结核与肿大、痰结等症;疏毛磨芋可治疗脑部肿瘤、淋巴肉瘤、甲状腺癌等;大薸具有利尿、发汗、解毒、祛风之功效;半夏在我国已有2000多年的应用历史,是我国传统和特有的中药材以及止呕、化痰之要药;犁头尖、滴水珠、一把伞南星、天南星、海芋、半夏、花磨芋具有治疗蛇伤的作用,如滴水珠对治疗蝮蛇、五步蛇、竹叶青、眼镜蛇咬伤具有较好的疗效,犁头尖为福建省泉州地区蛇药冲剂的一种主要原料[15-19]。该科植物各种类的入药部位、主要功效及主要药理见表2[20-29]。
表2 九阜山省级自然保护区野生天南星科植物入药部位、主要功效与主要药理
3.6.2 观赏。该科植物叶形态各异,花色彩多样,排成肉穗花序,佛焰苞色彩丰富,果色也多样,且花期较长,在地被、盆栽观赏、切花或插花等方面具有较好的应用前景。如海芋株型优美,植物体健壮,叶大肥绿,花形独特似“观音”,又耐阴,可吸收甲醛等有毒气体,适于室内栽培观赏,其盾形叶还可用于插花。花磨芋叶柄具暗紫色及白色斑块,具有较高的观赏价值。菖蒲耐水湿,其叶翠绿,能散发出芳香气味,可布置在岸边或水旁,亦可盆栽观赏。金钱蒲可于室内盆栽。天南星、一把伞南星的鸟状叶以及菖蒲、金钱蒲的线形叶均可作切花材料。此外,该科植物耐阴性都较强,均可在林下栽植作地被植物用。
3.6.3 食用或作饲料。用花磨芋块茎制成的磨芋豆腐含有较高的粗蛋白质、甘露聚糖以及镁、钙、铁、钾、钠、锰、铜等微量元素,是一种低热、低脂、保健、安全、无毒的食品,可供肥胖者、糖尿病患者食用[29]。大薸含粗纤维少、质地柔软、营养价值高、适口性好,可作猪的优良饲料,而且易栽培,产量又高。海芋的叶营养价值高,其叶片含有的辛辣物质经处理后可作畜禽饲料。
3.6.4 工业用原料。野芋、海芋、天南星属种类的块茎所含有的淀粉可用于生产酒精或糊料,作为工业的替代品[2]。菖蒲、金钱蒲2个种的根茎具有芳香味,可提取芳香油或生产香料等[2]。花磨芋淀粉粘着力强,可作浆纱、造纸、瓷器或建筑等的胶粘剂[17,29]。
3.6.5 防治病虫害。该区天南星、花磨芋、半夏、海芋、金钱蒲、菖蒲等植物含有多种生物碱,对害虫或其它有害生物具有毒杀等作用,可作植物性农药使用。如半夏、天南星的凝集素基因具有抗虫作用。另据报道,天南星中的凝集素对棉蚜具有拒食、毒杀、生长发育抑制作用,其乙醇提取物对美国白蛾的产卵、取食和生长发育具有抑制作用[30]。半夏矾水浸出物对蚜虫具有毒杀作用,其乙醇提取物对茄二十八星瓢虫具有拒食作用。金钱蒲己烷提取物对壁虱、线虫和昆虫具有明显的毒杀作用。用海芋凝集素层析样品处理豆蚜2 d,对豆蚜的胃毒致死率达到95.29%;其凝集素粗品对甜菜夜蛾、美洲棉铃虫、粉纹夜蛾和草地贪夜蛾具有毒杀作用;其乙醇提取物在用药后3 d,对三化螟成虫的产卵忌避率达到75%;此外,其根茎抽提物有抗Botrytis cinerea的活性,还有一定的杀线虫能力[9,16]。菖蒲的乙醇提取物对水稻褐飞虱成虫产卵具有忌避作用;其根茎水提物对谷蠹和玉米象成虫具有触杀作用;所含的精油对储粮害虫具有绝育作用,对嗜卷书虱具有毒杀作用。花磨芋所含有的生物碱对棉蚜具有良好的毒杀与拒食活性等[9,29]。一把伞南星的水浸液具有杀螺作用,又能抑制钉螺上爬等[31]。可以说,该科植物在有害生物防治方面具有广阔的应用与开发前景。
3.6.6 净化污染环境。该科植物的菖蒲可吸收污水中的铵态氮、氮和总磷,对重金属也有抗性,其根系发达,十分有利于根际微生物的活动,对水体污染具有较好的净化效果[25]。海芋叶子能吸收甲醛,如在室内应用,可降低甲醛浓度,减轻污染等。
4 建议
4.1 加强宣传,提高对该科植物应用价值的认识和资源保护与开发意识
该区该科植物的每一个种类在药用、食用或绿化等方面均有较大的应用价值与开发潜力,人们对其需求量也日益增长,一些种类的野生资源有被随意采挖或不合理应用现象的发生,导致花磨芋、滴水珠、半夏、天南星等野生资源的数量越来越少。所以,有关部门对周边居民和观光旅游人员应加强植物资源保护教育,并制定强有力的保护措施,禁止无节制的掠夺式资源利用,动员各方力量,加强保护,维护生态平衡,确保资源能在保护的前提下做到可持续利用。
4.2 科学炮制与加工,合理利用,预防该科植物中毒
该科植物的一把伞南星、半夏、天南星、犁头尖、菖蒲、海芋、野芋、疏毛磨芋、滴水珠等植物具有毒性,如犁头尖过量食用会导致头晕、呕吐、舌喉麻辣等症状;一把伞南星对人体皮肤具有强烈的刺激作用;海芋汁液可导致人体皮肤搔痒、失明,其茎、叶误食后可导致人的喉舌发痒、肿胀、肠胃烧痛、恶心、腹泻、惊厥,严重的还会导致人体窒息或心脏麻痹而死;野芋全株有毒,若生食对口腔会产生刺激作用或舌头会出现烧灼感;天南星的鲜品有毒,对口腔、咽喉及皮肤粘膜具有很强的刺激性,同时对神经系统也有抑制作用。作为药用,应了解该科有毒植物的毒性、减毒及防毒方法。具体的减毒方法有:第一,可通过科学炮制或配伍减毒,如海芋与滴水珠经过炮制后入药可减少毒性,缓和药性,半夏、天南星畏生姜,用生姜与半夏或天南星配伍,可降低半夏或天南星的毒性。第二,要控制用药的总量,既要限制每次用药剂量,还要限制用药时间的长短,防止药物在体内蓄积中毒。第三,要了解该科植物中毒后的减毒方法。如海芋中毒,可用醋加少许生姜汁一同蒸煮内服或含嗽解毒。野芋中毒,可催吐、导泻,或服用米醋、生姜汁解毒。梨头尖中毒可用马兜铃的干燥根磨水或煎水服用以解之。第四,要提高防范意识,明确该科不同植物的毒性与毒理,加强临床或民间用药管理,做好防范工作等。
4.3 开展该科植物的相关应用研究,发展该科植物开发利用的产业
该科植物在治疗某些疾病有确切而又显著的疗效,但该科植物大都具有毒性,其起作用的化学成分还不完全了解,在应用时可根据该科植物治疗疾病的种类以及药效等,加强其化学成分、毒理、药理研究,明确其毒理与药效的关系,掌握去毒方法。对有开发前景的种类对其药用动力学、有效成分提取和炮制前后的化学成分变化、工艺与质量监控等方面加强研究,加大以该科植物为原料的天然药物创制,如治疗蛇伤的新药,以扩大新药源,同时,针对该科植物的毒性与药理,制定科学而又合理的药材质量管控体系,为临床安全用药提供参考。该科植物花色多种,叶形各异,可供观赏的时间长,适宜园地、湿地或水边栽植,适宜室内盆栽,是岸边、浅水、林阴处和园林绿地造景的良好材料,同时,该科植物又能吸收有毒气体,净化空气,所以,在园林绿化与造景方面有着巨大的应用潜力,可以大力开展这方面的研究,发展该科植物的绿化产业,建立专类观赏园,使该科植物在观赏与绿化方面发挥其重要作用。此外,该科植物在保健品与畜禽饲料开发、病虫害防治、污染治理以及酒精、芳香油生产等方面也有开发价值,可进行以上相关方面的科学研究,促进该科植物利用产业的发展。
4.4 加强人工促繁与栽培基地建设,满足日益增长的社会需求
天南星科植物开发利用价值大,随着社会的发展,人们对该科植物的需求量将不断增加,再加上该科植物如金钱蒲等,在自然条件下繁衍速度较慢,将导致野生资源无法满足市场的需求。所以,应大力开展金钱蒲、半夏、天南星、滴水珠、疏毛磨芋等种苗培育研究,加强野生种的引种驯化,加强组培苗遗传稳定性研究,并在适宜该科植物繁衍与生长的区域大力推广仿野生栽培,建立生产示范基地,不断增加资源总量,满足社会用药以及其它产业化发展的需求。