南雄丹霞梧桐自然保护区药用植物资源多样性研究
2020-12-08韦宝婧胡希军谢禄山陈存友
胡 纯,韦宝婧,胡希军*,谢禄山,陈存友
(1.中南林业科技大学 风景园林学院,湖南 长沙 410004;2. 常德市自然资源和规划局,湖南 常德 415900)
中国是世界上药用植物资源最丰富的国家之一[1],而野生药用植物是中医药研究的关键组成部分,是保证中医药事业可持续发展的重要前提[2]。药用植物有着悠久的发展历史,从古至今的医学著作更是不胜枚举,从春秋战国的医学著作到明代《本草纲目》[3],再到当今广为流传的《中国药用植物志》[4]都表明着药用植物的发展进步。丹霞梧桐自然保护区植物资源蕴藏量丰富,但因保护区新成立的缘由,对该自然保护区的研究多集中在保护区规划及重点保护、珍稀野生动植物保护方面,尚缺乏对药用植物的研究。广东省拥有丰富的植物资源,民间应用植物药(药材)防病、治病及人工种植药材等都有着悠久的历史。近年来,随着“四化”建设的需要,广东省植物药的应用与生产也不断发展和提高,成为我国药材,特别是“南药”的主要产地之一[5]。以广东省及同纬度地区现有药用植物研究为基础,通过对保护区药用植物多样性的研究及需保护植物种的统计,总结和归纳药用植物的多样性特征,可有效促进药用植物物种的开发利用,为野生药用植物的可持续发展和研发提供有力的科学依据。
1 研究区概况
丹霞梧桐自然保护区位于广东省南雄市全安镇境内,西、西北、西南方向和仁化县相邻,东、东南与江西省交界,地理坐标为东经114°09′50″至114°14′17″,北纬25°05′40″至25°07′30″(图1)。保护区占地面积2345 hm2,属亚热带季风湿润气候,四季分明,森林覆盖率86.27%,属亚热带常绿阔叶林,植被类型丰富,均为次生植被。保护区内经济发展相对落后,收入以林业和种养业为主。保护区内南雄市原本奇特的地形地貌,加之第三世纪砖红色砂砾岩层在风化、崩塌、侵蚀、溶蚀的相互作用下,形成了顶平缓、身陡峭、麓舒缓的方山、石墙、石峰、峰丛等奇险又独特的丹霞地貌,构成“色如渥丹,灿若明霞”的特殊形态[6]为保护区一大特色。此外,丹霞梧桐FirmianadanxiaensisH. H. Hsue & H. S. Kiu是丹霞地貌的特有物种,为国家二级重点保护野生植物,目前仅在广东韶关丹霞山和丹霞梧桐自然保护区有发现。丹霞梧桐树形优美,圆锥花絮集生柄端,成片开放,美艳如画且属于潜力巨大的药用植物。据多次实地调查,保护区内现有不少于3800株丹霞梧桐(图2)。
图1 丹霞梧桐自然保护区范围Fig. 1 Scope of the F. danxiaensis Nature Reserve
图2 丹霞梧桐分布图Fig. 2 Distribution of F. danxiaensis
2 研究方法
主要研究方法包括野外调查和后期分析两种。野外调查主要是对植物物种的名称、习性等特性进行记录,采集样本。采用“点—线—面”相结合的方法,即保护区内有代表性的小群落、道路样线和10 m×10 m的样方进行记录或取样(图3)。根据国家中医药管理局的要求和保护区的实际情况,共设置了20个10 m×10 m的样方,详细记录采集地点、时间、植物主要形态特征及生境,依据《中国植物志》[7]、《中国高等植物图鉴》[8]、《中国药用植物志》、《南方草木状》等工具书及对采集的陌生样本进行定种,同时采用专家咨询法进一步确定其科、属、种,整理出丹霞梧桐自然保护区药用植物名录。
在确定丹霞梧桐自然保护区药用植物名录的基础上,根据《中药大辞典》[9]、《中国药典》[10]将药用植物以药用部位的相关划分标准,建立了丹霞梧桐自然保护区药用植物种质资源数据库。该数据库包含了丹霞梧桐自然保护区药用植物的科名、属名、中文名、拉丁名、生活型、药用部位、药用价值、药性、药味等信息[2,11],在此基础上对丹霞梧桐自然保护区药用植物资源的多样性进行综合分析和评价。
3 结果与分析
3.1 药用植物科属构成的多样性
通过对保护区的实地调查和统计研究,得到野生药用植物共159科453属704种,其中蕨类植物26科40属66种,裸子植物6科6属6种,被子植物127科407属632种。
表1 丹霞梧桐自然保护区药用植物种统计Table 1 Statistics of medicinal plants species in theF. danxiaensis Nature Reserve
根据各科植物种数量的多少分为单种科(1种)、寡种科(2~5种)、中等科(6~10种)及大等科(10种以上)4种类型[12]。在所有的159科中,单种科和寡种科比例最大,单种科有桫椤科、虎耳草科、胡椒科、杨梅科、无患子科等57科,占总科数的35.8%、占植物种总数的8.1%;寡种科有石松科、榆科、金缕梅科、瑞香科、金丝桃科等68科,占总科数的42.8%,种数为203种,占种总数的28.8%,表明了药用植物科组成的多样性和复杂性。中等科植物包含水龙骨科、桑科、五加科、紫金牛科、报春花科等19科,占科数的11.9%;超过10种的大科有蔷薇科、大戟科、菊科、茜草科、蓼科、兰科等15个科,占科数的9.4%,但植物种类占总数的比例最大,共计299种,占植物种总数的42.5%。菊科类植物为突出优势种,共有59种,对保护区的药用资源起主导作用(表2)。
表2 丹霞梧桐自然保护区药用植物科的组成和统计Table 2 Composition and statistics of medicinal plant families in the F. danxiaensis Nature Reserve
在保护区药用植物453属中,单种属有锥属、油桐属、黄麻属等335属,具备明显优势,占总属数的74%,种数占植物总数的47.6%,接近植物总数的一半;寡种属(2~5)比例第二,有金丝桃属、叶下珠属、安息香属、大青属等110属,占属数的24.3%,植物种数309种,占总数的43.9%;中等属(6~10)有卷柏属、悬钩子属、榕属、紫金牛属、珍珠菜属、蓼属、凤尾蕨属、冬青属共8属,占属数的1.8%,植物总数60种,占8.5%。无大属,优势属为蓼属和卷柏属,含有的药用植物分别为11种和8种。结果显示,单种属在属的成分构成中占据相对优势,体现了丹霞梧桐自然保护区植物属的多样性(表3)。
表3 丹霞梧桐自然保护区药用植物属的组成和统计Table 3 Composition and statistics of medicinal plant genera in the F. danxiaensis Nature Reserve
3.2 药用植物药用部位的多样性
不同的药用植物,其发挥功效的部位也不同,甚至一种植物中多个部位都可入药。在统计时结合《中药大辞典》[13]、《中国药典》[14]中入药部位的相关划分标准,将入药部位划分为全草、根及根茎、茎、叶、花、果实、种子、皮八个部分来体现药用部位的多样性[15-16]。鉴于某些药用植物有不少于1个药用部位,为体现研究结果的合理性,本研究对有多个入药部位的植物种仅统计最重要的入药部位,即民间常用入药部位(表4)。
表4 丹霞梧桐自然保护区药用植物不同药用部位统计Table 4 Statistics on different medicinal parts of medicinal plants in the F. danxiaensis Nature Reserve
由统计可知,全草入药的植物最多,有334种,占药用植物总数的47.4%,重点为蕨类、菊科、伞形科、报春花科类的植物,典型的植物种有过路黄Lysimachiachristinae、石龙尾Limnophilasessiliflora、绞股蓝Gynostemmapentaphyllum、土荆芥Dysphaniaambrosioides、翻白草Potentilladiscolor等;根及根茎类药用植物也相对较多,共172种,占总数的24.4%,代表种有金毛狗Cibotiumbarometz、火炭母Polygonumchinense、黄葵Abelmoschusmoschatus、清香藤Jasminumlanceolarium、土茯苓Smilaxglabra等;茎类植物包括块茎、鳞茎、假鳞茎类型,有32种,占比4.5%,主要代表种有铁皮石斛Dendrobiumofficinale、忽地笑Lycorisaurea、接骨木Sambucuswilliamsii、香花崖豆藤Millettiadielsiana等;叶类植物为52种,占种数的7.4%,典型代表的有草珊瑚Sarcandraglabra、香叶树Linderacommunis、乌药Linderaaggregata、朱砂根Ardisiacrenata等;花类有22种,占3.0%,为瑞香Daphneodora、桃金娘Rhodomyrtustomentosa、野鸦椿Euscaphisjaponica、水团花Adinapilulifera等;果类有46种,占6.5%,为南五味子Kadsuralongipedunculata、瓜馥木Fissistigmaoldhamii、山胡椒Linderaglauca、大叶桂樱Laurocerasuszippeliana等;种子类偏少,共17种,仅占2.4%,代表有繁缕Stellariamedia、盒子草Actinostemmatenerum、枳椇Hoveniaacerba等;皮类植物包括树皮、根皮等,共30种,占总数4.3%,代表有楤木Araliachinensis、小蜡Ligustrumsinense、白花泡桐Paulowniafortunei等。
3.3 药用植物药性的多样性
通过查询《中国药典》、《中草药大辞典》和《全国中草药汇编》[17]等相关中药文献资料记载,药性分为寒、热、温、凉四类,即古代所说的“四气”。因本研究只针对植物的中药属性,故通过咨询有关植物专家,结合丹霞梧桐自然保护区植物种类现状,将药用植物的药性分为平、温、凉、寒4类(表5)。通过统计分析,保护区内各类药性植物数量相差不大,其中平性植物为最多,有197种,占本区药物的28.0%,主要代表物种有蜈蚣草、金线兰、藤紫珠、婆婆纳、土牛膝等;温性植物有178种,占总数的25.3%,代表物种有狗脊、黑老虎、梵天花、天南星、兰香草等;寒性植物有148种,占本区药物的21.0%,主要代表种有笔管草、木防己、积雪草、金线吊乌龟、乌蔹莓等;凉性植物有181种,占药物总数的25.7%,典型种类有华重楼、石荠苎、活血丹、翠云草、荚蒾等。由此可知,该保护区药用植物的药性分布均匀且多样,4种药性的植物数量趋于平均,适合综合开发利用。
表5 丹霞梧桐自然保护区药用植物药性统计Table 5 Statistics of the nature of medicinal plants in the F. danxiaensis Nature Reserve
3.4 药用植物药味的多样性
中医药的发展源远流长、历久弥新,从古至今已经取得了一系列成果。在对药用植物的药味研究上,不同的植物因其遗传多样性、生态环境多样性、物种多样性,甚至入药部位、药性的不同而使其药味呈现出区别。本研究参照《中国药用植物志》、《全国中草药汇编》等药物专著,结合丹霞梧桐保护区药用植物情况,将药味分为苦、辛、甘、涩、酸、淡6种[18](表6)。
表6 丹霞梧桐自然保护区药用植物药味统计Table 6 Statistics of the taste of medicinal plants in the F. danxiaensis Nature Reserve
统计可知,苦味植物248种,数量最多,占药用植物总数的35.2%,多为茜草科Rubiaceae、马鞭草科Verbenaceae、唇形科Labiatae,代表种有石龙芮、木通、黄檀、白马骨、蚊母草;辛味植物有172种,多为樟科Lauraceae和蓼科Polygonaceae,占24.4%;代表种有华南木姜子、水蓼、青花椒、爵床、半夏等;甘味植物多为菊科Compositae、葫芦科Cucurbitaceae、大戟科Euphorbiaceae,共208种,居于第二,占29.5%,包括海金沙、野木瓜、马齿苋、桃金娘等;涩、酸、淡味植物相对较少,多体现在叶、花、果的味道上,其中涩味15种,数量最少,代表种有京梨猕猴桃、豆梨、朝天罐、算盘子等;酸味植物共25种,包含长刺酸模、土牛膝、金樱子等;淡味植物30种,仅占4.3%,典型的有地耳草、台北艾纳香、斑叶兰等;除此之外,还有6种药用植物在药味方面未查阅到相关文献记录,但其皆可用来外用,为了统计完整性故将其单独纳入。
3.5 重点保护药用植物资源的多样性
丹霞梧桐自然保护区内药用植物资源丰富,种类繁多,其特殊地形地貌和自然环境孕育出许多珍贵物种,需加以保护,防止过度开发利用。对704种药用植物逐一在民族药用数据库、国家重点保护野生植物名录、国际贸易公约附录等权威网站或国家正式发布文件中逐一查阅,结果表明,重点保护药用植物数量较多,发展潜力巨大(图4)。其中:桫椤Alsophilaspinulosa属于一级野生濒危植物,是蕨类植物中少有的木本植物,足见其稀缺性;兰科类植物如剑叶石斛Dendrobiumacinaciforme、铁皮石斛Dendrobiumofficinale、见血青Liparisnervosa、石仙桃Pholidotachinensis、高斑叶兰Goodyeraprocera、苞舌兰Spathoglottispubescens、广东石豆兰Bulbophyllumkwangtungense都被收录在国际贸易公约的附录II;南五味子Kadsuralongipedunculata、绞股蓝Gynostemmapentaphyllum属于我国名贵的中药材[19],应用价值极高;短舌紫菀Astersampsonii、野葛Gelsemiumelegans、野荞麦Fagopyrumcymosummeisn为中国特有野生药用植物,丹霞地貌特有种丹霞梧桐F.danxiaensis根部也是药用价值极大的植物。
图4 部分重点保护药用植物资源调查照片Fig. 4 Investigation photos of some key protection of medicinal plant resources
4 讨论
4.1 药用植物利用现状
保护区现有药用植物159科453属704种,其中单种科57科,占总科数的37.8%;单种属335属,占总属数的74%,表明了植物科属构成的多样性和综合性。植物药用部位从全草、根及根茎、茎、叶、花、果、种子、皮八个部分着手,突出入药部位的复杂性,其中全草入药的334种,占总数的47.4%,几乎接近总数的一半。药性药味因植物种类的丰富也呈现出多样化的趋势,分类较均匀,可满足不同类型的病理作用,为同纬度地区甚至广东省中医药资源的开发利用研究提供保障。此外,结合中医药名著和保护区现状分析,归纳出了需要保护的药用价值较大的植物如桫椤、南五味子、绞股蓝及兰科类植物等,从而对保护区植物资源进行更科学有效的管理。
4.2 药用植物开发利用建议
目前,中医药事业发展如火如荼,但也或多或少的存在相应问题,如管理不规范,公众认知不够,保护开发意识薄弱,造成资源浪费;科研技术力量欠缺,难以适应飞速发展的中医药研究等等。为了保护丹霞梧桐自然保护区的生态环境,维持生态系统平衡,促进药用植物资源的可持续发展,各部门各人群应积极采取措施。
首先,当地政府一方面应出台对保护区相关保护条例,从规范上约束社会行为,防止有毒植物被误采误食,对人们生命健康造成威胁,同时也预防过渡采挖药用价值高、已处于濒危的物种。另一方面,加强对野生中药材资源和其生境的保护,恢复和提高资源再生能力,尤其是对名贵中药材和珍稀濒危种。此外,还应进行引种和驯化,培养药用潜力大、应用价值高的种类[20]。
其次,对当地居民应做好药用植物的宣传科普工作,指导其进行科学采集和人工种植,提高药用植物的高附加值,促进当地经济发展,农民增收。
第三,借助社会各界力量,采取科研与企业联合的模式,深挖药用植物资源潜力,鼓励深入开展中药材的科学研究和评价工作,对药材的种类、数量、生长环境进行调查,研究药材的遗传繁殖特性,建立综合的药用资源产业体系[21-22]。
最后,保护区本身需成立队伍全面检测土壤水质等环境指标,及时制定相应保护措施,完善监督管理制度,依托当地旅游市场,将丹霞梧桐自然保护区打造成集旅游观光、科研教学、物种保护于一体的综合性药用植物基地,从而创造出更大的社会效益。