福建农林大学仓山校区有毒植物资源调查
2021-03-25李成儒赵亚梅许静妍翟俊文吴沙沙
董 钠,李成儒,赵亚梅,陈 蕾,许静妍,翟俊文,吴沙沙*
(1. 福建农林大学 园林学院,福建 福州 350002; 2. 福建省观赏植物种质资源创新与应用工程技术研究中心,福建 福州 350002)
有毒植物为植物界中一类具有特殊物质的植物,是一种含有甙类、生物碱类、毒蛋白类、萜类、酚类及其生物以及无机物,简单有机物和光敏感物质等主要成分,对人和家畜等能产生毒害作用的植物,是一类重要的资源植物[1]。有毒植物广泛存在于植物界,其枝、叶、花、果、姿等具有较高的观赏价值,在园林景观中得到了广泛应用[2]。有毒植物在给人们带来观赏效益的同时,也带来了一些危害,如福建、云南等地区,因夹竹桃科(Apocynaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、百合科(Liliaceae)、菊科(Asteraceae)等有毒植物中毒的事件时有发生[3-4]。校园是一个集自然教育与人文教育为一体的机构,许多校园也越来越多的重视校园植物资源的创新与搭配,如南天竹(Nandinadomestica)、山茶(Camelliajaponica)、银杏(Ginkgobiloba)等极具观赏价值的有毒植物被广泛应用。但是有毒植物辨识的缺乏致使校园中毒事件的频发。2010~2017年,广西有毒植物中毒事件高达144起,其中学校占21起(14.2%)[5]。因此,加强公众尤其是高校师生们对有毒植物的辨识及防范具有非常重要的意义。
近年来,一些高校开展了对有毒植物资源的调查研究,并已取得了一定进展。林琼[6]、刘世鹏等[7]以校园植物主要分布区为单元对有毒植物资源及园林应用进行调查研究,提升高校校园景观建设发展的同时,有效减少和避免了有毒植物对人、畜造成的危害。王亚荣等[8]对海南大学儋州校区有毒植物进行了调查,发现有毒植物种类较多的科主要为大戟科、夹竹桃科、苏木科(Caesalpiniaceae)和天南星科(Araceae),进一步强化了校园植物的保护工作,提高了在校师生对有毒植物的认识,为有毒植物的开发利用奠定了基础。滕琦等[9]对西南大学常见有毒园林植物进行调查,整理出了44科78属91种有毒植物,为校园内有毒植物的栽培管理提出了合理化意见。但迄今为止,针对校园有毒植物的调查研究仅局限于个别学校,对于福州几所高校有毒植物的研究还未见报道。
为此,本研究以福建农林大学仓山校区为研究对象,对校园内的有毒植物资源进行了调查与分析,以期为实现植物资源的可持续利用、丰富校园绿化植物种类,推动校园文化景观建设、减少有毒植物对在校人员造成的危害提供参考依据。
1 研究地概况与研究方法
1.1 研究地概况
福建农林大学金山校区位于福州市仓山区,北纬26°5'15″,东经119°14'18″,海拔40 m,东临闽江,西接乌龙江,南至妙峰,北顾淮安,地处欧亚大陆东南边,属典型的亚热带季风气候,年均气温16~20℃,最冷月1~2月,平均气温达6~10℃;最热月7~8月,平均气温为33~37℃。极端气温最高42.3℃,最低-6℃,年相对湿度约77%[10]。校园占地约160 ha,水面约10 ha,拥有科贡山和妙峰山两座山,以及中华名特优植物园和森林兰苑。校园气候夏长冬短,温暖湿润,适合各类生物的生长和繁衍。校园植被景观丰富,与国内其他农林类高校相比,具有较高的景观丰富度,具备丰富的人工植物群落及伴生植物,是最具特色的校园植物园之一;共有种子植物1458种,隶属于168科843属,其中原生植物137科469属696种,外来植物132科498属762种;裸子植物10科31属66种,被子植物158科812属1392种;草本植物687种,木本植物771种,优势树种繁多,有芒果(Mangiferasylvatica)、刺桐(Erythrinastrica)、枫杨(Pterocaryastenoptera)、荔枝(Litchichinensis)、枫香(Liquidambarformosana)等[11-13]。
1.2 调查方法
于2018至2019年对福建农林大学仓山校区内的有毒植物进行了全面调查。调查范围主要为校园及家属区、学生宿舍区、百草园、中华植物园、森林兰苑等区域。在校调查期间,首先对常见的能明显辨认的植物科属种进行登记,对于不熟悉的植物进行现场拍照并采集做成标本,对所采集标本结合教科书及咨询高校植物学专家和教师进行鉴定、整理和编目。主要采用实地调查的方法对校园植物进行了观察与记录,结合《中国有毒植物》[1]、《福建植物志》[14]、《南方有毒植物及其中毒处理》[15]以及福建农林大学植物名录等相关资料,对福建农林大学仓山校区校园有毒植物的种类组成、生活型、有毒部位和毒性大小等方面进行了具体分析,整理出福建农林大学仓山校区有毒植物名录。
2 结果与分析
2.1 校园有毒植物的种类组成
通过实地调研、标本鉴定以及查阅相关资料,调查结果表明,福建农林大学有毒植物资源主要分布在72科,168属,197种(表1)。它们分布较广,种群数量较大,并且其中某些植物具有极强的毒性。豆科(Leguminosae)是含有有毒植物种类最多的科,有25种;大戟科、百合科、天南星科次之,分别含有13、11、9种,占有毒植物种类的12.7%、6.6%、5.6%、4.6%。含有有毒植物较多的属有醉鱼草属(Buddleja)、大戟属(Euphorbia)、茄属(Solanum)等。
表1 福建农林大学仓山校区有毒植物名录Table 1 List of poisonous plants in Cangshan Campus of Fujian Agriculture and Forestry University
续表1 福建农林大学仓山校区有毒植物名录Table 1 List of poisonous plants in Cangshan Campus of Fujian Agriculture and Forestry University
续表1 福建农林大学仓山校区有毒植物名录Table 1 List of poisonous plants in Cangshan Campus of Fujian Agriculture and Forestry University
续表1 福建农林大学仓山校区有毒植物名录Table 1 List of poisonous plants in Cangshan Campus of Fujian Agriculture and Forestry University
2.2 校园有毒植物生活型组成
根据统计可知福建农林大学仓山校区有毒植物共197种,草本植物占绝大多数,共103种,占有毒植物总数的52.28%,木本植物94种,占总数的47.72%(表2)。草本植物中,多年生草本种类最多,共66种,占有毒植物总数的33.50%;其次是一二年生草本,共28种,占总数的14.21%;草质藤本9种,占总数的4.57%(表2)。木本植物中,乔木40种,占有毒植物总数的20.31%;灌木45种,占总数的22.84%;木质藤本9种,占总数的4.57%(表2)。
表2 福建农林大学仓山校区有毒植物生活型统计Table 2 Statistics of life forms of poisonous plants in Cangshan Campus of Fujian Agriculture and Forestry University
2.3 校园有毒植物的特点
2.3.1 有毒植物的有毒部位
有毒植物根据有毒部位可以大致分为:根、叶、枝、花(花香或者花粉花蜜等)、全株有毒等[9,16]。在197种有毒植物中,全草或全株有毒的植物占绝大多数,共有77种,占总数的39.11%。草本植物的大多数种类均属此类,常见的有鸢尾(Iristectorum)、玉簪(Hostaplantaginea)、马兜铃(Aristolochiadebilis)、酢浆草(Oxaliscorniculata)、白头翁(Pulsatillachinensis)、半边莲(Lobeliachinensis)等。主要以根、根皮、块根为有毒部位的有43种,占有毒植物总数的21.83%,常见种类如夹竹桃(Neriumindicum)、万年青(Rohdeajaponica)、萱草(Hemerocallisfulva)、木荷(Schimasuperba)、核桃(Juglansregia)、大百部(Stemonatuberosa)等。主要以花、叶、枝干为有毒部位的有57种,占有毒植物总数的28.93%。主要有蜡梅(Chimonanthuspraecox)、枫杨(Pterocaryastenoptera)、槐(Sophorajaponica)、密蒙花(Buddlejaofficinalis)、夹竹桃、马樱丹(Lantanacamara)、侧柏(Platycladusorientalis)等。以根皮、树皮为有毒部位的有17种,占有毒植物总数的8.63%。主要有核桃、了哥王(Wikstroemiaindica)、楤木(Araliachinensis)、软枝黄蝉(Allamandacathartica)、糖胶树(Alstoniascholaris)等。种子、果实、种仁等生殖部位有毒的有50种,占25.38%,包括苏铁(Cycasrevoluta)、山茶(Camelliajaponica)、凤凰木(Delonixregia)、无患子(Sapindusmukorossi)、使君子(Quisqualisindica)等。其它部位有毒的共有13种,占有毒植物总数的7%,如蕨(Pteridiumaquilinumvar.latiusculum)的嫩芽有毒,桫椤(Alsophilaspinulosa)的树干有毒,野漆(Toxicodendronsuccedaneum)的树液有毒,杧果(Mangiferaindica)的乳汁有毒,龟背竹(Monsteradeliciosa)的叶汁有毒等(见表3)。
实际上,多数有毒植物的有毒部位并不仅局限于某一器官,如许多草本植物几乎全株有毒;有些有毒植物则有两个或多个部位有毒,这些植物共有56种,占有毒植物总数的28.43%,如密蒙花的根、叶、花、茎有毒,木荷的根皮和茎皮有毒,夹竹桃的根、叶、花、树皮及龙牙花(Erythrinacorallodendron)的树皮、种子、茎皮有毒。另一方面,许多有毒植物其种类不同,有毒部位毒性大小也各有差异,如萱草、落新妇(Astilbechinensis)、瓜木(Alangiumplatanifolium)等植物的根部毒性较大,苏铁、黄花草(Cleomeviscosa)、响铃豆(Crotalariaalbida)等种子毒性较大,而天南星(Arisaemaheterophyllum)、黄独(Dioscoreabulbifera)、大百部等则以块茎、块根毒性最大。
2.3.2 有毒植物的毒性
迄今为止,关于有毒植物毒性的大小并无准确或定量化的统一划分标准,多数是依据长期实践经验和本草记载,按照毒性剧烈的程度及使用量与中毒量接近的程度进行分级。本研究以现代药学[17]的毒性分级为基础并参考相关资料[18-21],将中药分为“大毒”、“中毒”和“小毒”。由于部分植物无详细和准确的毒性记载与研究,只知其具有有毒成分,因此将这类植物定义为“有毒”,并结合实际情况与实践调查结果将福建农林大学仓山校区有毒植物的毒性分为4级,即大毒、中等毒、小毒以及有毒。大毒,指小剂量的植物有毒部分即可产生毒副反应,并且中毒症状剧烈,能引起重要脏器的严重损害,通常会短时间内造成人或牲畜死亡。中等毒,指使用较大剂量或累积到一定程度即可使人或家畜致命,或者对身体器官造成一定的伤害。小毒,指接触后仅可使人或家畜产生不良的中毒反应,一般较大量也不会造成生命危险,但并不绝对。
表3 福建农林大学仓山校区有毒植物有毒部位Table 3 Poisonous parts of poisonous plants in Cangshan Campus of Fujian Agriculture and Forestry University
续表3 福建农林大学仓山校区有毒植物有毒部位Table 3 Poisonous parts of poisonous plants in Cangshan Campus of Fujian Agriculture and Forestry University
由表1可知,在福建农林大学仓山校区197种有毒植物中,大毒类的植物较少,总共28种,占全体有毒植物总数的14.21%,包括野百合(Crotalariasessiliflora)、天南星、嘉兰(Gloriosasuperba)、石蒜(Lycorisradiata)、黄独等。介于大毒和小毒之间的中等毒类有35种,占17.77%,常见的有乌桕(Sapiumsebiferum)、油桐(Verniciafordii)、枫杨、鸢尾、紫藤(Wisteriasinensis)等。小毒类的植物最多,共计104种,占总数的52.79%,主要有石松(Lycopodiumjaponicum)、苏铁、唐菖蒲(Gladiolusgandavensis)、七叶一枝花(Parispolyphylla)、酢浆草等。有毒类30种,占15.23%,常见的有杧果、银叶菊、玉簪、磨芋、合欢卫矛等。
3 讨论与结论
3.1 讨论
植物资源的开发利用是一个备受重视的问题,但福建农林大学仓山校区对蕴藏量丰富的有毒植物资源科普、开发利用力度不够,这不仅造成了资源的浪费,还可能危及在校师生的安全。近年来,部分高校陆续开展了校园有毒植物资源的调查。刘世鹏等[7]研究表明,延安市校园有毒植物共66种42科62属。张梦晨等[22]研究表明陕西中医药大学校园有毒植物为31种21科28属。冀艳利等[23]研究表明浙江师范大学校园有毒植物有61种38科。与上述几所高校相比,福建农林大学仓山校区有毒植物的种类及科属分布较为丰富,科属涵盖较广,不仅包括许多观赏木本植物,(如枫香、紫花玉兰(Magnolialiliiflora)、杧果、银杏等),还包括一些观赏花卉,(如石蒜、鸢尾、虞美人(Papaverrhoeas)、文殊兰(Crinumasiaticumvar.sinicum)等),其中有毒草本植物所占比例较高,这和冀艳利等[23]在浙江师范大学校园药用植物资源及综合评价的研究结果一致。从有毒植物的有毒部位统计结果来看,不同植物的有毒部位各有差异,部分有毒植物具有多个有毒部位,不同部位间其毒性大小也各不同。本研究中有毒植物的有毒部位以全株有毒的最多,以花、叶、枝干为有毒部位的次之,这与许多文献报道的情况类似[20-21]。
在本研究的有毒植物中,很多种类同时也是观赏植物,如夹竹桃、苏铁、侧柏、万年青、枫杨、银杏等;如果食用或使用方法不当易发生中毒,因此需要特别引起广大师生们的注意。郭芳等[4]、刘竹等[24]对西双版纳和成都地区有毒植物中毒案例进行调查分析时发现与误食有毒植物有关的群发性中毒事件占比较大。学生人群中,由于缺乏防范意识,好奇心强且对一些有毒植物感兴趣,从而误采误食野花野果导致中毒。由此可见,加强公众尤其是高校师生们对有毒植物的辨识及防范具有十分重要的意义。周莉等[25]曾对福建省泰宁县有毒植物进行调查研究,对有毒植物的中毒事件也作了一些初步的调查和分析工作,但是这些资料还比较零散,缺乏系统地研究。福建省高校对校园有毒植物的研究还未见报道,关于有毒植物的种类、分布、生境、习性、药理及开发利用等方面也未曾有详细的记载。本研究首次报道了福建农林大学仓山校区有毒植物名录,这对于实现福建农林大学有毒植物资源的可持续利用、丰富校园绿化植物种类,推动校园文化景观建设、减少有毒植物对在校人员造成的危害具有非常重要的意义。
为了实现有毒植物的有效、高效利用,近年来许多学者从植物所含有毒化学成分[26-27]、植物有毒部位[20,28]对有毒植物进行划分,本研究重点对福建农林大学仓山校区有毒植物的有毒部位、毒性大小等进行了详细论述。福建农林大学仓山校区以小毒且全草有毒植物为主,这与其他地区、高校以小毒与全草有毒植物占优势的研究结果一致[7,9,19-20]。部分有毒植物在美化、绿化校园生活环境的同时,也给人们带来了潜在的危害,因此在合理利用有毒植物的基础上必须注意其毒性问题。本研究按照有毒植物毒性大小对其进行了分类,为使在校人员能正确、科学地认识有毒植物,减少不必要的危害,今后还需要进一步深入的研究。如对有毒植物的有毒化学成分进行分析与分类,使有毒植物既可以最大化的发挥自身的生态效益和景观效益,又使人们不会受到其毒性的危害。
3.2 结论
福建农林大学仓山校区拥有较为丰富的植物资源,其中有毒植物共197种,隶属于163属72科,分别占福建农林大学种子植物全部科、属、种的42.86%、19.34%、13.51%。草本植物占绝大多数,共100种,占有毒植物总数的50.76%,木本植物次之,共93种,占总数的47.21%。上述研究结果反映了福建农林大学仓山校区有毒植物的组成及植物群落特征,其因长期适应周围的生态环境而形成了多种生活型。全株有毒的植物最多,共77种,占总种数的39.11%,草本植物的多数种类均属于此类。有毒植物的毒性分大毒、中等毒、小毒、有毒4类,小毒类的植物最多,共计104种,占全体有毒植物总数的52.79%。中等毒类次之,共35种,占17.77%,大毒类的植物较少,总共28种,占14.21%。