武汉轻工大学药用植物资源多样性调查分析

植飞 华艮 杨天乐 闫淇雨 邹宇帆 王鑫婷

摘要[目的]比较武汉轻工大学常青和金银湖2个校区的药用植物资源多样性。[方法]采用踏查法和查阅文献相结合的方法对武汉轻工大学的药用植物资源进行调查，然后从药用植物种类组成、物种α与β多样性指数以及药用部位种类等方面对2个校区的药用植物资源进行比较分析。[结果]武汉轻工大学校园内共有广义的药用植物53科87属99种，其中常青校区有50科78属89种，金银湖校区有39科57属59种。2个校区中被子植物都占有绝对优势，裸子植物和蕨类植物偏少。 Simpson 指数、Shannon-Wiener指数、Margalef指数及Pielous指数表现出相同的趋势，即常青校区大于金银湖校区。常青校区与金银湖校区药用植物相同种数49种，物种相似度Cj=0.494 9。药用部位种类常青校区比金银湖校区丰富。[结论]常青校区药用植物多样性大于金银湖校区，金银湖校区应该适当地增加药用植物的种植，减少人为干扰来提高其药用植物多样性，以便更好地对校园进行生态建设，同时为药用植物的教学提供更多的资源。

关键词药用植物;多样性;多样性指数;武汉轻工大学

中图分类号S 567文献标识码A

文章编号0517-6611（2019）18-0183-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.18.050

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Investigation and Analysis on Medicinal Plant Resources in Wuhan Polytechnic University

ZHI Fei，HUA Gen，YANG Tian-le et al（School of Biology and Pharmaceutical Engineering， Wuhan Polytechnic University，Wuhan，Hubei 430023）

Abstract[Objective]The diversity of medicinal plant resources in Changqing and Jinyinhu campuses of Wuhan Polytechnic University were compared.[Method]Through investigation and literature review， the medicinal plant resources of Wuhan Polytechnic University were investigated.Then the plant species constitution， α and β diversity indexes and species of medicinal parts within these two campuses were compared.[Result]There were 99 species in 87 genera of 53 families of medicinal plants in Wuhan Polytechnic University， including 89 species in 78 genera of 50 families of medicinal plants in Changqing campus and 59 species in 57 genera of 39 families of medicinal plants in Jinyinhu campus.Angiosperms were dominant in both campuses， while gymnosperms and Pteridophytes were rare.Simpson index， Shannon-Wiener index， Margalef index and Pielous index showed the same trend， namely the index values of Changqing campus > the index values of Jinyinhu campus.There were 49 species of medicinal plants in common on two campus， and the species similarity（Cj） was 0.494 9.The species of medicinal parts in Changqing campus were more abundant than Jinyinhu campus.[Conclusion]The diversity of medicinal plants in Changqing campus is greater than that in Jinyinhu campus.Jinyinhu campus should appropriately increase the planting of medicinal plants to improve the diversity of medicinal plants， better construct the ecological campus and provide more resources for the teaching of medicinal plants.

Key wordsMedicinal plant;Diversity;Diversity index;Wuhan Polytechnic University

藥用植物是指医学上用于防病、治病的植物[1]，是中药资源中最重要的组成部分，具有很高的科研价值。有关药用植物资源的种类、分布及其多样性一直是研究的热点[2]。

目前，国内已有部分大学对校园药用植物多样性进行了相关调查工作[3-5]，武汉轻工大学也开展过校园药用植物资源的相关调查研究[6]，但并未对其多样性进行深入研究。为深入了解武汉轻工大学校园内药用植物资源多样性情况，更好地将该校建设成一个生态校园，同时为药用植物的教学提供更多的资源，笔者进行了此次调查研究。

1研究区概况和研究方法

1.1研究区概况

武汉轻工大学是一所历史悠久且具有深厚文化底蕴的工科院校，创校至今已有68年的历史。它分为常青（主校区）和金银湖（新校区）2个校区，占地面积分别为20和80 hm2[7]，2个校区的地理位置见图1和图2。由图1和图2可知，常青校区的形状很不规则，而金银湖校区形状是一个规则的多边形，并且常青校区内有教职工宿舍，而金银湖校区没有。

武汉轻工大学位于九省通衢的湖北省省会城市——武汉市，武汉市属于亚热带季风性湿润气候区，雨量充沛，日照时间长，四季分明，夏季温度高，降水集中，雨热同期，冬季湿润，温度较低。一年当中，1月的平均气温最低，为3.4 ℃;7月平均温度最高，为28.9 ℃。夏季漫长，时间约为137 d;春秋两季各约62 d。武汉活动积温在5 000～5 200 ℃·d。初夏梅雨季节雨量十分集中，年降水量约为1 256 mm。年无霜期达250 d[8]。1.2研究方法

1.2.1调查方法。

根据校园自然分区，将武汉轻工大学常青校区分成以下5个片区：东片区包括生化楼、医护楼、东区食堂、东区操场;中片区包括梅花餐廳、湖心亭;南片区包括学校南门;西片区包括科教楼;北片区包括桂圆公寓。依次对这5个片区的药用植物进行种类鉴定，数量和分布位置的记录，金银湖校区的调查方法与之相同。

1.2.2药用植物种类构成的分析方法。

通过查阅《中国植物志》《湖北植物志》《武汉植物志》《中国高等植物图鉴》《全国中草药汇编》等进行药用植物物种的鉴定和科、属、种的分类。用EXCEL表格来统计药用植物的科、属、种的数量。

1.2.3药用植物多样性分析方法。

植物物种多样性指数是反映物种丰富度和物种均匀度的综合指标，该研究中植物物种多样性指数的计算采用α和β两大类多样性指数。α多样性指数的测度选取了Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Margalef物种丰富度指数以及 Pielous 均匀度指数[9-11]。β多样性指数选取常用的Jaccard 相似度指数来反映不同群落物种间的相似性程度，体现着物种与环境之间的关系[12]。数据处理在 Microsoft Excel 软件上完成。

Simpson多样性指数： Sim = 1-i=si=1Pi2（1）

Shannon-Wiener多样性指数：H=-i=si=1Pi（ln Pi）（2）

Margalef物种丰富度指数： Mar=（S-1）/ln N（3）

Pielous均匀度指数： Pie=[-i=si=1Pi（lnPi）]/ln S（4）

Jaccard 相似度指数：Cj=c/（a+b-c）（5）

式中，S为物种数， i为第i种物种;Pi为植物物种i的个体数在总个体数中的比例;N为调查区域内所有植物个体的总数量; a、b 分别为2个地区的物种数，c 为2个地区的共有物 种数。

2结果与分析

2.1常青校区与金银湖校区药用植物基本组成对比分析

2.1.1科属种组成对比分析。由表1可知，常青校区内的药用植物在科数、属数、种数以及数量上都大于金银湖校区。

2.1.2蕨类植物、裸子植物和被子植物组成对比分析。由图3可知，2个校区中被子植物都占有绝对优势，并且常青校区内蕨类植物、裸子植物和被子植物的种数均高于金银湖 校区。

2.1.3药用植物来源对比分析。根据药用植物的来源途径对2个校区的药用植物种类组成进行分类及比较（表2）。

第一类是校园内自然野生的药用植物，如黄鹌菜、猪殃殃、蒲公英、刺儿菜等;第二类是校园绿化药用植物，如樟树、雪

松、红花檵木、木槿、木犀等;第三类是私人种植的药用植物，

如枸杞、柑橘、金橘、竹叶花椒、旱芹、蒜、韭等。第一类药用植物常青校区的种数比金银湖校区多，数量是金银湖校区的 1.65倍;第二类药用植物常青校区的种数比金银湖校区多，数量却比金银湖校区少;第三类药用植物常青校区有，而金银湖校区没有。

2.2常青校区与金银湖校区药用植物多样性对比分析

2.2.1α多样性指数。由表3可知， Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数表现出相同的趋势，即常青校区大于金银湖校区，表明常青校区的药用植物多样性大于金银湖校区。2个校区的Margalef指数和Pielous指数均表现为常青校区大于金银湖校区，表明常青校区药用植物物种丰富度较金银湖校区高，且物种均匀度较金银湖校区高。

2.2.2β多样性指数。Jaccard相似性指数（Cj）是用来比较不同地区植物区系的相似性程度的数值，即2个地区植物区系的共有种的数量与2个地区植物区系的种类总数之比[13]。Cj值为 0～0.25 时为极不相似; Cj 值为>0.25～0.50 时为中等不相似; Cj 值为>0.50～0.75 时为中等相似;Cj值为>0.75～ 1.00 时为极相似[14]。常青校区与金银湖校区药用植物相同种数49种，物种相似度Cj =0.494 9，表明2个校区的物种为中等不相似。

2.3药用植物药用部位多样性比较分析

根据校园内药用植物药用部位的不同，将其分为全草（株）类、根类、茎类、种子类、果实类、叶类、花类、皮类等，并对其种数进行统计，结果详见表4。

由表4可知，2个校区药用植物药用部位使用情况均表现为叶>根>花。以种壳、茎叶、茎枝、梗、经络以及藤为药用部位的药用植物是常青校区独有而金银湖校区没有的。

3结论与讨论

研究结果表明，常青校区药用植物基本组成的科属种数和药用植物多样性指数以及药用部位的种数均比金银湖校区高。出现这种差异的原因可能有以下几个方面：①常青校区的形状不规则，有一些角落容易被人忽视，在这些角落里生长着许多野生草本药用植物，但是金银湖校区的形状就比

较规则，很多野生草本药用植物很快就被清理了，使得常青校区野生草本药用植物种数多于金银湖;②常青校区内有教职工宿舍，在教职工宿舍旁及菜地内私人种植了一些药食两用的果蔬，如枸杞、柑橘、金橘、竹叶花椒、旱芹、蒜、韭等，而金银湖校区没有;③常青校区医护楼附近有一个大水池，在水池的假山上自然生长了几种蕨类药用植物，但金银湖校区没有类似的生长环境;④因有一些药用植物是常青校区独有而金银湖校区没有的，如柑橘、葡萄、金银花等，这导致了常青校区药用部位种数比金银湖校区高。

常青校区药用植物种类和数量比金銀湖校区多，金银湖校区应该适当地增加药用植物的种植，减少校园绿化部门对具有观赏性的野生药用植物（如野豌豆等）的清理来提高其药用植物多样性。虽然常青校区药用植物种类和数量比金银湖校区多，但其中一些自然野生的和私人种植的药用植物存在生态不稳定性，因此建议增设药用植物园，种植一些湖北道地药材如厚朴、黄连、黄姜等，来增加校区药用植物的生态稳定性，同时更好地对武汉轻工大学进行生态校园建设，为药用植物的教学提供更多的资源。

此外，调查中发现金银湖校区药用植物种数较少而且空间层次感单一，垂直绿化的攀援植物应用极少。可以适当采用多种藤本药用植物如常春油麻藤、扶芳藤、常春藤、金银花等进行墙面、屋顶和走廊绿化，实行立体的绿化方式，增加校园景观的绿化面积。

参考文献

[1]李海涛，孙辉，张小波，等.中国药用植物特有种分布格局及区域相似性分析[J].中国中药杂志，2017，42（22）：4329-4335.

[2] 杨淑萍，阎平，任姗姗，等.新疆北塔山地区药用植物资源及多样性分析[J].植物科学学报，2016，34（3）：371-380.

[3]王娜娜，周奋东，黄逸汝，等.宁夏大学校园植物多样性调查与分析[J].农业科学研究，2016，37（3）：92-96.

[4]吕露阳，张吉仲，曾锐.西南民族大学校园药用植物的调查研究[J].西南民族大学学报（自然科学版），2012，38（3）：410-415.

[5]徐先祥，倪云霞，付艺冰，等.华侨大学泉州校区药用植物资源调查分析[J].华侨大学学报（自然科学版），2014，35（4）：430-436.

[6]白洁，杨天乐，王嘉惠，等.武汉轻工大学常青校区药用植物资源调查[J].农业开发与装备，2018（1）：47-51.

[7]武汉轻工大学.学校简介[EB/OL].[2019-03-31].http：//www.whpu.edu.cn/xxgk1/xxjj.htm.

[8]戴欢，韩哲元，何浩.武汉东湖梅山植物多样性研究[J].防护林科技，2015（11）：56-57，60.

[9]张喜，王莉莉，刘延惠，等.喀斯特天然林植物多样性指数和土壤理化指标的相关性[J].生态学报，2016，36（12）：3609-3620.

[10]杨瑞卿，王千千，徐德兰.徐州潘安湖湿地公园植物多样性调查与分析[J].西北林学院学报，2018，33（3）：285-289.

[11]施建泉.顺昌常绿阔叶林次生林与杉木林植物多样性比较[J].安徽农学通报，2017，23（14）：96-100，108.

[12]陈圣宾，欧阳志云，徐卫华，等.Beta多样性研究进展[J].生物多样性，2010，18（4）：323-335.

[13]张镱锂.植物区系地理研究中的重要参数——相似性系数[J].地理研究，1998，17（4）：429-434.

[14]吴剑峰，乔金石，田密，等.南通和连云港沿海地区鸟类群落组成及分析[J].湖北农业科学，2012，51（22）：5126-5130.