渭河河道蓼属植物资源调查和应用价值分析

张庭玮，张帆，何涛，高鸿永，高旭日，李厚华*

(1. 陕西秦草生态环境科技有限公司， 陕西 咸阳 712000；2. 西北农林科技大学风景园林艺术学院， 陕西 杨凌 712100；3. 内蒙古河套灌区义长灌域管理局， 内蒙古 五原 015100)

蓼属(Polygonum)隶属于蓼科(Polygonaceae)，蓼属是蓼科中最大的属，全世界约有230种，主要分布于北温带。我国约有113种(23种特有)，分布于南北各省(区)，常见于路边或水湿处[1]。蓼属植物适应范围广，大多数极耐寒，喜光照或半阴条件以及湿润土壤环境。蓼属植物与人们生产、生活有着密切关系，绝大多数具有药用价值。花色清淡素雅，花期持久，生命力顽强，可作观赏植物应用于岩石园及湿地等处；在水土保持以及污染治理上也起着重要作用[2-3]。

目前对渭河河道植物的系统研究极少，限制了渭河河道野生植物资源，尤其是蓼属植物资源的保护以及进一步地开发利用。通过实地调查、查阅文献等方法，对渭河蓼属植物资源的种类组成、观赏特点和生态特性等重要性状进行研究，并对其园林应用价值、生态价值、药用价值进行初步分析，并提出关于在资源保护、生态修复和园林应用三个方面的合理利用建议，为本区域蓼属资源保护和综合利用提供基础资料。

1 调查地区概况与调查方法

1.1 调查地区概况

渭河自甘肃省渭源县鸟鼠山发源，流经甘肃省的天水以及陕西省的宝鸡、咸阳、西安、渭南等地市，至渭南市潼关县汇入黄河，是黄河第一大支流，干流全长818 km。渭河流域面积1.348×105km2，流域北部为黄土高原，南部为秦岭山脉，渭河流域整体处于干旱和湿润地区过渡地带，属于大陆性季风气候，夏季炎热但降水较多，多为短时暴雨，冬季寒冷干燥，年平均气温约为7.8～13.5℃，降水量400～800 mm，春季伏旱较多[4-5]，年日照时数2 000～2 500 h，年积温(≥10℃)4 000～4 450℃，无霜期155～219 d[6]。

1.2 调查方法

采用线路调查和重点调查相结合的方法。调查河道主干段全长为818 km，自甘肃省渭源县设置第一个调查样点，每间距15 km在河岸两侧各选取具有代表性的区域设样点1个，并在陕西省潼关县设置最后一个样点，总计83个调查样点。在每个样点的河两岸分别设置样带条，样带短边与河流走向平行，并紧靠河缘，长边与河流走向垂直。选取靠近河缘一点作为中点，分别向河上游和河下游延伸50 m，即样带宽为100 m；垂直河流走向，从河缘出发到河堤即为样带长度。调查小组于2018年5月到2020年8月对样地内的蓼属植物资源进行系统性调查，拍摄照片，采集植物标本，在查阅《中国植物志》等资料的基础上，对蓼属植物进行鉴定和分类，最后对调查结果进行分析总结。

2 资源调查结果与分析

2.1 渭河河道蓼属植物资源调查结果

渭河河道蓼属(Polygonum)植物共计12种(含变种)，分别为：两栖蓼(P.amphibium)、萹蓄(P.aviculare)、红蓼(P.orientale)、水蓼(P.hydropiper)、习见蓼(P.plebeium)、丛枝蓼(P.posumbu)、长鬃蓼(P.longisetum)、圆基长鬃蓼(P.longisetumvar.rotundatum)、尼泊尔蓼(P.nepalense)、酸模叶蓼(P.lapathifolium)、绵毛酸模叶蓼(P.lapathifoliumvar.salicifolium)、西伯利亚蓼(P.sibiricum)，分述如下：

2.1.1 两栖蓼(P.amphibium)

多年生草本，两栖植物，有根状茎。陆生型，茎直立，高可达60 cm；叶宽披针形，全缘，长5～13 cm，宽1～2 cm，先端急尖，基部近心形；托叶鞘筒状，有缘毛。水生型，茎呈漂浮型，无毛，节部生根；叶长圆形或宽披针形，长5～11 cm，宽2～4 cm，全缘，先端较钝，基部心形，两面无毛；具叶柄；膜质托叶鞘筒状，上端平截。花序一致，总状花序呈穗状，长2.5～4 cm；苞片漏斗形，淡绿色；花被5深裂，白色或粉红色；雄蕊5枚；花柱2，线形，基部合生。黑褐色瘦果双凸镜状，包于花被中。花果期7～9月。

2.1.2 萹蓄(P.aviculare)

一年生草本，陆生型。茎平卧、斜上或直立，基部多分枝，长10～35 cm；幼枝具有角棱。叶椭圆形或披针形，蓝绿色，全缘，长1～3.5 cm，宽0.5～1.2 cm，先端钝或尖锐，基部楔形，下面侧脉明显；叶柄短，基部具关节；托叶鞘膜质，上部白色，具撕裂脉。花单生或数朵簇生于叶腋；每花簇6～9花，苞片膜质；花被5深裂，花被片长2～2.5 mm，绿色，边缘白色或淡红色；雄蕊8枚；花柱2，极短，柱头头状。黑褐色瘦果卵状三棱形，具3棱。花果期5～9月。

2.1.3 红蓼(P.orientale)

一年生草本，陆生型。茎直立，高90～200 cm，上部多分枝，全株密被长柔毛。叶卵形或椭圆形，全缘，长9～20 cm，宽4～12 cm，先端渐尖，基部圆形或近心形；叶柄长3～8 cm。膜质托叶鞘管状，具缘毛，先端具绿色的草质翅。总状花序呈穗状，长3～8 cm，通常多个再组成圆锥花序；苞片阔漏斗状，长约0.4 cm，内有3～5朵花；花被深5裂，白色或粉红色；雄蕊7枚，伸出花被外；花盘有数裂片，花柱2，基部合生，稍露出花被外。近圆形瘦果黑色，扁平，直径约3 mm，全包于花被内。花果期6～10月。

2.1.4 水蓼(P.hydropiper)

一年生草本，湿生型。茎直立，高40～75 cm，多分枝，无毛，节部较膨大。叶椭圆状披针形或披针形，全缘，长5～8 cm，宽0.5～2.5 cm，先端渐尖，基部楔形，两面有黑色腺点，有缘毛，叶腋具闭花受精花；叶柄短；具辛辣味。褐色托叶鞘膜质，管状，长约1 cm，疏生短伏毛，先端截形，有短缘毛。总状花序穗状，长3～8 cm；漏斗状苞片绿色，边缘膜质，具短缘毛，内含3～5花；花被5深裂，绿色，上部粉红色或白色；雄蕊6枚；花柱2～3个，柱头头状。瘦果卵形，黑褐色，双凸镜形或三棱形，包于花被中。花果期6～10月。

2.1.5 习见蓼(P.plebeium)

一年生草本，陆生型。茎平卧，高可至20 cm，自基部分枝，小枝节间较叶片短。叶倒披针形或窄椭圆形，长0.5～1.5 cm，宽0.2～0.4 cm，基部呈窄楔形，叶柄极短；白色托叶鞘膜质，透明，长0.2～0.3 cm，顶端撕裂状。花3～6簇生叶腋，遍布植株；苞片呈膜质。花被片长椭圆形，绿色，5深裂，边缘白色或淡红色，长1～1.5 mm；雄蕊5枚；花柱2或3，极短。黑褐色瘦果宽卵形，具3棱，双凸，长1.5～2 mm，包于宿存花被内。花果期5～9月。

2.1.6 丛枝蓼(P.posumbu)

一年生草本，陆生型。茎斜上生长，高35～70 cm，多分枝，具棱纵，节部略膨大。叶卵形或卵状披针形，全缘，长3.5～6 cm，宽1～2 cm，先端尾状渐尖，基部楔形，具缘毛，两面均无毛，叶片中部具深色斑块；膜质托叶鞘筒状，外面沿脉疏生硬伏毛，先端截形，具有长缘毛；叶柄长不足1 cm。总状花序呈穗状，组成圆锥花序；长6～10 cm；淡绿色苞片漏斗状，两面无毛，边缘具长毛，内含3～4花；花被5 深裂，粉红色，长约0.2 mm；雄蕊8枚；花柱3，柱头头状。黑褐色瘦果三棱形，长约2 mm，有光泽，包于宿存花被之内。花果期6～10月。

2.1.7 长鬃蓼(P.longisetum)

一年生草本，陆生型。茎直立、上升或基部近平卧，高35～60 cm，节部稍膨大。叶披针形或宽披针形，长6～12 cm，宽1～2 cm，基部楔形，先端尖，上面近无毛，下面沿叶脉覆盖平伏毛，具缘毛；叶柄短，托叶鞘长7～8 mm，疏被柔毛，缘毛长6～7 mm。穗状花序，长2～4 cm；苞片呈漏斗状，无毛，具长缘毛。花梗长2～2.5 mm；花被5深裂，淡红色或紫红色；花被片椭圆形，长1.5～2 mm；花柱3，中下部连合。瘦果宽卵形，具3棱，长约2 mm，包于宿存花被内。花果期6～9月。

2.1.8 圆基长鬃蓼(P.longisetumvar.rotundatum)

本变种与原变种的不同处是：叶基部圆形或近圆形。

2.1.9 尼泊尔蓼(P.nepalense)

一年生草本，陆生型。茎外倾或斜上生长，高25～40 cm，基部分枝。茎下部叶呈卵形或三角状卵形，长3～5 cm，先端尖，基部宽楔形，沿叶柄下延成翅，两面无毛或疏被刺毛，疏生黄色透明腺点；叶柄长1～3 cm，或近无柄，抱茎；托叶鞘筒状，长0.5～1 cm，无缘毛，基部被刺毛。花序头状，顶生或腋生，基部具1叶状总苞片，每苞内具1花；花序梗上部被腺毛；苞片卵状椭圆形，无毛；花梗较苞片短；花被长圆形，4裂，淡红色或白色，长2～3 mm；雄蕊5～6枚；花柱2，中上部连合。黑色瘦果宽卵形，扁平，双凸，长2～2.5 cm，密生洼点，包于宿存花被内。花期5～10月。

2.1.10 酸模叶蓼(P.lapathifolium)

一年生草本，湿生型。茎直立，高30～90 cm，分枝，无毛，常呈棕红色，节部膨大。叶宽披针形至长椭圆形，长6～15 cm，宽1～3 cm，先端尖，基部楔形，全缘，上面中部有新月形紫黑色斑纹；淡褐色托叶鞘筒状，有多数脉纹，无毛及缘毛。1至多个总状花穗再组成圆锥花序，下垂；苞片呈漏斗状，边缘斜而有细缘毛，含5～6花；花被白色或粉红色，4或5裂；雄蕊常6枚；花柱由基部2裂，向外弯曲。黑褐色瘦果卵圆形，扁平，全部包于宿存花被内。花果期6～9月。

2.1.11 绵毛酸模叶蓼(P.lapathifoliumvar.salicifolium)

一年生草本，湿生型，本变种与原变种的区别是叶下面密生白色绵毛。

2.1.12 西伯利亚蓼(P.sibiricum)

多年生草本，陆生型。根状茎纤细；茎斜上或近直立，高15～25 cm，基部分枝，无毛。叶线形或披行形，全缘，稍革质，长6～13 cm，宽约1 cm，基部楔形或戟形。膜质托叶鞘筒状，易破裂。顶生圆锥状花序，花稀疏；苞片漏斗状，具4～6朵花；花柄短，中上部有关节；花被5深裂，黄绿色，裂片呈长圆形；雄蕊7～8枚，稍短于花被；花柱3，柱头头状。黑色瘦果卵形，有3钝棱，长约3 mm，稍凸出花被。花果期6～9月。

2.2 渭河河道蓼属植物性状分析

经过实地调查发现，渭河河道12种蓼属植物虽然同属，但是茎形态变化较大，主要分为直立型、半直立或平卧型以及漂浮型3种类型(为了便于统计分析，每种植物只取1种主要的茎形态类型进行分类)。其中，半直立或平卧型种类最多，共有6种，占总数的比例为50.0%，包括萹蓄、习见蓼、长鬃蓼、圆基长鬃蓼(变种)、尼泊尔蓼、西伯利亚蓼；直立型，共有5种，占总数的比例为41.7%，包括红蓼、水蓼、丛枝蓼、酸模叶蓼、绵毛酸模叶蓼(变种)；漂浮型，仅1种，占总数的比例为8.3%，包括两栖蓼(表1)。其中较为特殊的两栖蓼除水生型植株茎形态表现为漂浮型外，陆生型还表现为直立型。

依据生活型，渭河河道12种蓼属植物可分为一年生草本和多年生草本2种类型。其中，一年生草本的植物种类最多，共有10种，占总数的比例为83.3%，包括萹蓄、红蓼、水蓼、丛枝蓼、习见蓼等；多年生草本的种类相对较少，仅2种，占总数的比例为16.7%，包括两栖蓼、西伯利亚蓼(表1)。

依据生态型，渭河河道12种蓼属植物可分为陆生型、湿生型以及水生型3种类型(为了便于统计分析，每种植物只取1种主要的生态型进行分类)。其中，陆生型种类最多，共有8种，占总数的比例为66.7%，包括萹蓄、红蓼、丛枝蓼、习见蓼、长鬃蓼等；湿生型的种类较少，有3种，占总数的比例为25.0%，包括水蓼、酸模叶蓼、绵毛酸模叶蓼(变种)；水生型仅有1种，占总数的比例为8.3%，包括两栖蓼(表1)。

渭河河道蓼属植物花色丰富多彩，不仅种间花色有差异，种内变化也较大，以红色类、白色类和绿色类为主。其中，花被淡红色或紫红色：长鬃蓼、圆基长鬃蓼；花被淡红色：丛枝蓼；花被为淡红色或白色：两栖蓼、红蓼、酸模叶蓼、绵毛酸模叶蓼；花被淡紫红色或白色：尼泊尔蓼；花被绿色，边缘为白色或淡红色：萹蓄、水蓼、习见蓼；花被黄绿色：西伯利亚蓼(表1)。

表1 渭河蓼属植物生物学特征Table 1 biological characteristics of polygonum spp. in Weihe River

3 应用价值分析

根据渭河蓼属植物的特点与优势，其应用价值主要体现在园林应用价值、生态价值及药用价值这三个方面。

3.1 园林应用价值

野生观赏植物具有观赏价值高、耐寒耐旱、病虫害少、见效快等优点[7]，这些优点正是许多园林栽培植物所缺少的。同时，野生植物是城市园林花卉的重要种质资源，不仅有较高的应用价值，而且是未来花卉育种的库源[8]。以西安市为例，近几年西安市政府高度重视城市园林绿化，但仍然存在外来树种引种过多，忽视乡土树种的现象[9]，对野生植物的运用较少。将野生植物应用于园林中，不仅可以充分地展现当地地域特色，也有利于营造生态型园林和节约型园林[10]。渭河河道蓼属植物作为野生观赏植物，在园林上的开发应用应结合其观赏价值、生态习性等方面来进行综合考虑。

3.1.1 观赏价值

观花：渭河河道蓼属植物的花型以呈穗状的总状花序居多；花色以红色类、白色类和绿色类为主，具有较强的观赏性。蓼属植物的花期主要在秋季，花期较长。当渭河河道其他植物即将枯萎萧条，蓼属植物显得尤为醒目，具有较高的观赏价值，应用于园林中可丰富秋季观花植物的种类，如红蓼(图1)。

图1 红蓼Fig.1 P. orientale

观叶：渭河河道蓼属植物的叶片形态较为丰富，从披针形到宽披针形，再到卵型、三角状卵形。如萹蓄呈披针形，长鬃叶蓼、圆基长鬃蓼、酸模叶蓼等叶形呈宽披针形，红蓼叶形呈卵形或椭圆形，尼泊尔蓼茎下部叶呈卵形或三角状卵形。除了叶片形体的多样性，蓼属植物的叶色也别具一格，蓼属植物的叶片上中部常具有深色的斑纹或斑块，如酸模叶蓼(图2)。另外，叶片被绵毛的蓼属植物也极具观赏价值，如绵毛酸模叶蓼(图3)。

图2 酸模叶蓼Fig.2 P.lapathifolium

图3 绵毛酸模叶蓼Fig. 3 P. lapathifolium var. salicifolium

观果：蓼属植物果实的特殊之处在于花被片在果期常宿存，将种子包被覆盖。多数种类的花被片颜色在果期保持不变，呈红色或粉色，从而延长其观赏期，渭河河道蓼属植物如丛枝蓼、习见蓼、长鬃蓼等在开完花后，其花被片依旧保持原有颜色。

3.1.2 应用方式

根据其特点和习性，蓼属植物可应用于渭河流域多种园林景观中。在湿地景观营造中，水蓼、酸模叶蓼、绵毛酸模叶蓼、两栖蓼等属于湿生型或水生型的蓼属植物可用于水体驳岸的绿化，从而使水体和驳岸自然相接。在花境营造中，株型相对低矮的长鬃蓼、丛枝蓼等蓼属植物可应用于缀花草坪的营建或作为花境的前景；株型高大的红蓼等可作为花境的中景或者背景[1]。在地被营造中，野生地被替代人工草坪就是一种节约资源的好做法[11]。相关资料显示[12]，萹蓄在干旱、沙化、贫瘠和板结的土壤上生长良好，覆盖率可达90%以上，多雨季节覆盖率可达100%，并可以形成较纯的植物群落，具有极高的坪用价值(图4)。

图4 萹蓄Fig. 4 P. aviculare

3.2 生态价值

除了在园林应用以外，蓼属植物在山谷、河沟、田边以及路边都能生长，生境广泛，有抗污染的、耐水湿的、耐寒的，花期长，生命力顽强，具有较高的遗传多样性和多种多样的生态属性[13]。利用其习性及抗逆性可应用于渭河流域地区的湿地修复、水土保持以及环境污染修复当中(表2)。

3.2.1 湿地修复

结合生物方法和生态方法对水体进行治理，具有低能耗、低投资、处理过程与自然系统有更大的相融性等优势，即水生植物修复技术[14]。因部分渭河蓼属植物为湿生或水生植物，具有耐湿、生命力顽强的特点，可作为湿地修复中重要的植物材料，如水蓼、酸模叶蓼、绵毛酸模叶蓼。有研究表明，酸模叶蓼具有优良的耐水淹胁迫的能力[15]。同时部分陆生型蓼属也能适应湿地生境，如红蓼、丛枝蓼、圆基长鬃蓼。

3.2.2 水土保持

渭河流域北部为黄土高原，黄土高原严酷的自然环境加之过度的农业垦殖和滥砍滥伐，使其原本的植被严重破坏，这也导致了黄土高原地区以及渭河部分流域河床淤积、水土流失严重[16]。此外，盲目进行引种、忽视乡土植物的运用也是国内当前生态护岸植物选择的普遍问题[17]。而酸模叶蓼等一些蓼属植物是本区主要群落的建群种，根系较为发达。可利用酸模叶蓼等植物进行河道护坡，作为渭河河道水土保持的重要植物材料。

3.3.3 环境污染修复

植物修复技术，即采用对重金属抗性强、具有一定吸收富集能力且生物量大的特殊植物来修复重金属污染，因对环境副作用小、廉价高效，已经成为当下的研究热点[18]。水蓼、红蓼可去除污水中的总氮、总磷，达到净化富营养化水体的目的[19]，酸模叶蓼为锰超量聚积植物，是一种前景极佳的植物修复材料[20]。同时，酸模叶蓼对镍、锌等重金属有富集作用，并将其大部分转运到地上部分，以达到修复重金属污染土壤的目的，对生态保护有积极意义[21]。西安浐灞生态区曾经是西安城区的污水排放地，浐灞两河中氨氮含量严重超标，虽然为缓解环境污染建立了生态区，但是存在忽视野生植物应用、大量建造人工景观的问题[22]。基于此特点，红蓼、水蓼、酸模叶蓼可用于渭河流域环境污染修复。

3.4 药用价值

此次调查到的渭河野生蓼属植物均具有药用价值。蕴藏量大且具有较重要药用价值的主要有红蓼、萹蓄、水蓼等。红蓼，果实入药，名“水红花子”，有活血止痛、消积、利尿等功效。萹蓄，全草供药用，有清热解毒、通经利尿功效。水蓼，全草入药，消肿解毒、利尿、止痢。不同蓼属植物的重要应用价值见表2。

表2 渭河蓼属植物的主要应用价值Table 2 The main application value of Polygonum in Weihe River

4 讨论与建议

通过此次调查研究，可以较全面地查清并研究渭河河道蓼属植物资源状况，解决渭河蓼属植物本底资源不清的问题。12种蓼属植物中，大部分具有园林应用价值及药用价值，开发前景广阔。特别是部分蓼属植物为湿生或水生型(33.3%)，具有湿地修复、水土保持、环境污染修复等生态价值，能够为渭河流域湿地修复植物材料的选择提供优良的资源。

但目前，蓼属植物在渭河流域园林绿化与生态修复中却少有应用，因此充分保护和利用渭河蓼属植物种质资源，丰富园林绿化与生态修复的植物材料，可以从以下三个方面着手。

4.1 在资源上加强对渭河蓼属植物资源的保护、引种驯化

目前缺少对渭河野生蓼属植物资源的专项保护和引种驯化，渭河流域尚未有野生蓼属植物资源专类园或资源圃。渭河流域内水土流失较为严重，存在工业污水排入渭河的现象，致使渭河流域内蓼属植物的生存条件逐渐恶化。在调查过程中，部分蓼属植物在渭河仅有零星分布，渭河蓼属植物资源状况和前景堪忧。建议加强对渭河蓼属植物资源的调查、保护和生物学特征的系统研究，可通过在部分渭河流域的湿地公园中建设蓼属资源专类园或资源圃，收集保存渭河蓼属植物资源。同时加强渭河蓼属植物特点与习性的研究，根据其习性展开包括繁殖方式、栽培技术研究等引种驯化工作，为渭河野生蓼属植物资源的开发利用奠定基础。

4.2 在生态修复上加强对渭河蓼属植物开发利用

目前，在实际应用中，渭河流域缺少供湿地修复和水土保持中应用的乡土植物种苗，而作为渭河流域的乡土植物，蓼属植物部分种类具有耐湿、生命力顽强、耐污与吸附污染的特点，能够解决该问题，从而拥有广阔的开发前景。所以对具有广阔开发前景的蓼属植物，如红蓼、水蓼、酸模叶蓼、绵毛酸模叶蓼等蓼属植物应当加大研究与开发力度，大量繁育，使其可以在渭河流域的生态修复中发挥其作用。在湿地修复营造的过程中，可根据实际情况选用蓼属植物，与其他野生的豆科、禾本科、菊科植物进行混播播种，从而营造复合的植物群落。因目前渭河耐湿的乡土植物应用较少，针对渭河耐湿的蓼属植物，进行湿地修复方面的开发利用，可替代国外引进的园林植物应用于湿地修复，避免外来物种对当地生态的影响，进而提升湿地生物多样性和生态安全。

4.3 在园林绿化上加强对渭河蓼属植物资源的推广应用

针对观赏性蓼属植物，综合考虑其观赏部位、生态习性和栽植地段的环境条件，进行开发应用[3]。通过在园林绿化上加强对渭河蓼属植物资源的推广利用，可以丰富渭河流域乡土植物的物种多样性。如将红蓼、酸模叶蓼等蓼属植物作为花境、草坪、湿地岸边的背景植物进行推广应用，或者还可以把萹蓄作为地被在河滩上种植，从而发挥渭河蓼属植物作为乡土植物而拥有的优良特性，如病虫害少、耐寒耐旱、见效快等优点，减少园林绿化养护的成本。