郑州市有毒种子植物物种多样性及其毒性研究

栗琼琼 ，闫丽君，闫双喜

(1.河南农业大学林学院，河南 郑州 450002; 2.河南农业大学风景园林与艺术学院，河南 郑州 450002)

有毒植物一般是指对人和家畜等能产生有害作用的植物。目前有毒植物并无严格的界定标准，不同著作中对有毒植物的定义也常有不同。《中国有毒植物》的界定是：凡有中毒实例或实验证实有可能通过食入、接触或其他途径进入机体，造成人、家畜或其他某些动物死亡或机体机能长期性或暂时性伤害的植物，均称为有毒植物[1]。有毒植物并不等同于有害植物，毒性只是有毒植物的属性之一，很多有毒植物同时也是重要的观赏植物、药用植物、食用植物或蜜源植物等[2]。

近年来，随着园林事业的发展，在城市中物种多样性极大增加的同时，有毒植物的种类也逐渐增多。人们不可避免地会与出现在公园、街道、小区等绿地或室内中进行接触，这就使得因为接触或误食有毒植物而导致中毒的事件时有发生。有毒植物可以引起急性、慢性、功能性障碍及器质性损伤，遗传、致突变、癌变、畸胎等多种中毒反应，甚至死亡[3]。近年来，全国多地都开展了对当地有毒植物资源的调查，王楠等[4]对安康市园林绿化的有毒树种的种类和应用情况进行调查统计，分析研究其毒性大小和有毒部位。刘利红等[5]对内蒙古野生有毒植物的种类组成和分布情况进行了调查统计，并对其有毒部位、有毒成分进行了分析研究。郭芳等[6]对西双版纳野生有毒植物的种类和中毒案例进行调查，对其有毒部位与毒性大小进行分析。姜莹等[7]对长白山自然保护区的野生有毒植物的植物种类进行调查，分析了其有毒部位及有毒成分。在河南，通过李建军等[8]对河南省蕨类植物和裸子植物中的有毒植物，戴攀峰等[9]对伏牛山野生有毒植物种类，卢东升等[10]对豫南有毒维管植物，刘莹等[11]对太行山猕猴自然保护区野生草本有毒植物及刘红敏等[12]对鸡公山有毒植物资源进行调查研究，发现河南省有毒植物资源丰富，大多数有毒植物有重要开发利用价值，但实际开发利用率低，大量的有毒植物资源未得到有效利用。目前还没有学者对郑州市有毒植物进行系统研究。本研究在实地调查及查阅相关资料的基础上对郑州市有毒种子植物物种多样性及其毒性进行系统的分析，以期提高人们对有毒植物的安全意识，同时为郑州市城乡园林植物的配置与应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 自然概况

郑州市(34° 16′～34° 58′N，112° 42′～114° 14′E)地处黄河中下游和伏牛山脉东北翼向黄淮平原过渡的交界地带，地势平坦，四季分明，属北温带大陆季风气候，年平均气温14.4 ℃，极端最高温度42.3 ℃，极端最低温度-7.9 ℃，年降水量 652.9 mm，多集中在每年的6—8月。郑州市土壤类型丰富，自西向东依次分布为棕壤土、红黏土、褐土、潮褐土、潮土等，以褐土和潮土分布面积最大，分别占土壤面积的64.4%和30.17%。郑州市适宜的气候与丰富多样的土壤条件为植物的生长提供了良好的条件。

1.2 研究内容与方法

2019年9月至2021年3月，对郑州市嵩山地区和园林绿地的有毒种子植物进行了系统的资源调查，其中室内有毒种子植物种类调查在花卉市场进行。植物种类鉴定依据《中国植物志》[13]《河南植物志》[14]《河南树木志》[15]《郑州植物志》[16]《景观园林植物图鉴》[17]《2 000种观花植物原色图鉴》[18]和《园林树木1 600种》[19]和参考文献[20-23]。有毒植物种类的确定参照《中国有毒植物》[1]《本草中华》[24]《全国中草药汇编》[25]和一些与有毒植物相关的文献[2-12,26-36]。

2 结果与分析

2.1 郑州市有毒种子植物多样性分析

2.1.1 郑州市有毒种子植物种类和分布 研究结果表明，郑州市有毒种子植物物种多样性排序：栽培的有毒种子植物(80科、182属和237种)>野生有毒种子植物(30科、38属和50种)。其中，室外栽培的有毒种子植物(73科、157属和197种)>室内有毒种子植物(44科、71属和87种)(表1)。

2.1.2 郑州市有毒种子植物物种多样性 据调查，郑州市有毒种子植物共87科、211属和275种，其中裸子植物有6科、8属和11种，其中苏铁科(Cycadaceae)的植物种类最多，有3种；在被子植物中，双子叶植物有71科173属232种，单子叶植物10科30属32种。郑州市有毒种子植物科、种数量分别占全国有毒种子植物的90.63%、29.16%[1](表1)。

表1 郑州市有毒种子植物分布Table 1 Distribution of poisonous seed plants in Zhengzhou City

郑州市有毒种子植物中，裸子植物占总科数的6.90%，占总种数的4.00%；双子叶植物占总科数的81.61%，占总属数的81.99%，占总种数的84.36%，所占比例最大；单子叶植物占总种数比例的11.64%(表2)。

表2 郑州市有毒种子植物组成Table 2 Composition of poisonous seed plants in Zhengzhou City

在郑州市有毒种子植物中，裸子植物除了松科(Pinaceae)和柏科(Cupressaceae)含有2属，其余科都只有1属。有毒双子叶植物中，豆科(Leguminosae)植物所含种数最多，有27种，分属20属，其次是蔷薇科(Rosaceae)，有17种，15属，然后是大戟科(Euphorbiaceae)，15种，9属，其余科均在10种以下；有毒单子叶植物中，天南星科(Araceae)有9种，8属，而美人蕉科(Cannaceae)、泽泻科(Alismataceae)和风信子科(Hyacinthaceae)都只有1种1属。

2.1.3 郑州市有毒种子植物生活型多样性 郑州市有毒种子植物中，木本植物有171种，占总种数的62.18%，其余为草本植物。在木本植物中，乔木种类最多，有97种，占总数的35.27%，主要有银杏(Ginkgobiloba)、乌桕(Sapiumsebiferum)、合欢(Albiziajulibrissin)、皂荚(Gleditsiasinensis)等；灌木次之，有61种，占总数的22.18%，主要包括夹竹桃(Neriumindicum)、南天竹(Nandinadomestica)和十大功劳(Mahoniafortunei)等；而藤本植物最少，只有13种，占总数的4.73%，主要有络石(Trachelospermumjasminoides)、凌霄(Campsisgrandiflora)和紫藤(Wisteriasinensis)等。在草本植物中，多年生草本有74种，包括菖蒲(Acoruscalamus)、石蒜(Lycorisradiata)和海芋(Alocasiamacrorrhiza)等，而1 a生草本仅有30种，分别占总数的26.91%、10.91%(表3)。

表3 郑州市有毒种子植物生活型Table 3 Life forms of poisonous seed plants in Zhengzhou City

2.1.4 郑州市有毒种子植物科属组成分析 表4显示，含2～5属的小型科和只含有1属的微型科构成郑州市有毒种子植物的主体部分。其中，微型科的科数最多，共有43个，占总科数的49.43%，例如美人蕉科、凤仙花科(Balsaminaceae)、银杏科(Ginkgoaceae)、石榴科(Punicaceae)、无患子科(Sapindaceae)等，但其属数只有43个，少于小型科，占总属数的20.38%。含2～5属的小型科科数仅次于微型科，共有38科，占总科数的43.68%，例如楝科(Meliaceae)、苦木科(Simaroubaceae)、小檗科(Berberidaceae)和壳斗科(Fagaceae)等，但其所含属数最多，有104属，占总属数的49.29%。含6～9属的中型科共有4个，约占总科数的4.60%，共有29属，占总属数的13.74%。科数最少的是含有10属以上的大型科，仅有豆科和蔷薇科，占总科数的2.29%，所含属数35属，占总属数的16.59%。

表4 郑州市有毒种子植物科的组成Table 4 Composition of poisonous seed plants in Zhengzhou City

表5结果显示，在郑州市有毒种子植物属的组成中，微型属占据了绝对优势，共有168属，占总属数的79.62%。例如，小檗科的南天竹属(Nandina)、木兰科(Magnoliaceae)的八角属(Illicium)，漆树科(Anacardiaceae)的黄连木属(Pistacia)等，其所包含的种数也最多，占总种数的61.09%。其次是含2～5种的小型属，共有42属，约占总属数的19.91%，例如漆树科的漆属(Toxicodendron)、豆科的皂荚属(Gleditsia)、楝科的楝属(Melia)等，其所含100种，占总种数的36.36%。含6种以上的大型属只有1个，大戟科的大戟属(Euphorbia)，占其总属数的0.47%，所含种数为7，占总种数的2.55%。

表5 郑州市有毒种子植物属的组成Table 5 The composition of poisonous seed plants in Zhengzhou City

2.1.5 郑州市有毒种子植物新发现 研究发现，郑州市有18 种有毒种子植物(隶属 13 科，17 属)未在《郑州植物志》[16]中记载，这类植物数量少，多为园林栽培植物，如毒豆(Laburnumanagyroides)、吴茱萸(Evodiarutaecarpa)、红麸杨(Rhuspunjabensis)、蓍(Achilleamillefolium)和花叶山菅(Dianellaensifolia‘Silvery Stripe’) 等，野生的仅有延胡索(Corydalisyanhusuo)和小巢菜(Viciahirsuta)2种。

2.2 郑州市有毒种子植物毒性分析

2.2.1 郑州市有毒种子植物有毒部位 郑州市有毒种子植物中全株有毒的种类最多，有92种，多为草本植物，常见的有凤仙花(Impatiensbalsamina)、海芋和菖蒲等[26]；其次是有毒物质集中在茎、叶的植物有54种，如见血封喉(Antiaristoxicaria)、虎刺梅(Euphorbiamilii)和一品红(Euphorbiapulcherrima)等[27]；根及地下茎有毒的有毒种子植物共32种，如商陆(Phytolaccaacinosa)、杜鹃(Rhododendronsimsii)和虎掌(Pinelliapedatisecta)等[28]；主要以果实或种子为有毒部位的有25种，如苏铁(Cycasrevoluta)、银杏和楝(Meliaazedarach)等[26]；花有毒的植物有16种，如凌霄、郁金香(Tulipagesneriana)和棕榈(Trachycarpusfortunei)等[1]。有些有毒种子植物的有毒部位包含了2个或2个以上的多个器官，这样的有毒种子植物共有49种，比如马蹄莲(Zantedeschiaaethiopica)、夹竹桃和红毒茴(Illiciumlanceolatum)等[29]。此外，有一些有毒种子植物的有毒部位并未记载，这类植物有7种，占总种数的2.55%(表6)。

表6 郑州市有毒种子植物有毒部位Table 6 Poisonous parts of poisonous seed plants in Zhengzhou City

2.2.2 郑州市有毒种子植物的毒性成分 有毒植物的毒性成分一般有甙类化合物、生物碱类化合物、酚类衍生物、萜类化合物、毒蛋白和氨基酸及简单有机物等[1]。也有一些有毒植物其相关记载不清楚，或者相关研究较少，致使其毒性成分不明确。郑州市有毒种子植物中含甙类化合物的有毒植物有67种，占总数的24.36%，包括苏铁(苏铁甙)，常春藤(Hederanepalensis)(皂甙)，夹竹桃(强心甙)，鸢尾(Iristectorum)(黄酮甙)等[1,30]。含有生物碱类化合物的有毒种子植物共66种，(24.00%)，常见的植物种类有紫茉莉(Mirabilisjalapa)(葫芦巴碱)，南天竹(南天竹碱)，紫玉兰(Magnolialiliflora)(喹啉生物碱)，石蒜(石蒜碱)等[29,31]。含有酚类及其衍生物的有毒种子植物共26种(9.45%)，主要包括盐肤木(Rhuschinensis)(漆酚)，溲疏(Deutziascabra)(黄酮)，九里香(Murrayaexotica)(香豆素)，虎杖(Reynoutriajaponica)(蒽醌衍生物)等[1,29]。含有萜类化合物的有毒种子植物共24种(8.73%)，包括侧柏(Platycladusorientalis)(倍半萜烯类)，楝(三萜化合物)，白花杜鹃(Rhododendronmucronatum)(四环二萜毒素)，红毒茴(莽草素)，醉鱼草(Buddlejalindleyana)(刺激性挥发油)等[7,30]。含有毒蛋白和非蛋白氨基酸类的有毒种子植物最少，只有2种(0.73%)，分别是刺槐(Robiniapseudoacacia)(刺槐素)[32]，香豌豆(Lathyrusodoratus)(神经毒氨基酸)[1]。含有简单有机化合物的有毒种子植物共有13种(4.73%)，主要有酢浆草(Oxaliscorniculata)(草酸)，栓皮栎(Quercusvariabilis)(鞣酸)等[1](表7)。

表7 郑州市有毒种子植物毒性成分Table 7 Toxic components of poisonous seed plants in Zhengzhou City

2.2.3 郑州市有毒种子植物的毒性大小 关于毒性大小的分级标准目前没有精确统一的标准，结合我国传统有毒中药的毒性分级与国际通用的半数致死量(LD50)毒性分级法[33]，对于郑州市有毒种子植物的毒性分级按照以下标准进行：剧毒类，仅需少量植物的有毒部分就能使成年人或者动物死亡的植物；大毒类，一般中草药用量的植物有毒部位就会使人或动物死亡的植物；中等毒类，较大用量才会使人或动物致命；小毒类，仅使人或动物有不良中等反应，一般不会致命；毒性不明类，毒性大小不明，有些植物只是民间传说有毒，或是相关记载不明确，毒性分级模糊不清，一般查不到相关中毒症状。

根据上述标准，郑州市有毒种子植物中，剧毒植物只有1种，即见血封喉，郑州市只有郑州市植物园的温室中有种植，占总数的0.36%。大毒类植物有20种，占总数的7.27%，如夹竹桃、石蒜、虎掌和海芋等。中等毒类的植物比较多，有104种，占总数的37.82%，常见的有十大功劳、虎杖、商陆和乌桕等。小毒类的植物最多，共120种，占总数的43.64%，常见的有苏铁、泽漆(Euphorbiahelioscopia)、九里香和黄连木(Pistaciachinensis)等(表8)。

表8 郑州市有毒种子植物毒性大小Table 8 Toxicity of toxic seed plant in Zhengzhou City

3 结论与讨论

有毒植物种类众多，与人们的生产生活关系密切，多数有毒植物具有重要的利用价值，只要我们正确掌握有毒植物的特性，就可以扬长避短地发挥其积极作用，避开其不利的影响。

有毒植物虽然具有毒性，但是有些有毒植物因具有良好的观赏特性常而被用于园林绿化。本研究调查到的郑州市具有观赏价值的有毒种子植物就有 235 种。如虽然紫藤种子有毒，人食用种子发生呕吐、腹痛、腹泻以致脱水[34]，但是其茎蜿蜒，春季紫穗满垂，秋季荚果悬挂枝叶间，极具观赏性，常用来搭配园林廊架；红毒茴(莽草)的果实有大毒，其形状与八角极其相似，极易当作八角误食[1]，但其花美丽，又是常绿小乔木，在郑州市树木园和月季公园有引种栽培，建议将其隔离种植并挂牌或者用同科的八角(Illiciumverum)、含笑花(Micheliafigo)等无毒植物替代；广为人知的有毒植物夹竹桃，其叶、花、皮和根均具有毒性，误食后会出现恶心、呕吐、腹泻、手脚麻痹、冒冷汗、血压下降和呼吸困难等症状[35]，但因其四季常青、株型优美，且具有抗烟雾、抗灰尘、抗毒物和净化空气的特性而受到各个公园绿地的青睐；银杏种子虽然可以食用，每逢秋季银杏种子成熟时，常见有游人于公园绿地中捡拾，但因其含微量的氢氰酸(HCN)，过度食用会引起中毒[32]，关于因食用银杏种子而毒的报道屡见不鲜，但因其树形优美、秋色叶金黄、落叶时宛若蝴蝶翩飞，这些年受到越来越多的园林设计者青睐；南天竹全株有毒，但民间有用南天竹果实治疗咳嗽的偏方，但常因为剂量不当而引起中毒，中毒症状为兴奋，脉搏先快后慢，且不规则，血压下降，肌肉痉挛，呼吸麻痹，甚至昏迷等症状[1]，但因其枝干丛生，秋冬叶色变红，红果经久不落，在园林中使用广泛；虞美人(Papaverrhoeas)全株有毒[1]，但因其姿态优美，花色艳丽，常用来做花境或花坛等的植物材料。

有毒植物不仅常见于室外，也常见于室内栽培的植物。如海芋(滴水观音)常用于室内观赏，但海芋有大毒，皮肤接触其汁液便可引起瘙痒或强烈刺激，眼与汁液接触会引起结膜炎，甚至失明，误食茎叶可导致舌喉发痒、刺痛肿胀、胃灼痛、恶心、呕吐、腹泻等，严重者窒息，心脏麻痹而死[36]，但因其株型挺拔，叶片圆润，广受消费者喜爱；龟背竹(Monsteradeliciosa)汁液有刺激和腐蚀作用，皮肤接触会引起疼痛和灼伤[31]，但因其叶形奇特，极具观赏性，常做室内观赏植物。类似这样的室内栽培植物还有很多，如一品红、夜香树(Cestrumnocturnum)、鹅掌柴(Scheffleraoctophylla)、仙客来(Cyclamenpersicum)、长春花(Catharanthusroseus)和天竺葵(Pelargoniumhortorum)等[1]。虽然这些植物有毒，但目前仍在大量出售，建议商家在其经营活动中警示这些植物的毒性，或者消费者根据自身需求可以选择用绿萝(Epipremnumaureum)、菜豆树(Radermacherasinica)、栀子(Gardeniajasminoides)、长寿花(Narcissusjonquilla)和美女樱(Verbenahybrida)等观赏价值相似的无毒植物替代。

大多有毒植物同时具有一定的药用价值，有些有毒植物中含有某些有毒成分，在特定的中药配伍与一定的剂量范围内有治疗作用，但超过一定的剂量就会中毒[24-25,37-38]。郑州市有毒种子植物中具有药用价值的有195种，有食用价值的有49种，可做木材植物资源的有46种，可做蜜源植物的有19种，还有61种具有其他特殊用途。

郑州市有毒种子植物种类较多，与人们生活密切相关，为了避免中毒事件的发生，特提出以下建议：(1)加大科普宣传力度，加强人们对有毒种子植物的认识和自我保护意识。一方面加强对有毒种子植物种类、毒性、有毒部位及中毒途径和解毒方法等的宣传，如在植物园设置有毒植物专类园，另一方面对于目前园林绿化中已经栽培并形成一定规模的有毒种子植物进行挂牌科普，并对其毒性特点、解毒方式进行详细介绍。(2)园林设计者在进行规划设计时，应根据有毒种子植物引起中毒途径、有毒部位及其毒性大小进行合理设计。因食用而引起中毒的有毒种子植物(南天竹等)，应尽量避免种植在路边、花坛边缘等人们容易接触到的地方；因接触中毒的有毒种子植物，如漆(Toxicodendronvernicifluum)等，应尽量不种植在园林中。(3)对于室内观赏植物，要根据家庭情况和实际需求，尽量选择一些无毒或毒性较小的观赏植物，如观叶植物绿萝等，观花植物长寿花等，并科学摆放。