禄丰樟木箐州级自然保护区药用维管植物资源多样性分析

2022-04-20 08:19杨守生邝粉良余诗瑞张继伟陈佳楠徐成东
中国野生植物资源 2022年2期
关键词:樟木种数药用植物

杨守生,邝粉良,余诗瑞,张继伟,陈佳楠,徐成东*

(1.樟木箐州级自然保护区管护局,云南 楚雄 675000;2.楚雄师范学院资源环境与化学学院,云南 楚雄 675000;3.楚雄师范学院滇中高原生物资源开发与利用研究所,云南 楚雄 675000)

药用植物在世界各地的疾病治疗中发挥着重要作用,是新药开发的主要来源。药物治疗和新药物的发现越来越依赖野生药用植物[1]。了解野生药用植物资源的现状是药物开发利用的基础。自然保护区是生物多样性保护最有利、最有效的一种就地保护方式,在野生药用植物资源及其多样性保护方面具有重要作用[2],而且,许多自然保护区的建立目标是保护野生药用植物资源[3]。因此,掌握自然保护区药用植物的种类及现状对制定药用植物资源的有效保护措施和合理利用策略具有重要的指导意义。

我国自然保护区药用植物资源的调查和分析已有大量研究。一些实地调查的结果表明,我国自然保护区内具有丰富的药用维管植物资源[4-6]。研究工作者利用保护区的文献资料构建数据库,分析了自然保护区药用维管植物的保护现状,发现自然保护区可以较好地保护野生药用维管植物[7]。云南省已建成了164 处自然保护区,总面积2.867×106hm2,占全省国土面积的7.3%,全省85%的重要野生动植物物种得到有效保护[8]。然而,云南省自然保护区药用植物的调查和深入分析较少,仅大围山[9]、无量山[10]、元江[11]和怒江[12]少数几个保护区的药用植物资源完成了调查分析。楚雄彝族自治州作为彝药之乡,云南省的民族药50%出自于楚雄州[13]。全州的自然保护区数量占全省的10.2%[14]。然而,针对楚雄州自然保护区的药用植物资源和保护现状尚未进行调查分析。鉴于此,本研究基于20多年的历史调查数据,构建了云南省楚雄彝族自治州禄丰樟木箐州级自然保护区药用维管植物名录数据库,系统分析了药用维管植物的科属种特征与构成、生活型组成、药用部位、药用功效的多样性,评估了药用维管植物资源现状,旨在为保护区药用植物资源的就地保护和合理利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

樟木箐州级自然保护区(以下简称樟木箐保护区)位于云南省楚雄市中东部(北纬24°58′~25°03′,东经101°45′~101°50′),面积为3 470 hm2,属云岭东延乌蒙山支脉。气候类型属中亚热带高原季风气候,干湿季分明,雨热同季,年平均气温16℃,极端最高温36℃,极端最低温-5℃,≥10℃年积温4 900℃,日照时数2 198 h,年降水量930 mm,蒸发量2 083 mm。樟木箐保护区最高海拔2 161 m,最低海拔1 440 m;在海拔1 800 m 以上分布黄棕壤,海拔1 500~1 800 m 分布红壤,紫色土为非地带性土类,主要分布于海拔1 400~1 500 m 的地区。植被类型共有4 个植被型,5 个植被亚型和7 个群系。亚热带常绿阔叶林是樟木箐保护区的原生植被,而云南松林(Pinus yunnanensis)、旱冬瓜林(Alnus nepalensis)、麻栎林(Quercus acutissima)则是次生植被。

1.2 资料收集

自1996 年至2020 年,项目组对禄丰樟木箐州级自然保护区的植物资源进行了20 余次调查。通过整理历年的调查资料,编制了该保护区的植物资源名录。

1.3 药用维管植物名录的编制

基于编制的植物资源名录,以中国植物志(http://frps.eflora.cn)为依据,将保护区维管束植物的拉丁名进行逐一校订整理,统一植物异名,构建了维管植物名录数据库。然后,在《中华人民共和国药典》[15]《国家药典中药实用手册》[16]《中国中药资源志要》[17]《新编中药志》[18]《中国民族药志要》[19]《中国植物主题数据库——民族药用植物数据库》(http://www.plant.nsdc.cn/herb)以及《彝药志》[20]等综合性药用文献资料中,查询樟木箐保护区所有药用维管植物的物种信息,并摘录了每种药用植物的入药部位和功效,构建了保护区药用植物名录数据库。

1.4 药用维管植物资源多样性的分析

依据中国植物志(http://frps.eflora.cn)确定每种药用植物生活型,生活型分为草本(一二年生、多年生、草质藤本)和木本(木质藤本、灌木、乔木)。参照药用植物入药部位的划分标准[17],确定各种药用植物的入药部位。把枝(叶)类和叶类药用植物合并为叶类药用植物,樟木箐保护区药用植物的入药部位可划分为全草(全株)类、根(根茎)类、藤茎类、皮类、叶类、花类、果实类、种子类和其它9类。依据《国家药典中药实用手册》[15],将药用植物功效分为21 类,即解表药、清热药、泻下药、祛风湿药、化湿药、利水渗湿药、温里药、理气药、消食药、驱虫药、止血药、活血化瘀药、化痰止咳平喘药、安神药、平肝息风药、开窍药、补虚药、收涩药、杀虫止痒药、拔毒化腐生肌药和其他。

为掌握樟木箐保护区的科属构成,研究根据科和属所含种类的多寡进行分类,将科分为单种科(含1 种)、少种科(含2~5 种)、中等科(含6~9 种)和多种科(含10 种以上)4 类,统计各类科中所含科数和种数的分布情况;将属分为单种属(含1种)、少种属(含2 种)、多种属(含3 种)、较大属(含4 种)和最大属(含5种以上)5类,统计各类属中所含属数和种数的分布情况。然后,本研究统计了植物生活型中的科属种数量分布及百分比,确定了保护区药用植物的生活型分布;利用相同的方法统计了各类入药部位、药用功效中科属种的数量分布及百分比。由于同一物种的药用价值存在变种间差异[15],因此,研究在统计和分析过程中均包含变种。

2 结果与分析

2.1 药用维管植物种类组成的多样性

禄丰樟木箐州级保护区具有丰富的药用植物资源,共有药用维管植物158 科462 属741 种(含变种)(表1),分别占保护区维管植物总资源的88.23%(科数)、72.38%(属数)和60.19%(种数)。双子叶植物是药用维管植物的主要组成类群,分别占保护区药用维管植物的70.25 %(科数)、75.32%(属数)和78.54%(种数)。就各类群而言,双子叶药用植物的物种数量占双子叶植物总物种数的64.38%,明显高于裸子植物(50.00%)、单子叶植物(48.93%)、蕨类植物(47.62%)。

表1 樟木箐自然保护区的药用维管植物资源Table 1 Medicinal vascular plants of Zhangmuqing Nature Reserve

根据科内含药用维管植物种数的多少,将保护区药用维管植物划分为4 种类型(表2)。每个科平均含约5 种药用维管植物,但不同类型的科所含种类存在较大差异。单种科有51 科51 种,分别占樟木箐保护区药用维管植物的32.28%(科数)和6.88%(种数),所含种数最少。少种科所含科数最多,有67 科195 种,分别占42.41%(科数)和26.32%(种数)。中等科有25 科184 种,分别占15.82%(科数)和24.83(种数),多种科的科数最少,只有15 科(9.49%),但种类数量最多,有311 种(41.97%)(表2)。

表2 樟木箐自然保护区药用维管植物不同科所含种数组成Table 2 Statistic results on numbers of families of medicinal vascular plants in the Zhangmuqing Nature Reserve

根据属内含药用维管植物种数的多少,可将樟木箐保护区药用维管植物划分5各类型的属(表3)。每个属平均约2 种药用维管植物,但不同类型的属所含种数存在较大差异。单种属占绝对优势,有331 属331 种,占樟木箐保护区药用维管植物71.65%(属数)和44.67%(种数);少种属有82属168种,占药用植物总属数和总种数的18.18% 和22.67%;多种属有30 属90 种,占总属数和总种数的6.49%和12.15%;较大属有15 属60 种,占总属数和总种数的3.25和8.10;最大属仅有2属92种,占总属数和总种数的0.43%和12.42%(表3)。

表3 樟木箐自然保护区药用维管植物不同属所含种数组成Table 3 Statistic results on numbers of genera of medicinal vascular plants in the Zhangmuqing Nature Reserve

2.2 药用维管植物生活型的多样性

保护区药用维管植物的生活型丰富多样,草本比木本多(表4)。在具体的生活型组成方面,以多年生草本药用维管植物为主要,有57 科193 属314种,分别药用植物资源的35.89%(科数)、41.82%(属数)、42.34%(种数),其次是乔木药用植物,灌木和一二年生草本药用植物较少,藤本最少(表4)。

表4 樟木箐自然保护区药用维管植物不同生长型统计Table 4 Distribution of life-forms of medicinal vascular plants in the Zhangmuqing Nature Reserve

2.3 珍稀濒危药用维管植物资源的多样性

珍稀濒危药用维管植物依据国家林业和草原局和农业农村部2021 年9 月发布的《国家重点保护野生植物名录》确定。保护区有国家重点保护药用维管植物10 种。其中,国家一级重点保护植物有1种,红豆杉(Taxus wallichianavar.chinensis);国家二级重点保护植物有9 种,分别是樟科(Lauraceae)的楠木(Phoebe zhennan),五加科(Araliaceae)的竹节参(Panax japonicus)和珠子参(Panax japonicusvar.major),藜芦科(Melanthiaceae)的狭叶重楼(Paris polyphyllavar.stenophylla)和宽瓣重楼(Paris polyphyllavar. yunnanensis),兰科(Orchidaceae)的白芨(Bletilla striata),虎头兰(Cymbidium hookerianum),细叶石斛(Dendrobium hancockii)和滇西独蒜兰(Pleione ×christianii)。

2.4 药用维管植物药用部位的多样性

樟木箐保护区药用维管植物的药用部位以根类、全草类和叶类为主(表5)。以根入药的最多,有101 科217 属303 种,分别占药用植物27.67%(科数)、32.29%(属数)、34.47%(种数)。以全草(全株)入药的略低,有89 科211 属293 种,分别占24.38%(科数)、31.40%(属数)和33.33%(种数)。以叶(枝叶)入药的有61 科102 属120 种,分别占16.71%(科数)、15.18%(属数)和13.65(种数)。以皮、花、种子、藤茎、果实入药的均较少,科属种的数量比重均低于10%(表5)。

表5 樟木箐自然保护区药用维管植物的入药部位Table 5 Distribution of plant species with different medicinal organs in the Zhangmuqing Nature Reserve

2.5 药用维管植物药用功效的多样性

樟木箐保护区药用维管植物的药用功效以清热类、活血化瘀类、利水渗湿类、祛风湿类和补虚类为主,占药用维管植物种类总数的57.63%(表6)。清热类和活血化瘀类药用维管植物均超过200 种,科属种均占保护区的10%左右,其中清热类药用维管植物最多,有118 科294 属403 种,分别占保护区药用维管植物的12.85%(科数)、18.63%(属数)和20.92%(种数);活血化淤类的次之,共有90 科163属202 种,分别占保护区药用维管植物的9.8%(科数)、10.33%(属数)和10.49%(种数)(表6)。利水渗湿类、祛风湿类和补虚类类药用维管植物在保护区内也占有较大比重,有116~154属(表6)。利水渗湿类有83 科154 属188 种,分别占保护区药用维管植物的9.04%(科数)、9.76%(属数)和9.76%(种数);祛风湿类有76 科150 属183 种,分别占保护区药用维管植物的8.28%(科数)、9.51%(属数)和9.50%(种数);补虚类有65科116属134种,分别占保护区药用维管植物的7.08%(科数)、7.35%(属数)和6.96%(种数)。化痰止咳平喘类和止血类药用维管植物的种类数量也超过100种(表6)。

表6 樟木箐自然保护区药用维管植物功效分析Table 6 Statistic of medicinal vascular plants with different functions on the Zhangmuqing Nature Reserve

3 结论

3.1 药用维管植物资源多样性

禄丰樟木箐州级自然保护区共有药用维管植物158科462属741种(含变种)。在类群组成、科属构成、生活型、药用部位和药用功效方面,都表现出丰富的多样性。在类群组成方面,双子叶植物是保护区药用维管植物的主要类群。在科属构成方面,少种科的科数比重最大(42.41%),多种科的科数比重最小(9.49%),但多种科的种类数量最多(41.97%),且占绝对优势,单种科占比较高(32.28%),所含的种数最少,单种属的属数比重(71.65%)和种数比重(44.67%)均占绝对优势。这说明保护区药用维管植物主要集中于多种科和单种属,表明药用维管植物资源的科属构成具有较高的多样性和复杂性。在生活型方面,药用维管植物以草本为主,藤本最少。保护区有国家重点保护的珍稀药用维管植物10 种,隶属于4 科(红豆杉科、樟科、五加科、藜芦科、兰科)8 属。在药用部位方面,根类和全草类入药植物占较大比重,但每种药用部位对应的药用植物均不少于10 科10 属10 种,这表明该保护区药用维管植物的药用部位丰富多样。药用功效以清热类、活血化瘀类、利水渗湿类、祛风湿类和补虚类为主。清热类和活血化瘀类药用维管植物均超过200 种,利水渗湿类、祛风湿类、补虚类、化痰止咳平喘类和止血类药用维管植物的种类数量均超过100 种。在其他药用功效方面,该保护区也分布多科多属多种的药用维管植物。

3.2 药用维管植物保护利用建议

保护区有国家一级重点保护的药用维管植物红豆杉,国家二级重点保护植物楠木、竹节参、珠子参、狭叶重楼、宽瓣重楼、白芨、虎头兰、细叶石斛和滇西独蒜兰。这些植物不仅具有较高的药用价值,还具有观赏价值和材用价值。因此,保护区需要进一步查清这些珍稀药用植物的种群数量、分布及生境特征,并制定科学有效的保护措施。

根类和全草类入药植物在该保护区药用维管植物中的比重较大,其中根类药最多。而且,药用植物的生长型以草本为主。以根和全草入药的药用植物,其利用方式主要是挖掘和全株采集,直接影响着生境和药用植物种群,且比其他入药部位的影响更大,极易引起生境退化和资源快速减少[2,21]。在利用根类和全草类药用植物时,保护区要充分了解其种群大小和生境特征,确保可持续利用。另外,保护区内以叶入药的药用维管植物也较多,有61 科(16.71%)102 属(15.18%)120 种(13.65%);而且,皮类、花类、种子类、藤茎类和果实类的药用植物也超过10科10属10种。可以更多地选择以叶或非根类、非全草类入药部位的植物进行合理利用,替代功效相似的根类和全草类植物。对于不能用其他入药部位替代的根类和全草类入药植物,可以加强引种驯化,缓解对野生药用维管植物的利用压力。

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