云南省弥勒市药用维管植物多样性初探

2023-01-09 06:54王乐骋谭庆琴
中国野生植物资源 2022年12期
关键词:弥勒药用植物药用

王乐骋,田 琴,2,谭庆琴,黄 键,李 璐*

(1.西南林业大学生物多样性保护学院,云南 昆明 650224;2.西南林业大学林学院,云南 昆明 650224;3.云南省林木种苗工作总站,云南 昆明 650215)

药用植物资源调查是中医药事业和中药产业发展的重要基础,也是我国基本国情调查的重要组成[1]。自1949年建国至今,全国范围内已完成了三次中药资源普查,而最后一次至今已近四十年,中药资源的种类、分布、数量和利用方式都在不断变化,各地药用资源亟待更新[2]。随着第四次全国中药资源普查项目的顺利实施,各省市部分县域的第四次药用植物调查结果陆续发表[3-10],为我国不同地域特色药用植物资源的可持续利用提供了重要的本底资料。弥勒市地处云南省红河州北部,拥有云贵高原特有的自然资源,居住着汉族、彝族、傣族、苗族、回族、壮族等民族,少数民族占总人口的近一半,被誉为中国民间文化艺术之乡,孕育着深厚的民族药用植物传统文化[11]。值得注意的是,2022年国家林业和草原局批准新建的“弥勒云峰山国家石漠公园”的通告[12],进一步表明弥勒市野生生物资源备受关注。然而,关于弥勒市药用植物资源的资料较为匮乏,仅零星见于红河州地方政府的内部参考资料。近年来,中国特有珍稀濒危植物——弥勒苣苔(Oreocharis mileensis)穿越百年时空的重现及其被列为极小种群的保护生物学研究[13-15],也表明当地植物资源值得深入调查。作者在2019年2月~2021年6月期间完成了《云南省弥勒市第四次中药资源普查》项目,采集到有花或有果植物标本1 330号,鉴定植物161科642属922种,筛选出具有明确的药用功效物种146科516属715种,编制了《弥勒市药用维管植物名录》。根据该名录,本文分析了弥勒市药用维管植物的种类组成、种子植物区系成分、珍稀濒危保护植物、药用维管植物的生活型、用药部位及药用功效等基本信息,为当地野生植物资源的保护和利用提供本底资料。

1 调查区域自然概况

弥勒市地处云南省中部偏南,位于红河哈尼族彝族自治州的北端;介于东经103°04″~103°49″和北纬23°50″~24°39″之间,北依昆明,南接开远,东邻文山,西接玉溪,接近北回归线。境内东西两侧多山,中部低凹,地势北高南低,在群山环抱中,形成一个狭长的平坝及丘陵地带;西部石山碎布,间有成林的乔木、灌木;东部山岭表层多为风化土壤,广为草丛,灌木和乔木覆盖;山岭之间有谷地,耕地多散布于谷地和平坝中[16]。弥勒市的最高海拔点位于新哨东面的金顶山(2 315 m),海拔最低点为南盘江出口处(862 m)。其年平均日照时间2 176 h,平均温度17.1℃,无霜期323 d;光照充足、有效温期长,霜雪日短,属亚热带气候。土壤以红壤和紫色土为主。

2 材料与方法

2.1 野外调查

2019年2 月~2021年6月期间,由弥勒市卫生健康局和西南林业大学组成的弥勒市中药资源普查队完成野外调查。按《全国中药资源普查技术规范》[17],根据该区域的自然地理条件,在全市12个乡(镇)范围内,设置了47块样地和随机样线调查。每块样地设5 个样方套,每个样方套中设置6 个小样方,包含用于调查乔木类和灌木类的样方各一个,分别为10 m × 10 m 和5 m × 5 m 的小样方,其余4个小样方用于调查草本类,均为2 m×2 m[5]。在样方和样线调查过程中,采集到有花有果的植物标本1 330号,用于分析弥勒市药用维管植物的资源特点。

2.2 药用维管植物多样性分析

弥勒市药用维管植物多样性分析方法有以下四点。第一,依据《中国植物志》[18]完成标本鉴定。第二,根据《中药大辞典》[19]、《全国中草药汇编》[20]等药用植物资料,筛选药用功效明确物种,编制《弥勒市药用维管植物名录》,建立弥勒市药用植物资源数据库,录入药用植物的中文名、拉丁名、分布区类型、药用部位、药用功效等基本信息。第三,按吴征镒《中国种子植物属的分布区类型》[21]、《中国种子植物地理区系》[22]分析该区药用种子植物属的分布区类型。第四,根据2021 版《国家重点保护野生植物名录》[15]、《中国物种红色名录》[23]以及濒危野生动植物种国际贸易公约(Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora,CITES)附录(2013 版)、世界自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature,IUCN)濒危物种红色名录(IUCN Red List of Threatened Species)等资料,编制当地珍稀濒危药用维管植物名录。所有植物的基本信息,包括标本照片和采集信息,均按规范上传到中药资源普查信息管理系统。凭证标本一式三份,一份保存在中国中医科学院中药资源中心标本馆(CMMI),其余两份保存在中国医学科学院药用植物研究所云南分所标本馆(IMDY)。

3 结果与分析

3.1 弥勒市药用维管植物种类组成

调查的重点对象为维管植物,不涉及真菌、苔藓和地衣等。采集维管植物标本1 330 号,鉴定到种的有161科642属922种植物;筛选药用功效明确的有146科516属715种(包括变种和亚种),占调查物种总数的77.55%。在调查到的715 种维管植物里,种子植物689 种;蕨类26 种。在种子植物中,裸子植物少,含5 科7 属7 种;被子植物多,含126 科487 属682 种。在被子植物里,双子叶植物多,有111科431属598种,单子叶植物少,有15科56属84种(见表1)。

表1 弥勒市药用维管植物的物种组成Tab.1 Species composition of medicinal vascular plants in Mile County

3.2 弥勒市药用维管植物的科属组成

在科级水平上,根据物种数目的多少,可分为四类(见表2)。第I类为物种数目最多的科(20种以上),有5 科212 种,物种数占比近三分之一,为29.65%。它们分别是:菊科(Asteraceae)、豆科(Fabaceae)、唇形科(Lamiaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、百合科(Liliaceae);其中,菊科所含物种最多,达到68种,其次为豆科,有54 种。第II 类为物种数目较多的科(11~20 种),有8 个科125 种,物种占比为17.48%,包括廖科(Polygonaceae)16 种、毛莨科(Ranunculaceae)16 种和芸香科(Rutaceae)13 种等。第III 类为物种数少的科(2~10 种),有78 科323 种,占比高达45.18%,为该地药用维管植物的重要组成。这些科有:伞形科(Apiaceae)、防己科(Menispermaceae)、天南星科(Araceae)、爵床科(Acanthaceae)和龙胆科(Gentianaceae)等。第IV 类,为物种数为单种的科(只有1 种),有55 科55 种,占比仅为7.69%。这些科包括西番莲科(Passifloraceae)、木棉科(Bombaceae)、蓝果树科(Nyssaceae)、茶茱萸科(Icacinaceae)和梧桐科(Sterculiaceae)等。

表2 弥勒市药用维管植物不同科所含的物种数Tab.2 Number of species in families of medicinal vascular plants in Mile County

在属级物种组成方面,根据属所包括的物种数分为3 类(见表3)。第I 类为物种数较多的属(6~9种),多为广布的热带和亚热带分布的属,有6 属44种,仅占属数和种数的各1.16%和6.15%,包括蓼属(Polygonum)、铁线莲属(Clematis)、悬钩子属(Rubus)、大戟属(Euphorbia)、素馨属(Jasminum)、茄属(Solanum),其中,大戟属包含物种数最多,有9 种。第II 类为物种数少的属(2~5 种),有107 属268 种,属数和物种数的占比各为20.74%和37.48%。这些属有石韦属(Pyrrosia)、猪屎豆属(Crotalaria)和远志属(Polygala)等。第III类为物种数最少的属(仅有1种),有403 属和403 种,各占总属数和总种数的78.10%和56.36%,是该区调查药用维管植物组成主体,如重楼属(Paris)、山香圆属(Turpinia)、沙针属(Osyris)和水东哥属(Saurauia)等。

表3 弥勒市药用维管植物不同属所含的物种数Tab.3 Number of species in genera of medicinal vascular plants in Mile County

3.3 弥勒市药用维管植物生活型

野生药用维管植物的生活型有4 类:草本、灌木、乔木和藤本植物(见表4)。其中,以草本和灌木为主,草本最多,有408种,占总种数的57.06%;灌木类较多,有159 种占总种数22.24%。其余2 种生活型种类较少,占比均不足20%。草本类的代表种有异叶茴芹(Pimpinella diversifolia)、积雪草(Centella asiatica)、独活(Heracleum hemsleyanum)、红花龙胆(Gentiana rhodantha)和全缘金粟兰(Chloranthus holostegius)等。灌木类的包括长柱十大功劳(Mahonia duclouxiana)、阔叶十大功劳(M.bealei)、南天竹(Nandina domestica)和云南杨梅(Morella nana)等。乔木类有银杏(Ginkgo biloba)、枣(Ziziphus jujuba)、侧柏(Platycladus orientalis)和木棉(Bombax ceiba)等为代表的94 种。藤本类有57 种,主要代表为:落葵薯(Anredera cordifolia)、栝楼(Trichosanthes kirilowii)和南五味子(Kadsura longipedunculata)等。

表4 弥勒市药用维管植物生活型Tab.4 Life forms of medicinal vascular plants in Mile County

3.4 弥勒市药用种子植物分布区类型分析

3.4.1 科分布区类型分析

按照吴征镒[20-21]分布区类型的相关资料,弥勒市药用种子植物隶属于131科,可分为9类型6变型(见表5)。首先,世界广布的有43 科,占比最高,达32.82%;主要由常见的豆科、菊科、唇形科等组成。第二,热带科(类型2~7 及其变型)共54 个,占比41.23%。其中泛热带分布的科数量最高,有41 个,占比31.30%;包含防己科、无患子科(Sapindaceae)以及具有极高药用价值的山茶科(Theaceae)等。第三,温带科(类型8~14 及其变型)共有25 个,占比19.08%。其中最突出的为泛温带分布的类型,共13种;占比9.92%。主要有山茱萸科(Cornaceae)、胡桃科(Juglandaceae)、小檗科(Berberidaceae)等。此外,东亚分布包含猕猴桃科(Actinidiaceae)1 科;而中国特有分布包含2 科,它们分别为杜仲科(Eucommiaceae)与银杏科(Ginkgoaceae)。上述表明,在科级水平上,弥勒市热带成分占比远高于温带成分,但相较之下泛热带成分表现出了明显的数量优势,其他热带成分却并不明显,这一特征与弥勒市当地亚热带气候特征相吻合。

3.4.2 属分布区类型分析

按照吴征镒[20-21]分布区类型的相关资料,弥勒市药用种子植物有494 属,可分为14 类型18 变型(见表5),具有以下特点。一方面,热带属(类型2~7及其变型)有201 属,占总属数的40.69%。其中,分布型最多的为泛热带成分,有82 属,占总属的16.60%,例如:木棉属(Bombax)、翅子树属(Pterospermum)猪屎豆属和木防己属(Cocculus)等。另一方面,温带属(类型8~14 及其变型),有205属,占总属数量的41.50%。泛温带分布属为最主要组成部分,有42 属,占总属数的8.50%,包含葱属(Allium)、桤木属(Alnus)、紫菀属(Aster)、柴胡属(Bupleurum)等。鉴于热带成分与温带成分比值(R/T)为0.98,趋近于1,说明本次调查的药用种子植物属的区系成分表现出有热带向温带过渡的趋势,具有明显的亚热带区系特征。其次,世界广布(类型1)成分明显,包含43 属,包含:独行菜属(Lepidium)、繁缕属(Stellaria)、蓼属、铁线莲属等。此外,中国特有属包括杜仲属(Eucommia)、喜树属(Camptotheca)、栾树属(Koelreuteria)、巴豆藤属(Craspedolobium)、翅茎草属(Pterygiella)、鹭鸶草属(Diuranthera)、牛筋条属(Dichotomanthus)、通脱木属(Tetrapanax)和银杏属(Ginkgo)9 属,占比仅1.82%,说明特有性并不突出。

表5 弥勒市药用种子植物的分布型及亚型Tab.5 The areal-types and subtypes of medicinal seed plants in Mile County

3.5 弥勒市珍稀濒危药用维管植物

根据资料统计,弥勒市珍稀濒危药用维管植物共9科14属14种,占调查到药用植物总数的1.96%。其中,兰科植物最多,有6 属6 种,包括扇唇舌喙兰(Hemipilia flabellata)、绶草(Spiranthes sinensis)、铁皮石斛(Dendrobium officinale)、见血青(Liparis nervosa)、云南叉柱兰(Cheirostylis yunnanensis)和白芨(Bletilla striata)。这6 种兰科植物除大规模人工种植的铁皮石斛外,其余均被CITES 列为II 级保护植物。此外,白及不仅在IUCN 中被列为了濒危种(EN),还被收录为国家II 级保护野生植物,生存状况已面临严峻挑战。其余8种珍稀濒危植物各来自8 个科,分别是水龙骨科(Polypodiaceae)的扇蕨(Neocheiropteris palmatopedata)、乌毛蕨科(Blechnaceae)的苏铁蕨(Brainea insignis)、银杏科的银杏、樟科(Lauraceae)的樟(Cinnamomum camphora)、榆科(Ulmaceae)的大叶榉树(Zelkovas chneideriana)、胡桃科的胡桃、藜芦科(Melanthiaceae)的南重楼(Paris vietnamensis)和薯蓣科(Dioscoreaceae)的盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)。值得注意的是在IUCN中,银杏被列为极危种(CR),苏铁蕨、胡桃和南重楼为易危种(VU),这些受威胁的物种亟需被重视和保护。珍稀濒危药用维管植物中,中国特有种有6种:扇唇舌喙兰、铁皮石斛、扇蕨、银杏、大叶榉树和盾叶薯蓣。本次调查还发现了中国特有珍稀濒危物种——弥勒苣苔。其野外居群数量仅有2 个,见于喀斯特地貌的灌木林下,每个居群不足20株。作为云南省极小种群之一[15],弥勒苣苔的药用价值方面的研究资料较少,值得重视。

3.6 弥勒市药用维管植物入药部位的多样性

弥勒市药用维管植物入药部位有八类(见表7),可分为:根及根茎、全草、果类及种子、叶、皮、花及其他。根据这八类入药部位的出现频次的统计数字表明,根及根茎入药和全草类入药最常见,分别为266 种(占比37.20%)和229 种(占比32.03%)。其中,根及根茎和全草入药的常见种类为草本类植物,包括虎杖(Reynoutria japonica)、商陆(Phytolacca acinosa)、紫茉莉(Mirabilis jalapa)、糯米团(Gonostegia hirta)、石筋草(Pilea plataniflora)、百蕊草(Thesium chinense)等。入药部位较为常见的有果实及种子入药,有64种(占比8.95%),大多数为乔木和灌木类,包括无患子(Sapindus mukorossi)、枳椇(Hovenia acerba)和枣等。其余的5 类(叶、皮、茎木、花、其他等)有156 种(占比均小于8%,总占比为21.82%)。叶类入药有53 种,包括枇杷(Eriobotrya japonica)、石楠(Photinia serrulata)和云实(Caesal-pinia decapetala)等。皮类入药36 种,主要有侧柏、毛杨梅(Morella esculenta)和黄檀(Dalbergia hupeana)。茎木类入药有29 种,主要有枫杨(Pterocarya stenoptera)、垂柳(Salix babylonica)和尼泊尔桤木(Alnus nepalensis)等。花类入药有24 种,常见物种有马缨丹(Lantana camara)、凌霄(Campsis grandiflora)和万寿菊(Tagetes erecta)等。其他入药部位的有14 种,占比仅1.96%,指少数藤类、树脂入药和一些未明确主要药用部位的药材等。

表7 弥勒市药用维管植物药用部位统计Tab.7 Medicinal organs of medicinal vascular plants in Mile County

3.7 弥勒市药用维管植物功效价值的多样性

在弥勒市药用维管植物名录里,文献记载的药用功效显著的常见药有以下四类。第一类为清热解毒类,这一类型最普遍,包括:蛇莓(Duchesnea indica)、黄毛草莓(Fagaria nilgerrensis)、翻白草(Potentilla discolor)和扁核木(Prinsepia utilis)等。第二类为止血功效的常见药材,它们包含:垫状卷柏(Selaginella pulvinata)、问荆(Equisetum arvense)、紫萁(Osmunda japonica)和石韦(Pyrrosia lingua)等。第三类为治疗跌打损伤的药材,这一类型也较为多见,包括接骨木(Sambucus williamsii)、友水龙骨(Polypodiodes amoena)、华北石韦(P.davidii)和团叶槲蕨(Drynaria bonii)。第四类则是常见的药食两用植物,包括黄精(Polygonatum sibiricum)、大蓟(Cirsium spicatum)、鱼腥草(蕺菜)(Houttuynia cordata)和葛根(葛)(Pueraria montanavar.lobata)等。此外,有一些植物具有多重功效,以侧柏为例。其根皮可收敛止痛,外用于烫伤;枝节则用于治疗霍乱转筋,齿龈肿痛;叶片能凉血止血、祛风消肿、清肺止咳;种仁还可养心安神、润肠通便。

在弥勒药用维管植物名录中筛选出6种具有抗肿瘤的植物,分别是:卫矛科(Celastrifoliaceae)的美登木(Gymnosporia acuminata)、蓝果树科的喜树(Camptotheca acuminata)、山矾科(Symplocaceae)的白檀(Symplocos tanakana)、败酱科(Valerianaceae)的糙叶败酱(Patrinia scabra)以及白花菜科(Cleomaceae)的醉蝶花(Tarenaya hassleriana)等。这6 种植物提取物的药剂皆已用于临床治疗,运用广泛。其中,美登木所含的美登素(maytansine)等药用成分,是著名的治疗乳腺癌的药物,对其他肿瘤也有抑制作用[24-25]。抗癌新药喜树富含喜树碱(Camptothecin),为传统的化疗药物,临床应用于治疗白血病、肝癌、胃癌等[26-27]。白檀的主要功效为解毒,对疝气、肠痈和胃癌等效果显著。此外,糙叶败酱,又称“墓头回”,用于治疗宫颈癌,而醉蝶花可治疗早期肝癌[18-19]。

4 讨论与建议

4.1 讨论

本文记录了弥勒市药用维管植物146 科516 属715 种,在物种组成及其种数方面与云南部分邻近县域的调查结果类似[4-9],基本保持在100~160 科,300~550属,400~750种的数字范围。弥勒市药用种子植物区系具有典型的亚热带成分和明显的世界广布属特征,且生活型以草本为主,这与域内的自然地理条件密切相关。一方面,弥勒市位于滇中地区,地形狭长、东西高、中央平缓,具我国南方典型的喀斯特地貌特征。在地势平缓的区域内,少有成片的天然山林,除了人为活动的村庄和田野外,多以丘陵小山兼具怪石嶙峋的地形为主,石缝中生长着耐旱的杂草灌木,大多属亚热带成分物种。由于喀斯特地形地貌具有相对平缓的特点,当地缺乏垂直地带性明显的多种植被类型的野生植物种类,但有限的土壤却为耐干旱的珍稀濒危物种提供了独特生境,例如:中国特有种——弥勒苣苔和可以药用和观赏的野生兰花(白及、见血青、扇唇舌喙兰)等。境内东边为南盘江河谷纵切高山后形成的片段性干热河谷流域,河两岸生长着心叶青藤(Illigera cordata)、木棉、凤凰木(Delonix regia)和牛角瓜(Calotropis gigantea)等热带区系成分植物。另一方面,世界广布属(43 属)成分突出,意味着该地植物区系成分具有显著的次生性。这主要是由于地域交通便利、人口流动明显、人为活动频繁,为世界广布属或外来物种提供了适宜发展的生存条件。值得注意的是,一些外来物种带来的生态安全问题需要引起人们重视。野外调查中,在荒芜的田地和坡头,外来入侵物种成片生长,绵延一两公里,蔚为壮观,如马缨丹、五爪金龙(Ipomoea cairica)和肿柄菊(Tithonia diversifolia)等,急需加强人工干预,限制入侵范围。

此外,本文还记录了弥勒市珍稀濒危药用维管植物9 科14 属14 种;其中兰科植物6 种,占比最高。兰科植物不仅具有极高的观赏价值,许多也是重要的民族医药。除了传统药材白及与铁皮石斛外,本次普查发现的其余四种兰花的野生资源和药用功效同样不可小觑。其中,最值得关注的当属被誉为苗医“止血圣药”的见血青[28]。在野外调查中,它的居群已非常稀少,仅见寥寥可数的几株,生境也见明显人为活动痕迹。云南省是兰科植物分布的热点地区[29],弥勒市地处云南省中部偏南,具备适宜兰科植物生长的地理气候条件,本应是兰花生长发育的天然“摇篮”。然而由于生理性繁殖困难、人类大幅度采挖加之生境的破坏,其生存状况已经面临挑战[29]。目前,弥勒市药用兰科植物野生资源仍然面临着人为活动干扰的现象,急需引起重视,加强保护,推广兰花人工繁殖栽培技术,满足市场所需[30]。另外,普查中发现了尚未明确药用价值的弥勒苣苔,种群数量较少,亟需加强生境保护,利用人工扩繁技术,积极开展物种回归实验[31]。

在弥勒市药用维管植物利用方面,草本类和全株用药及根茎类用药部位较为常见,与云南部分县域的调查结果相似[4-9]。市场上兜售的野生草药以小山茶(东紫苏)(Elsholtzia bodinieri)、鱼腥草(蕺菜)、党参(Codonopsis pilosula)和黄精等为主,也有黄草乌(Aconitum vilmorinianum)、小白及(Bletilla formosana)、重楼(七叶一枝花)(Paris polyphylla)、铁皮石斛等人工栽培药材。同时,本调查发现了包括美登木和喜树在内的6种民间常用的的抗肿瘤药物资源,为将来当地药用植物选育和推广栽培提供了新方向。值得注意的是,弥勒市现有药用植物栽培规模也在逐渐起步,已有灯盏花(短莛飞蓬)(Erigeron breviscapus)、红花(Carthamus tinctorius)和万寿菊等栽培基地,为当地药用植物种植产业发展提供了基础。

4.2 建议

基于弥勒市野生药用维管植物资源的特点及保护与利用现状,提出以下保护建议。第一,继续重视当地野生药用植物资源的本地调查。第二,加强对外来入侵植物人工干预,防止其对本土野生药用植物生境的侵占。第三,针对珍稀濒危药用植物以及极小种群物种,应设立自然保护区、保护小区或保护点。第四,针对地域特色药用植物资源,因地制宜,筛选本地具地理标志性药材、研制行业规范标准、扩大人工种植规模。

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