0 引 言
药用植物资源是国家中药材重大战略资源,是中药产业发展的主要物质基础,对药用植物资源进行调查与现状评估是药用植物应用的前提
[1]。随着人类发展和社会进步,药用植物资源已成为全球生物战略资源之一,是国家生物资源实力的基本保障
[2]。由于全球环境质量恶化加剧和恶劣气候频发,药用植物出现种群减少、数量下降和分布减少的现象
[3]。此外还有人为因素的干扰,过度开发、滥挖滥用、非法贸易导致药用植物资源利用不合理、中药资源急剧减少
[4,5]。中国中医药文化源远流长,传统中药材与人们的生活息息相关,人们对中药材的需求大、归属感强。目前已有大量研究对药用植物资源进行调查分析,为掌握中国药用植物资源分布、摸清家底提供了有力的科学支撑
[6‑8]。
在植物园中,与药用植物有关的专类园是对药用植物进行引种搜集、资源保育、栽培扩繁、宣传展示、科普教育和科学研究的区域,是药用植物资源保存和开发利用的“方舟”。有大量植物园建立了种植药用植物的区域,进行合理规划设计并完善,丰富药用植物种类和多样性
[9‑12]。
药用植物景观既能在园林应用上发挥作用,丰富人们视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉等感官体验,又能寓教于乐,起到科普的作用。此外,药用植物的独特性在于其具有的疗养作用能缓解人们的压力,强身健体、促进恢复。由于南宁青秀山珍贵树种展示园以珍稀濒危乔木为主,林下荫蔽度高,对植被的适应性和特色性有较高要求。在充分考虑到整体景观生态性和专类园长期发展的基础上,南宁青秀山珍贵树种展示园在林下植物的应用上形成以药用植物为特色,以珍稀濒危药用植物为重点对象,注重林下药用植物景观应用的专类园格局,承担起一定的普及药用植物知识社会责任。在兼顾园林景观效果的同时,创造了良好的生态环境,适宜人们进行游憩、休闲、锻炼、阅读、放松等活动。因此,对南宁青秀山珍贵树种展示园进行全面的药用植物资源调查和现状评估有利于专类园的建设和发展,为后续药用植物景观营造和科研科普工作提供理论依据和指导。
1 研究区与方法
1.1 研究地概况
南宁青秀山风景区(22°47′N,108°23′E)位于南宁市青秀区核心位置,南临邕江,城市化建设较快,交通便利。珍贵树种展示园是南宁青秀山风景区的一个重要专类园,以珍稀濒危植物和药用植物为建设重点,规划面积17.14 hm2。该专类园土壤肥沃疏松、土层深厚。此处年均降雨量1 300 mm,年均温度21.7℃,年均日照1 827 h。5月—7月为雨季,海拔289 m。豆科(Fabaceae,33种)、大戟科(Euphorbiaceae,21种)、桃金娘科(Myrtaceae,15种)、茶科(Theaceae,15种)、禾本科(Poaceae,14种)、樟科(Lauraceae,14种)和木兰科(Magnoliaceae,14种)为优势科。该区域属亚热带季风气候区,气候适宜、雨水充沛、光照充足,具明显的季节特征。
1.2 研究方法和数据处理
2023年5月7日,在南宁青秀山珍贵树种展示园区域内进行实地调查,记录所有药用植物(包含野生种和栽培种)的科、属、种、生长型等信息,主要参考《中华人民共和国药典》
[13]《中药学》
[14]《中药鉴定学》
[15]《中华本草》
[16]和《中药大辞典》
[17]对药用植物进行鉴定。通过对比南宁青秀山植物管理信息系统,整理珍贵树种展示园药用植物名录,及时在系统中上传并更新数据。
参考《中国珍稀濒危保护植物名录》
[18]《中国迁地栽培植物志名录》
[19]《中国植物志》
[20]《中国珍稀濒危植物》
[21]对珍稀濒危植物进行鉴定;参考《中国树木志》
[22]《中国高等植物图鉴》
[23]《中国蕨类植物科属志》
[24]统计裸子植物、被子植物和蕨类植物科、属、种;参照国家林业和草原局《国家重点保护野生植物名录(2021年)》(
http://www.forestry.gov.cn/main/3954/20210908/163949170374051.html)对国家保护重点野生植物进行统计;参照《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)(
http://www.cites.org.cn/citesgy/wb/201911/t20191125_526736.html)对植物进出口限制等级进行统计;参照世界自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature,IUCN)濒危物种红色名录中《IUCN物种红色名录濒危等级和标准(3.1版)》(
https://www.iucnredlist.org/)对植物濒危等级标准进行统计。
前人将植物生长型分为乔木(常绿乔木和落叶乔木)、灌木(常绿灌木和落叶灌木)、藤本(常绿藤本和落叶藤本)和草本(多年生草本和一年生草本)植物;依照对光照的适应程度分为喜阳、中性和耐阴植物
[25]。本研究使用Excel 2019对数据进行统计和分析。
2 结果与分析
2.1 展示园药用植物资源概况
南宁青秀山珍贵树种展示园共有药用植物108科264属349种,如
表1所示。其中被子植物门93科245属318种,裸子植物门4科6属9种,蕨类植物门11科13属22种。被子植物门科、属、种所占比例均为最高,分别为86.11%、92.80%、91.12%,可见展示园以被子植物为主。
2.2 展示园药用植物科级分类
南宁青秀山珍贵树种展示园药用植物科级分类如
表2所示,单种科(35科)和寡种科(56科)含科数占比较高,分别为32.41%和51.85%。单种科有35科,为堇菜科、虎耳草科和三白草科等,占总种数的10.03%。寡种科(163种)和中等科(105种)含种数占比较高,分别为46.70%和30.09%。较大科(2科27种)仅有姜科(Zingiberaceae)和豆科,大型科(1科19种)仅有大戟科,所占比例均较低,两者种数占比之和仅为13.18%,应提高种类,提升药用植物多样性。
2.3 展示园药用植物生长型组成
南宁青秀山珍贵树种展示园生长型组成见
表3。由
表3可计算出,乔木占比最高(40.12%),草本(31.51%)、灌木(23.79%)次之,藤本(4.58%)最低。其中,常绿乔木(31.81%)、多年生草本(26.07%)和常绿灌木(21.78%)占比高,如白桂木(
Artocarpus hypargyreus)、构树(
Broussonetia papyrifera)、假蒟(
Piper sarmentosum)、车前(
Plantago asiatica)、红背桂(
Excoecaria cochinchinensis)、白饭树(
Flueggea virosa)等;落叶乔木(8.31%)其次,如喜树(
Camptotheca acuminata)、辣木(
Moringa oleifera)等;一年生草本(5.44%)、常绿藤本(3.15%)、落叶灌木(2.01%)、落叶藤本(1.43%)占比低,如荷莲豆草(
Drymaria cordata)、凹头苋(
Amaranthus blitum)、钉头果(
Gomphocarpus fruticosus)、朱缨花(
Calliandra haematocephala)、龙须藤(
Bauhinia championii)、假鹰爪(
Desmos chinensis)、菝葜(
Smilax china)、光叶菝葜(
Smilax glabra)等,应继续引入和完善上述类别植物,以提高植物多样性。
2.4 展示园药用植物的光照适应性分类
南宁青秀山珍贵树种展示园药用植物的光照适应性分类如
表4所示。按对光照的适应性可分为喜阳植物(254种,占比72.78%)、中性植物(63种,占比18.05%)和耐阴植物(32种,占比9.17%)。被子植物门占比均为最高,分别为92.52%、93.65%和75.00%。裸子植物门均为喜阳植物,无中性或耐阴植物。总体而言,被子植物种数最多,南宁青秀山珍贵树种展示园以喜阳植物为主。在种植时应合理考虑生长位置、环境等条件,尽量满足各生态类型植物对光的需求,特别是需要注重生态位的布置,结合上、中、下层植物特性合理利用园内的光照。
2.5 展示园药用植物入药部位统计
南宁青秀山珍贵树种展示园药用植物入药部位如
表5所示。由于一些植物的多个部位均有药用功能,故一种植物可能同时具有多种入药部位类别。按入药部位可分为根类(55.87%)、茎类(51.29%)、叶类(57.31%)、花类(26.65%)、果类(37.25%)、种子类(23.50%)和全株类(18.05%),共7个类别。总体而言,被子、蕨类和裸子植物门入药部位以根类、茎类、叶类和果类为主,花类、种子类和全株类占比较少。在药用植物群落布置时可结合不同药用部位进行分区种植,可为科普教育知识传达提供清晰的思路。
2.6 展示园药用植物优势功效统计
南宁青秀山珍贵树种展示园药用植物优势功效如
表6所示,分别统计总体和各植物门优势常用功效(取种数前15)。结果显示,清热解毒、消肿和祛风湿在被子植物和总植物中排名前三,是最为常用的优势功效。蕨类植物中,止痛(5种,14.29%)、祛风湿(4种,11.43%)和驱虫(4种,11.43%)占比较高。总体而言,含清热解毒(140 种)、祛风湿(122种)、消肿(107种)、治疗跌打损伤(98种)功效的植物种数较多,且以被子植物为主要优势,具有一定的公众科普、拓宽药用植物知识面的教育功能。
2.7 展示园珍稀濒危药用植物资源
南宁青秀山珍贵树种展示园珍稀濒危药用植物资源如
表7所示,共有19科20属24种珍稀濒危药用植物,其中被子植物门有11科12属13种,裸子植物门有4科4属6种,蕨类植物门有4科4属5种。属于国家重点保护野生植物名录的共有24种,其中,Ⅰ级2种,为银杏(
Ginkgo biloba)和南方红豆杉(
Taxus wallichiana);Ⅱ级22种,包括金丝李(
Garcinia paucinervis)、千果榄仁(
Terminalia myriocarpa)、花榈木(
Ormosia henryi)、楠木(
Phoebe zhennan)、华重楼(
Paris polyphylla)、海南龙血树(
Dracaena cambodiana)和剑叶龙血树(
Dracaena cochinchinensis)等。属于CITES名录的共有5种,包括土沉香(
Aquilaria sinensis)、南方红豆杉(
Taxus wallichiana)、黑桫椤(
Alsophila podophylla)、桫椤(
Alsophila spinulosa)和金毛狗(
Cibotium barometz),均为Ⅱ级。属于IUCN红色名录的共有21种,其中极危(CR)1种,为银杏;濒危(EN)0种;易危(VU)16种,包括海南椴(
Diplodiscus trichosperma)、蝴蝶树(
Heritiera parvifolia)、金花茶(
Camellia petelotii)、百日青(
Podocarpus neriifolius)和苏铁蕨(
Brainea insignis)等;近危(NT)2种,为鹅掌楸(
Liriodendron chinense)和桫椤;无危(LC)2种,为罗汉松(
Podocarpus macrophyllus)和黑桫椤(
Alsophila podophylla)。受威胁等级植物(CR、EN、VU)共17种,占70.83%,可见珍稀濒危药用植物以受威胁等级植物为主。
表7中,IUCN等级有极危(CR)、濒危(EN)、易危(VU)、近危(NT)和无危(LC)。
2.8 展示园药用植物的应用
南宁青秀山珍贵树种展示园药用植物种类丰富、多样性强,将物种保护与园林景观结合,可形成多元化的应用途径,其特征有以下几个方面:
2.8.1 本土适应力强,打造典型药用植物特色
在应用上选取较多本土适生药用植物,具有耐荫蔽、抗性强、生长旺盛、易管理等特点。在满足观赏需求的同时,降低了人工养护管理的成本,如莪术、扛板归、络石、千里光、肉桂、金毛狗、南酸枣、土沉香、苹婆等,形成具有一定科普科研价值的特色药用植物景观,人们在园内活动时能近距离接触这些植物,并可进一步了解药用植物在日常生活中的作用和价值。
2.8.2 药用植物组团的构建
根据各种类药用植物生态适应性特点,构建植物组团与布局,在满足植物光照需求时,注重整体植物组团的营造。例如,将喜阳的假蒟、车前、栀子、益智、姜黄、莪术等栽植于园路过渡处,乔木较少而灌木稍多,既满足一定程度的光照条件,又能形成组团式铺地植物群落;将耐阴的地锦、草豆蔻、朱砂根、九节龙、绞股蓝、草珊瑚等栽植于高大乔木之下,冠层的荫蔽既能遮阳挡雨,又为人们提供了良好的林下活动空间。植物搭配彰显自然韵味,将植物景观的连续性与游客空间体验感较好地结合起来,以突出药用植物特色。
2.8.3 注重珍稀濒危药用植物的保护
结合生理生态特性和养护管理经验,对不同种类珍稀濒危药用植物进行合理栽植。首先,按生活型确定其生态位上的高-中-低层次;其次,按光照喜好性确定种植区域郁闭度情况,并根据日常养护管理经验,以种类为单位,进行合理水肥、病害等管控。根据实际生存状态,发现金丝李、土沉香、鹅掌楸、海南龙血树、剑叶龙血树、千果榄仁、金毛狗、南方红豆杉等珍稀濒危植物适应性强、长势较好,已形成植物组团式景观,发挥了较好的科普功能;而金钱松、青梅、花榈木长势较为一般,可能的原因是植株尚未完全发育成熟,仍有待继续生长和适应,在后期工作中,应继续保持这些种类的重点监护和管理。
3 讨 论
3.1 药用植物资源多样性丰富,“常绿”特点明显
南宁青秀山珍贵树种展示园共有药用植物349种,隶属于108科264属,其中,被子植物门318种,裸子植物门9种,蕨类植物门22种,被子植物门优势明显。寡种科和中等科含种数较多,而单种科、较大科和大型科占比低,表明南宁青秀山珍贵树种展示园物种层次构成较为复杂,但仍应提高植物科数和种数,以丰富多样性。
调查还发现,生长型构成以常绿乔木、常绿灌木和多年生草本为主,园内“常绿”特点明显,较为荫蔽,适宜观赏游憩、休闲、健身锻炼等活动。但落叶乔木、一年生草本、落叶灌木、藤本种数较少。为营造不同层次药用植物群落景观,完善季节观赏性,应继续完善相应种类。对光照的适应性以喜阳植物为主,故在植物配置时仍应充分考虑生态特性,以合理分配光照,保证药用植物生长发育良好。
3.2 药用植物特征突出,且具有社会科普功能
入药部位以根类、茎类、叶类和果类为主,花类、种子类和全株类占比较少。而柳明珠等
[26]和魏国栋等
[27]得出的全草类种数最多,根类、叶类、茎类其次的结论,与本研究结论有异,可能是南宁青秀山珍贵树种展示园主要注重乔木类药用树种的应用,药用乔木占比高达40.11%,在上层生态位占据较大空间;而草本占比较少,为31.52%,全株类药用植物以草本为主,后期应继续提高该类植物种类,丰度林下草本植物多样性。从功效分类上看,功效丰富且运用价值较高,清热解毒、祛风湿、消肿、治疗跌打损伤、止痛和止泻占比较高,是常见药用功能。
目前已有大量研究对药用植物的特性和园林建设进行了探索,如北京药用植物园
[28]、武汉植物园药用植物专类园
[29]、华南国家植物园药用植物园
[30,31]、广西药用植物园
[32]、华东药用植物园
[33]、新加坡植物园康复花园
[34]等。
通过相关药用植物的种植展示、科普教育和知识宣传,可进一步提高市民对药用植物的认知,拉近人们与植物的距离,发挥植物园的社会责任功能。
3.3 药用植物应用和开发潜力高,重点植物种类较丰富
珍稀濒危药用植物具有极高的应用和开发的价值,本次调查结果表明,共有珍稀濒危药用植物24种,隶属于19科20属。其中国家Ⅱ级保护植物(22种,占比91.67%)和受威胁等级植物(17种,占比70.83%)较多。建议后期结合珍稀濒危药用植物养护和保育经验,在繁殖生物学和药用价值等方面展开研究,缓解珍稀濒危药用植物压力,并深入挖掘开发其应用特性。
3.4 药用植物应用的不足之处
在调查中发现,园林应用和科普设计方面仍存在一些较为明显的不足之处:
(1)仍存在部分药用植物生长适应性较差,部分药用植物科含种数较少,尚未能形成有效展示规模的情况。
(2)对药用植物文化故事的发掘不够深入,引经据典、文化内涵方面仍待继续研究,特别是缺少壮药文化的科普,壮族特色不够突出。
(3)可持续性管理工作仍有待研究,大多数药用植物为草本,生长旺盛、繁殖性强,易覆盖至邻近区域,从而导致植被交错的混乱场面。为节省养护管理的人力成本,有必要进行一些类自然式的规划,使不同药用植物景观在生机勃勃的同时又能互相制约、均衡生长。
(4)珍稀濒危和重点保护药用植物繁育工作仍有待进行,虽种类较丰富,但数量和质量仍存不足。
3.5 药用植物应用的建议
(1)加强林下耐阴型灌木和草本药用植物种类的运用,提高单种科、较大科和大型科的比例,应将生存状态较差的种类及时调整至适生区域。
(2)可适当融入壮族特色、凸显本土风格,如增加一些具有药用植物故事性的景观小品、园林雕刻、廊架座椅等,在设计时融入药用植物的图案,丰富整体文化内涵。
(3)优化种植空间布局,一方面将非本土药用植物逐步替换,如吊竹梅等;另一方面设置药用植物生长过渡带,进行适度人工引导,避免杂乱。
(4)重点关注珍稀濒危药用植物的资源开发和研究利用,通过合理设置保育圃等区域,加强繁殖培育工作,从种类数量逐步转变到种类质量上,为后期药用植物科普科研提供基础。此外,由于这些植物以乔木为主(珍稀濒危药用植物共24种,其中乔木有18种,占比75%),在园林景观上可形成以珍稀濒危药用乔木植物为核心的植物组团,突出专类园主题,讲好植物故事;在科学研究上,应继续挖掘其药用性质和药理特点,并通过繁育手段提高其数量,缓解珍稀濒危药用植物数量少的压力。
4 结 论
南宁青秀山珍贵树种展示园共有药用植物349种,包含108科264属,其中,被子植物门有318种,裸子植物门9种,蕨类植物门22种,物种层次构成较为复杂,被子植物门优势明显。该专类园药用植物中以常绿为特色,较为荫蔽,适合林下游憩、锻炼等活动。功效丰富且运用价值较高,尤其以清热解毒、祛风湿、消肿、治疗跌打损伤和止痛占比较高,是常用的药品功能。该展示园共有珍稀濒危药用植物24种,隶属于19科20属。针对不足之处,本次调查提出建议:(1)及时更换不适于生境的植物种类;(2)融入壮族特色;(3)优化种植空间布局;(4)重点关注珍稀濒危药用植物资源。
青秀山管理委员会科学研究项目“秋海棠属种质资源评价与创新”(QXS2021-01)