【理学论文】湖南壶瓶山国家级保护区药用蕨类植物的调查研究

 　蕨类植物是一群在种质和代谢方面均具有多样性的孢子植物，在植物系统上介于苔藓植物和种子植物之间。《中国药用植物图鉴》收集了 60 多种药用蕨类植物，《全国中草药汇编》记载了 177 种药用蕨类植物。蕨类植物是中草药的重要组成部分，开展对野生药用蕨类植物资源的调查和分析，对于进一步掌握野生药用蕨类植物资源的现状及开发利用具有重要的意义。壶瓶山国家级保护区位于湖南省石门县境内( 东经 110°29' ～110°59'，北纬 29°50' ～30°09') ，地处武陵山脉的东北端，属亚热带山地气候，具有气温偏低、春迟冬早、雨量充沛、湿度较大等特点，是中国亚热带地区森林植被保存比较完好的少数林区之一，森林覆盖率达 86． 5%，植被覆盖度达 98． 7%。该区居住着汉族、土家族( 80%) 、苗族、回族等 12个民族，其日常生活、生产活动、医药卫生等都与区内植物密切相关，在与疾病进行斗争的历史过程中，居民积累了丰富的草药知识和治疗经验。虽然有学者对该区药用蕨类植物资源有过研究，但均没有对药用蕨类进行系统的介绍，并且有关该区药用蕨类植物的区系及民族文化尚未有研究报道。基于此，本文拟对该区药用蕨类植物资源的多样性，区系特征和性质、垂直分布状况，以及民族文化等方面进行较为系统的探讨，以期为该区药用蕨类植物资源的开发利用、植物多样性保护及民族植物学提供科学依据和参考。
　　近年来，在开展科技基础平台项目---武陵山区自然保护区标本整理与整合工作，对壶瓶山国家级保护区进行大量野外调查、标本采集与鉴定，同时结合《壶瓶山国家级自然保护区药用蕨类植物名录》，《湖南壶瓶山国家级自然保护区科学考察报告集》等相关资料，初步查明该区有药用蕨类植物165 种( 不包含变种和亚种) ，隶属于33 科57 属。该区药用蕨类植物科属种分别占该区蕨类植物的 82． 50%，60． 00%，47． 83% 和武陵山地区和全国药 用 蕨 类 总 科 属 种 的 80． 48%，71． 25%，77． 10% 和 67． 34% ，47． 90% ，36． 91% 。目前对国家级自然保护区药用蕨类多样性研究的文献比较少，同已研究的其它国家级自然保护区相比较，该区药用蕨类植物资源丰富且多样性较高，对研究和开发我国药用蕨类植物资源具有重要意义和价值。壶瓶山国家级保护区药用蕨类植物含属种较多的科有水龙骨科 Polypodiacea( 11/37) ，鳞毛蕨科Dryopteridaceae( 4 /27) ，凤尾蕨科 Pteridaceae( 1 /13)卷柏科 Selaginellaceae( 1/13) 、金星蕨科 Thelypteri-daceae( 6 /10) 等。该区既有在系统位置上被认为较原始科，如石松科 Lycopodiaceae 等，又有较为进化的水龙骨科 Polypodiaceae、蕨科 Pteridiaceae、槐叶苹科 Salviniaceae 等，原始和进化的类群共存，体现了该区药用蕨类植物起源古老，但物种分化强烈的特点。含 10 种以上的大属有卷柏属 Selaginella( 13种) ，凤尾蕨属 Pteris( 12 种) ，鳞盖蕨属 Microlepia( 12 种) ，鳞毛蕨属 Dryopteris( 10 种) ; 5 ～ 9 种的中等属有 5 个，即石韦属 Pyrrosia( 含 9 种) ，耳蕨属Polystichum( 含 9 种) ，瓦韦属 Lepisorus( 含 8 种) ，铁角蕨属 Asplenium( 含7 种) ，铁线蕨属 Adiantum( 含6种) ; 而5 种以下的寡种属和单种属则多达48 属，共79 种，其中含 2 ～ 4 种的寡种属有 21 属，只含 1 种的单种属有 27 属，占总属数的 36． 84%。
　　根据臧得奎和陆树刚分布区类型划分原则，结合蕨类植物的现代地理分布，可将该区 33科药用蕨类划分为 5 个分布区类型。其中世界分布15 科( 45． 46% ) ，热带分布 14 科( 42． 42% ) ，温带分布 4 科( 12． 12%) ，因此从科的组成来看，本地区主要为热带-亚热带类型。根据吴征镒属分布区类型划分方案，可将该区的 57 属药用蕨类植物划分为 9 个分布区类型。
　　壶瓶山国家级保护区药用蕨类植物区系成分多样，具有广泛联系和混杂分布的特点。该区药用蕨类植物区系分布以热带成分为主，共 33 属，占该区除世界分布外的药用蕨类植物总属数的 75． 00%，热带成分又以泛热带分布为主。温带成分较少，仅11 属，占 25． 00% 。由此说明壶瓶山药用蕨类植物具有热带亲缘性。蕨类植物在系统发育的历程中，属于低级原始的维管植物，生态分布习性一般都是喜阴湿，但在长期进化过程中，也获得了对环境条件的高度适应。根据植被类型和组成，可将壶瓶山国家级保护区划分为四个植被带谱，由于各植被带谱的海拔、光照、温度、湿度及土壤等条件的差异，不同的植被带分布着不同的药用蕨类植物。
　　海拔 1 000 m 以下，植物群落主要是由壳斗科的栲属 Casnnopsis、青冈属 Cyclobalanopsis、山茶科的木荷属 Schima 和樟科的樟属 Cinnamomum、润楠属Machilus 等组成的常绿阔叶林。该植被带以泉坪的梯子沟、土湾、药铺河及毛竹河等几片常绿宽叶林保存较好，在浓密的树冠遮盖下，林地阳光微弱，土壤温度较高，腐殖质丰富，为喜阴蕨类的生长创造了适宜的生态条件。该植被带药用蕨类植物不仅种类丰富，而且生长繁茂，不少种类高达 1 m 以上，如薄叶卷柏 Selaginella delicatula、普通凤丫蕨 Coniogrammeintermedia、对生耳蕨 Polystichum deltodon、长尾复叶耳蕨 Arachniodes simplicior、矩圆叶线蕨 Colysis henryi等; 附生石壁或树干上的如铁线蕨 Adiantum capillus－ veneris、长柄车前蕨 Antrophyum obovatum、攀援星蕨 Microsorium buergerianum、龙头节肢蕨 Arthromerislungtauensis 等。当地居民采药部位随季节、气候的不同而不同，对同一药物，不同季节、不同气候环境采药部位也不完全一样。一般来说，冬、春季采药，多采集根部; 而夏、秋季采药，则茎尖、茎中部为佳。通过调查，根据药用部位的不同将壶瓶山国家级保护区药用蕨类植物分为全草类药，根茎类药，叶及孢子类药，绵毛及鳞毛类药四类，有些种隶属于不同类别，四类之和大于165。其中全草类药有蛇足石杉 Huperzia ser-ratar、玉柏石松 Lycopodiastrum obscurum、兖州卷柏Selaginella involvens、异穗卷柏 Selaginella heterostach-ys、阴地蕨 Scepteridium ternatum 等 134 种，占总数的81． 21% ; 根茎类 38 种，占 23． 03% ，如足鳞毛蕨Dryopteris fuscipes，华东蹄盖蕨 Athyrium niponicume、华东阴地蕨 Scepteridium japonicum、渐尖毛蕨 Cy-closorus acuminatus; 叶类有边缘鳞盖蕨 Microlepiamarginata、东方荚果蕨 Matteuccid orientalis、三叉耳蕨 Polystichum tripteron 等 8 种，孢子类仅有海金沙Lygodium japonicum; 绵毛及鳞毛类药仅有紫萁 Os-munda japonica。根据药用功能的不同，可将该区的 165 种药用蕨类植物分为五大类型: 清热类药蕨类，解毒类药蕨类，祛风、利水渗湿药蕨类，活血、理血药蕨类，驱虫杀虫药蕨类。严格说来，药用植物的功能不专限于某一类型，而是几种类型兼而有之，因此就同一种药用植物，有可能同时隶属于几种不同的类型，例如翠云草 Selaginella uncinata 既是清热类药蕨类，又是解毒类药蕨类。
　　目前壶瓶山保护区居民还停留在民间草药阶段，资源需求量大，他们大都采集蕨类植物块茎或全草，因此对药用蕨类植物资源的破坏具有毁灭性。然而，蕨类植物大多为多年生植物，其根状茎或植株生长缓慢，如蛇足石杉 Huperzia serratar 从孢子萌发到长成一棵十几厘米高的成年植株约要 15 年。自然生长状态远远满足不了该区的需求，因此必然会威胁到种类的繁衍与生存，并进一步对该区生态系统稳定性造成影响。可见，对药用蕨类植物资源的保护迫在眉睫。因此我们在开发利用时，必须注意植被保护，尤其加强药用蕨类植物主要分布地带的保护，并进行适当的人工栽培、繁育等。目前药用蕨类类植物的研究不多，只是在少数常用种类进行了活性成分及药理方面进行了研究，而大多种类只知功效主治或为民间用药，其有效成分不能完全确认，药用价值还未被全发现，所以在保护植被的同时应加强筛选具有新活性物质及药理方面的研究，这些课题都需要我们开展医药生化方面的研究，使药用蕨类植物得到更准确的应用，这不仅对资源利用具有重大意义，而且在理论上也有重要价值。
　　壶瓶山国家级自然保护区居住着汉族、土家族( 80%) 、苗族、回族等 12 个民族，其日常生活、生产活动、医药卫生等都与区内植物密切相关，在与疾病进行斗争的历史过程中，居民积累了丰富的草药知识和治疗经验。在 165 种药用蕨类中，很多是有地方民族特色，如蛇足石杉、肿足蕨 Hypodematium cre-natum、阴地蕨 Botrychium ternatum 等为土家族常用药物，并且民间常以"参、七、莲、风、还阳、蜈蚣、血"对其进行分类和保护。另外，该区各民族药匠们在治疗疾病时，一般多用原料药，以新鲜品种为主，但同时行成了丰富多样的加工制作工艺，以确保临床用药及药物疗效，同时亦能合理利用和保护资源。然而，这些经验和工艺至今还仅仅分散流传于民间，更有甚者，众多文化的传承濒临失传的危险。因此在开展药用蕨类植物保护生物学、人工栽培、活性成分等方面研究外，还应注重民族植物学研究，通过对该区民族药用蕨类和该区民族文化之间的相互关系的研究，能为寻求药物资源的可持续利用和资源保护提供非常有价值的参考。