梅州地區(qū)10種珍稀瀕危藥用植物的保護(hù)評價(jià)

鄧春亮，范劍明，蔡展浩，羅萬業(yè)，黃錦榮，張冬生

(1.嘉應(yīng)學(xué)院，廣東 梅州 514015； 2.梅州市林業(yè)科學(xué)研究所，廣東 梅州 514011)

自古以來，藥用植物對人類的醫(yī)療保健起著不可估量的重要作用。然而，隨著經(jīng)濟(jì)時(shí)代的發(fā)展，人類活動對環(huán)境產(chǎn)生了深刻影響，對植物的生存環(huán)境產(chǎn)生了不同程度的威脅，從而導(dǎo)致一些野生植物資源數(shù)量上不同程度的減少，野生藥用植物資源因其價(jià)值性減少的更快。因此，如何評價(jià)野生藥用植物的受威脅程度及優(yōu)先保護(hù)是保護(hù)野生藥用植物資源的一項(xiàng)重要任務(wù)。

目前，國內(nèi)已有很多學(xué)者對藥用植物瀕危程度及優(yōu)先保護(hù)進(jìn)行了研究[1-13]，并從定性化轉(zhuǎn)向定量化研究。王年鶴等[1]，袁昌齊等[2]提出的珍稀瀕危藥用植物稀有瀕危程度的定量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)具有先驅(qū)性意義，受到了普遍認(rèn)可。姚振生等[3]在薛達(dá)元等[4]關(guān)于珍稀瀕危植物的評價(jià)方法基礎(chǔ)上，提出珍稀瀕危藥用植物的“瀕危系數(shù)”和“急切保護(hù)值”的計(jì)算方法。黃璐琦等[5]從價(jià)值系數(shù)、生物學(xué)系數(shù)等4個大方面探討了藥用植物的受威脅及優(yōu)先保護(hù)的綜合評價(jià)。此后，研究層出不斷[6-14]，但前人研究在綜合評價(jià)權(quán)重的確定上主要憑借經(jīng)驗(yàn)。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，對梅州地區(qū)10 種野生珍稀瀕危藥用植物進(jìn)行了多年調(diào)查和資料收集，制定了珍稀瀕危藥用植物受威脅及保護(hù)的評價(jià)指標(biāo)體系及定量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)用層次分析法[15]，將專家經(jīng)驗(yàn)與理論相結(jié)合，對指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)；并提出珍稀瀕危藥用植物“加權(quán)受威脅系數(shù)”的計(jì)算方法。然后利用調(diào)查收集的梅州地區(qū)10種珍稀瀕危藥用植物各指標(biāo)的得分，對其進(jìn)行綜合評價(jià)，確定保護(hù)等級，以期為藥用植物的受威脅程度及保護(hù)的綜合評價(jià)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

梅州市林業(yè)科學(xué)研究所為保護(hù)鄉(xiāng)土野生中藥資源，組織專家組對梅州地區(qū)各縣區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行連續(xù)5 a(2012年5月—2017年6月)的鄉(xiāng)土特色中藥資源調(diào)查，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)梅州地區(qū)紅豆杉、毛冬青、梅片樹等(表1)10種中藥野生資源數(shù)量有逐年減少的趨勢，而藥典中這10種中藥材的藥用價(jià)值較高，因而推廣應(yīng)用前景較好。結(jié)合梅州地區(qū)實(shí)際情況，選取這10種有代表性的藥用植物為研究對象，進(jìn)而通過綜合評價(jià)研究以開展具體的保護(hù)，繁育栽培和開發(fā)利用等措施。具體科屬特性見表1。

表1 梅州地區(qū)10種特色珍稀瀕危藥用植物科屬特征

1.2 方法

1.2.1 評價(jià)指標(biāo)體系的建立及因素分析 對植物的優(yōu)先保護(hù)與植物所受威脅程度密不可分，植物所受威脅的輕重是對其實(shí)施優(yōu)先保護(hù)的直接依據(jù)。對于藥用植物而言，植物受到的威脅是多方面的，如藥用價(jià)值、綜合性開發(fā)、野生資源量、野生資源減少速率、自然生長快慢程度(野生資源)、苗木繁育栽培難度、地處周圍人口密度、分類學(xué)、分布與生境要求、國家保護(hù)級別、省立法保護(hù)、保護(hù)現(xiàn)狀、栽培現(xiàn)狀等，且不同習(xí)性科屬的藥用植物在不同指標(biāo)上的表現(xiàn)不盡相同，因此通過某一指標(biāo)比較不同藥用植物的受威脅程度是片面的。為了實(shí)現(xiàn)不同藥用植物受威脅程度的比較，需要建立一個合理的綜合評價(jià)指標(biāo)體系。通過長期實(shí)地調(diào)查和文獻(xiàn)調(diào)查，并根據(jù)梅州地區(qū)特點(diǎn)，通過專家組研討，最終建立珍稀瀕危藥用植物受威脅及保護(hù)評價(jià)的指標(biāo)體系(由13項(xiàng)指標(biāo)組成)，并制定指標(biāo)等級的度量標(biāo)準(zhǔn)(表2)。限于篇幅，通過調(diào)查獲得的梅州地區(qū)10種藥用植物各指標(biāo)的具體得分見表6。

表2 藥用植物的受威脅及優(yōu)先保護(hù)評價(jià)指標(biāo)體系及評分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.2 評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定 由于珍稀瀕危藥用植物受威脅及優(yōu)先保護(hù)評價(jià)的指標(biāo)較多，不同指標(biāo)在評價(jià)中的作用不盡相同。為給指標(biāo)賦予較客觀的權(quán)重，將13項(xiàng)指標(biāo)按指標(biāo)特性分成價(jià)值狀況、瀕危狀況、遺傳損失狀況和現(xiàn)有保護(hù)狀況等4個方面，建立層次結(jié)構(gòu)模型，用層次分析法(AHP)[15]進(jìn)行逐層賦權(quán)。指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)見表3。

1.2.3 珍稀瀕危藥用植物各種狀況系數(shù)及受威脅系數(shù)的計(jì)算 植物受威脅及優(yōu)先保護(hù)評價(jià)的影響因素主要來自價(jià)值狀況、瀕危狀況、遺傳損失狀況和受保護(hù)狀況等4個方面，其中不同方面在評價(jià)中起的作用不盡相同，每一方面包含的不同指標(biāo)，對該方面的影響也不盡相同。因不同因素在信息數(shù)量表達(dá)上或在信息的度量級別上不盡相同，為了便于比較，即用加權(quán)系數(shù)(Ci)度量第i種藥用植物某一狀況程度的大小。

表3 指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)

(1)

式中：xij為第i種藥用植物某一狀況第j項(xiàng)指標(biāo)的得分；μj為藥用植物某一狀況第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重(即某一狀況，層次分析法中準(zhǔn)則層關(guān)于指標(biāo)層的權(quán)重)；m為藥用植物相應(yīng)狀況包含的指標(biāo)數(shù)量，對于不同的狀況，指標(biāo)數(shù)量m不盡相同。系數(shù)Ci越高，表明藥用植物受到的威脅越大。

藥用植物受到各方面的威脅，可用受威脅系數(shù)來綜合反應(yīng)。即受威脅系數(shù)，是由價(jià)值狀況、瀕危狀況、遺傳損失狀況和現(xiàn)有保護(hù)狀況等4個方面13項(xiàng)指標(biāo)的得分，根據(jù)層次分析法目標(biāo)層關(guān)于準(zhǔn)則層的權(quán)重與準(zhǔn)則層關(guān)于指標(biāo)層的權(quán)重綜合計(jì)算的最終總權(quán)重，進(jìn)行加權(quán)綜合計(jì)算得到的。即用加權(quán)公式計(jì)算第i種藥用植物受到威脅程度的大小。

(2)

式中：xij為第i種藥用植物第j項(xiàng)指標(biāo)的得分；wj為藥用植物第j項(xiàng)指標(biāo)的總權(quán)重。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定受威脅程度的輕重，進(jìn)而劃分優(yōu)先保護(hù)等級。

本文藥用植物各狀況系數(shù)的計(jì)算采用加權(quán)公式(1)，考慮了不同指標(biāo)對相應(yīng)狀況的不同影響，這主要反映在權(quán)重uj上。這與姚振生等[3]的結(jié)果不同，他們沒有考慮權(quán)重uj。在計(jì)算藥用植物受威脅系數(shù)時(shí)采用加權(quán)公式(2)，綜合考慮了不同狀況及不同指標(biāo)的不同影響，這主要反映在綜合權(quán)重wj上。而姚振生等[3]、黃璐琦等[5]在計(jì)算藥用植物受威脅系數(shù)及優(yōu)先保護(hù)值時(shí)雖有考慮權(quán)重，但權(quán)重是由專家討論直接賦予。本文uj和wj的獲得是通過建立指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)，由專家組對各層指標(biāo)兩兩對比構(gòu)造判斷矩陣，并通過對檢驗(yàn)顯著的判斷矩陣求解特征向量獲得的。這就使權(quán)重的獲得在專家的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，有了理論依據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算與分析

2.1.1 指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算 根據(jù)上述層次結(jié)構(gòu)，通過梅州市林業(yè)科學(xué)研究所專家組對各指標(biāo)的重要性兩兩進(jìn)行比較判斷，根據(jù)AHP法重要性標(biāo)度準(zhǔn)則[15]，獲得目標(biāo)層對準(zhǔn)則層O-B，準(zhǔn)則層對指標(biāo)層B1-X，B2-X，B3-X，B4-X，共5個判斷矩陣如下：

求得5個判斷矩陣對應(yīng)的最大特征根分別為：λmax0=4.2153，λmax1=2，λmax2=5.3761，λmax3=2，λmax4=4.2335。

然后對5個判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)計(jì)算，得5個判斷矩陣的一致性比率依次為：CR0=0.0806，CR1=0，CR2=0.0839，CR3=0，CR4=0.0874。結(jié)果均小于0.1，說明5個判斷矩陣均通過了一致性檢驗(yàn)。

求每個最大特征根對應(yīng)的歸一化特征向量，獲得各層權(quán)重，如目標(biāo)層關(guān)于準(zhǔn)則層的指標(biāo)分別為0.384、0.328、0.168及0.120。準(zhǔn)則層關(guān)于指標(biāo)層的權(quán)重，以價(jià)值狀況為例，反應(yīng)價(jià)值狀況的藥用價(jià)值X1和綜合開發(fā)利用X2兩項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重分別為0.8和0.2，其它類似解釋。再通過綜合運(yùn)算，將目標(biāo)層關(guān)于準(zhǔn)則層的權(quán)重乘以準(zhǔn)則層關(guān)于指標(biāo)層的權(quán)重，獲得目標(biāo)層關(guān)于指標(biāo)層的最終權(quán)重，即總權(quán)重。具體結(jié)果見表4。

2.1.2 指標(biāo)權(quán)重分析 由表4可知，價(jià)值狀況、瀕危狀況、遺傳損失狀況和受保護(hù)狀況對藥用植物受威脅及優(yōu)先保護(hù)評價(jià)影響的重要性依次減弱。其中，價(jià)值狀況和瀕危狀況兩項(xiàng)權(quán)重和為71.2%，這兩項(xiàng)因素是影響評價(jià)的關(guān)鍵因素；而價(jià)值狀況權(quán)重為38.4%，比瀕危狀況權(quán)重32.8%相對高些，說明價(jià)值狀況因素在評價(jià)藥用植物的受威脅及優(yōu)先保護(hù)的評價(jià)中影響更大一些。

表4 各層指標(biāo)權(quán)重及總權(quán)重結(jié)果

另外，從最終的總權(quán)重可知，排在前5的指標(biāo)分別是藥用價(jià)值(X1)、野生資源量(X3)、分類學(xué)(X8)、綜合開發(fā)利用(X2)及栽培現(xiàn)狀(X13)。從指標(biāo)的賦值意義，可知一種植物如果藥用價(jià)值高，野生資源量少，種型單一，又已綜合開發(fā)利用，現(xiàn)有栽培量少，是對其實(shí)施優(yōu)先保護(hù)的主要依據(jù)。說明這5項(xiàng)指標(biāo)是影響評價(jià)的主要指標(biāo)。

2.2 各種狀況評價(jià)與綜合評價(jià)計(jì)算及分析

2.2.1 各種狀況系數(shù)及受威脅系數(shù)計(jì)算 利用公式(1)，計(jì)算得梅州地區(qū)10種珍稀瀕危藥用植物的各狀況系數(shù)，見表5。

表5 梅州地區(qū)10種珍稀瀕危藥用植物的各種狀況系數(shù)

利用公式(2)，計(jì)算得梅州地區(qū)10種珍稀瀕危藥用植物的受威脅系數(shù)，受威脅系數(shù)的大小意味著受保護(hù)的急緩。根據(jù)結(jié)果按下面標(biāo)準(zhǔn)劃分受威脅程度及優(yōu)先保護(hù)等級：若Ci≥0.65，則該藥用植物存在重度威脅，需受一級保護(hù)；若0.5≤Ci<0.65，則該藥用植物存在較重威脅，需受二級保護(hù)；若0.4≤Ci<0.5，則該藥用植物存在威脅，需受三級保護(hù)；若Ci<0.4，則該藥用植物存在輕度威脅，需受四級(注意)保護(hù)。具體結(jié)果見表6。對分級結(jié)果進(jìn)行方差分析，顯著性檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F值為31.421，顯著性概率P值為0.0005，遠(yuǎn)小于0.05，檢驗(yàn)結(jié)果顯著，表明各級差別顯著，分級合理。

表6 梅州地區(qū)10種珍稀瀕危藥用植物指標(biāo)得分&受威脅及優(yōu)先保護(hù)等級

2.2.2 綜合評價(jià) 由表6可知，梅州地區(qū)10種珍稀瀕危藥用植物的受威脅程度各不相同，其受威脅程度大小排序依次是：紅豆杉、鐵皮石斛、巴戟天、肉桂、土沉香、梅片樹、黃精、青蒿、七葉一枝花、毛冬青。

紅豆杉，是我國特有的少種屬樹種，是世界上公認(rèn)瀕臨滅絕的天然珍稀抗癌植物，是國家一級保護(hù)植物。在梅州梅縣區(qū)(陰那山)、平遠(yuǎn)縣(五指石)、五華縣(七目嶂)等自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，海拔300～1100 m的山谷和溪邊陰濕的常綠闊葉林下有極少量分布。為解決醫(yī)用需求，在梅州各縣南藥基地均有種植，其中梅州市中大南藥基地梅縣區(qū)松口鎮(zhèn)紅豆杉種植面積達(dá)466.7 hm2。但隨著環(huán)境的惡化，患癌數(shù)量的增加，市場需求日益增加，紅豆杉依然是市場緊缺藥材。因?yàn)槠涓咚幱脙r(jià)值性、高瀕危度和難遺傳特性，使野生資源面臨重度威脅，需受一級急切保護(hù)。

鐵皮石斛，是國家二級保護(hù)植物，在唐代醫(yī)學(xué)經(jīng)典《道藏》中被列為“中華九大仙草之首”，自唐宋以來，一直被列為皇室貢品。僅在梅州梅縣區(qū)(陰那山)、平遠(yuǎn)縣(五指石)、興寧市(陽天嶂)等自然保護(hù)區(qū)半陰濕的樹干或巖石壁上有極少量分布。雖已在梅州各縣南藥基地有大量種植，其中梅州尚上升鐵皮石斛種苗組培基地已達(dá)1 hm2，在一定程度上緩解了市場供應(yīng)壓力。但鐵皮石斛屬地區(qū)性種，生境較為特殊，實(shí)際中難以真正保護(hù)到位，屬于受重度威脅的物種，需受一級急切保護(hù)。

巴戟天，是四大南藥之一，是國家三級保護(hù)植物。僅在梅州五華縣和平遠(yuǎn)縣山地疏林或林緣下暖濕處有極少量分布。雖然梅州各縣南藥基地均有人工栽培，其中五華縣南藥基地已有33.3 hm2以上的種植面積，近年來種植面積在不斷擴(kuò)大，但仍不能滿足市場日益增長的需要。它的高藥用價(jià)值性和高瀕危度，使其成為受重度威脅的物種，野生資源需受一級急切保護(hù)。

肉桂，也是一種高藥用價(jià)值植物，在梅州五華縣和豐順縣陽光充足的疏林暖濕處有少量分布，屬于漸危的藥用植物，梅州平遠(yuǎn)縣和五華縣已有人工種植，但種植量不大，僅13.3 hm2，不能滿足市場需求。因此野生資源存在較重威脅，需受二級重點(diǎn)保護(hù)。

土沉香，為名貴藥材，是胃痛特效藥。野生資源量少，再生周期漫長，是少種屬漸危國家二級保護(hù)植物。在梅州五華縣和大埔縣農(nóng)村低地常綠闊葉林中有少量野生資源分布，雖已受保護(hù)，但由于其珍稀性，仍需繼續(xù)加強(qiáng)保護(hù)。目前在梅州興寧、豐順、大埔和五華均有種植基地，其中五華縣棉洋鎮(zhèn)七畬徑林場沉香種植面積達(dá)93.3 hm2，但人工栽培周期長，市場供應(yīng)緊缺。因此野生資源依然面臨較重威脅，需受二級重點(diǎn)保護(hù)。

梅片樹，中藥稱天然冰片，也是一種名貴藥材，是復(fù)方丹參滴丸、速效救心丸、雙料喉風(fēng)散等60多種中成藥的重要原料之一。野生資源量極少，最早在梅州梅縣區(qū)水車鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)，屬于多種屬地帶性瀕危物種?，F(xiàn)在梅州平原已有大量種植，全市種植面積達(dá)1333.3 hm2，已成為全國第三大冰片生產(chǎn)基地，填補(bǔ)了國內(nèi)天然冰片市場的空白，但依然不能滿足市場需求。因?yàn)樗哂休^高的藥用價(jià)值，野生資源量少，存在較重威脅，應(yīng)給予二級重點(diǎn)保護(hù)。

黃精，是藥用價(jià)值較高的植物，在梅州各縣林下、灌叢或山坡陰處有少量野生資源分布，屬于稀有種，存在當(dāng)?shù)鼐用耠S意采挖現(xiàn)象。雖梅州已有人工種植基地，但累計(jì)不足6.7 hm2，市場時(shí)有供不應(yīng)求現(xiàn)象。因此野生資源存在威脅，需受三級保護(hù)。

青蒿，有“中國神藥”、“中國小草”之稱，是我國防治惡性瘧疾的首選藥物和基本用藥，已助百萬人擺脫瘧疾之苦。在梅州各縣海拔500 m，氣溫18～25 ℃的山野坡地均有分布，屬于多種屬地帶種。在梅州豐順縣已建成國內(nèi)最大的青蒿種植生產(chǎn)基地。因其具有較高的藥用價(jià)值，雖然野生資源量尚多，依然存在輕度威脅，應(yīng)注意保護(hù)。

七葉一枝花，在藥用價(jià)值方面比其他藥材顯得一般，但也不可低估，民間有七葉一枝花，百病一把抓的說法。在梅州興寧、五華一帶海拔600～1350 m的林下蔭處或溝谷邊草叢中均有分布，屬于多種屬地區(qū)性物種。有相應(yīng)的人工栽培，但栽培量不大，累計(jì)不到1.3 hm2。所以野生資源存在輕度威脅，應(yīng)注意保護(hù)。

毛冬青，在梅州各縣山野坡地、丘陵的灌木叢中均有分布，屬于多種屬廣布種。野生資源量尚多，暫沒有供不應(yīng)求現(xiàn)象出現(xiàn)。在梅州已有相應(yīng)人工栽培，共20 hm2左右。因其具有較高的藥用價(jià)值，所以野生資源存在輕度威脅，應(yīng)注意保護(hù)。

3 結(jié)論與討論

梅州地區(qū)10種珍稀瀕危藥用植物的受威脅及優(yōu)先保護(hù)評價(jià)是一個綜合評價(jià)問題，通過指標(biāo)體系的建立，根據(jù)專家調(diào)查的各指標(biāo)的具體得分，建立了價(jià)值系數(shù)、瀕危系數(shù)、遺傳損失系數(shù)及受威脅系數(shù)的加權(quán)計(jì)算公式，其中權(quán)重通過對指標(biāo)進(jìn)行歸類處理(分為4大類)，建立指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)，運(yùn)用層次分析法獲得，具有合理的理論依據(jù)，又體現(xiàn)了不同指標(biāo)在評價(jià)中起的不同作用，顯示了評價(jià)的合理性和科學(xué)性，這是較前人研究的先進(jìn)之處。最后還對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行排序與分級，并對分級結(jié)果進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，進(jìn)一步顯示了評價(jià)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

評價(jià)得出梅州地區(qū)10種珍稀瀕危藥用植物的受威脅程度及優(yōu)先保護(hù)級別，對梅州地區(qū)實(shí)施野生瀕危藥用植物資源的具體保護(hù)和開發(fā)具有實(shí)際意義。對于紅豆杉、鐵皮石斛、巴戟天等3種面臨重度威脅的藥用植物，一方面要加強(qiáng)野生資源的保護(hù)，另一方面加大科學(xué)研究，重點(diǎn)開展繁育、栽培和綜合利用的科學(xué)研究，加大人工種植力度，提高產(chǎn)量，增加貨源以滿足市場需求。對于肉桂、土沉香、梅片樹等3種受較重威脅的藥用植物，除仍需加強(qiáng)野生資源的保護(hù)外，加大研究開發(fā)力度，擴(kuò)大種植面積，提高藥材供應(yīng)量以滿足供需平衡。對于青蒿、七葉一枝花、毛冬青3種受輕度威脅的藥用植物，應(yīng)注意保護(hù)，使野生資源不受肆意采挖和破壞而導(dǎo)致資源量的減少。

另外，本研究的評價(jià)模式具有簡單、直觀、靈活、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，具有較強(qiáng)的可行性和推廣性。具體在運(yùn)用時(shí)，可根據(jù)評價(jià)的地域性，適當(dāng)修改相應(yīng)指標(biāo)體系和指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)即可。因此，該模式可為藥用植物的受威脅及保護(hù)評價(jià)提供參考，也可為其他植物資源的受威脅及保護(hù)評價(jià)提供參考。