武漢輕工大學藥用植物資源多樣性調查分析

植飛 華艮 楊天樂 閆淇雨 鄒宇帆 王鑫婷

摘要[目的]比較武漢輕工大學常青和金銀湖2個校區(qū)的藥用植物資源多樣性。[方法]采用踏查法和查閱文獻相結合的方法對武漢輕工大學的藥用植物資源進行調查，然后從藥用植物種類組成、物種α與β多樣性指數以及藥用部位種類等方面對2個校區(qū)的藥用植物資源進行比較分析。[結果]武漢輕工大學校園內共有廣義的藥用植物53科87屬99種，其中常青校區(qū)有50科78屬89種，金銀湖校區(qū)有39科57屬59種。2個校區(qū)中被子植物都占有絕對優(yōu)勢，裸子植物和蕨類植物偏少。 Simpson 指數、Shannon-Wiener指數、Margalef指數及Pielous指數表現出相同的趨勢，即常青校區(qū)大于金銀湖校區(qū)。常青校區(qū)與金銀湖校區(qū)藥用植物相同種數49種，物種相似度Cj=0.494 9。藥用部位種類常青校區(qū)比金銀湖校區(qū)豐富。[結論]常青校區(qū)藥用植物多樣性大于金銀湖校區(qū)，金銀湖校區(qū)應該適當地增加藥用植物的種植，減少人為干擾來提高其藥用植物多樣性，以便更好地對校園進行生態(tài)建設，同時為藥用植物的教學提供更多的資源。

關鍵詞藥用植物;多樣性;多樣性指數;武漢輕工大學

中圖分類號S?567文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2019）18-0183-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.18.050

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Investigation and Analysis on Medicinal Plant Resources in Wuhan Polytechnic University

ZHI Fei，HUA Gen，YANG Tian-le et al（School of Biology and Pharmaceutical Engineering， Wuhan Polytechnic University，Wuhan，Hubei 430023）

Abstract[Objective]The diversity of medicinal plant resources in Changqing and Jinyinhu campuses of Wuhan Polytechnic University were compared.[Method]Through investigation and literature review， the medicinal plant resources of Wuhan Polytechnic University were investigated.Then the plant species constitution， α and β diversity indexes and species of medicinal parts within these two campuses were compared.[Result]There were 99 species in 87 genera of 53 families of medicinal plants in Wuhan Polytechnic University， including 89 species in 78 genera of 50 families of medicinal plants in Changqing campus and 59 species in 57 genera of 39 families of medicinal plants in Jinyinhu campus.Angiosperms were dominant in both campuses， while gymnosperms and Pteridophytes were rare.Simpson index， Shannon-Wiener index， Margalef index and Pielous index showed the same trend， namely the index values of Changqing campus > the index values of Jinyinhu campus.There were 49 species of medicinal plants in common on two campus， and the species similarity（Cj） was 0.494 9.The species of medicinal parts in Changqing campus were more abundant than Jinyinhu campus.[Conclusion]The diversity of medicinal plants in Changqing campus is greater than that in Jinyinhu campus.Jinyinhu campus should appropriately increase the planting of medicinal plants to improve the diversity of medicinal plants， better construct the ecological campus and provide more resources for the teaching of medicinal plants.

Key wordsMedicinal plant;Diversity;Diversity index;Wuhan Polytechnic University

藥用植物是指醫(yī)學上用于防病、治病的植物[1]，是中藥資源中最重要的組成部分，具有很高的科研價值。有關藥用植物資源的種類、分布及其多樣性一直是研究的熱點[2]。

目前，國內已有部分大學對校園藥用植物多樣性進行了相關調查工作[3-5]，武漢輕工大學也開展過校園藥用植物資源的相關調查研究[6]，但并未對其多樣性進行深入研究。為深入了解武漢輕工大學校園內藥用植物資源多樣性情況，更好地將該校建設成一個生態(tài)校園，同時為藥用植物的教學提供更多的資源，筆者進行了此次調查研究。

1研究區(qū)概況和研究方法

1.1研究區(qū)概況

武漢輕工大學是一所歷史悠久且具有深厚文化底蘊的工科院校，創(chuàng)校至今已有68年的歷史。它分為常青（主校區(qū)）和金銀湖（新校區(qū)）2個校區(qū)，占地面積分別為20和80 hm2[7]，2個校區(qū)的地理位置見圖1和圖2。由圖1和圖2可知，常青校區(qū)的形狀很不規(guī)則，而金銀湖校區(qū)形狀是一個規(guī)則的多邊形，并且常青校區(qū)內有教職工宿舍，而金銀湖校區(qū)沒有。

武漢輕工大學位于九省通衢的湖北省省會城市——武漢市，武漢市屬于亞熱帶季風性濕潤氣候區(qū)，雨量充沛，日照時間長，四季分明，夏季溫度高，降水集中，雨熱同期，冬季濕潤，溫度較低。一年當中，1月的平均氣溫最低，為3.4 ℃;7月平均溫度最高，為28.9 ℃。夏季漫長，時間約為137 d;春秋兩季各約62 d。武漢活動積溫在5 000～5 200 ℃·d。初夏梅雨季節(jié)雨量十分集中，年降水量約為1 256 mm。年無霜期達250 d[8]。1.2研究方法

1.2.1調查方法。

根據校園自然分區(qū)，將武漢輕工大學常青校區(qū)分成以下5個片區(qū)：東片區(qū)包括生化樓、醫(yī)護樓、東區(qū)食堂、東區(qū)操場;中片區(qū)包括梅花餐廳、湖心亭;南片區(qū)包括學校南門;西片區(qū)包括科教樓;北片區(qū)包括桂圓公寓。依次對這5個片區(qū)的藥用植物進行種類鑒定，數量和分布位置的記錄，金銀湖校區(qū)的調查方法與之相同。

1.2.2藥用植物種類構成的分析方法。

通過查閱《中國植物志》《湖北植物志》《武漢植物志》《中國高等植物圖鑒》《全國中草藥匯編》等進行藥用植物物種的鑒定和科、屬、種的分類。用EXCEL表格來統計藥用植物的科、屬、種的數量。

1.2.3藥用植物多樣性分析方法。

植物物種多樣性指數是反映物種豐富度和物種均勻度的綜合指標，該研究中植物物種多樣性指數的計算采用α和β兩大類多樣性指數。α多樣性指數的測度選取了Simpson多樣性指數、Shannon-Wiener多樣性指數、Margalef物種豐富度指數以及 Pielous 均勻度指數[9-11]。β多樣性指數選取常用的Jaccard 相似度指數來反映不同群落物種間的相似性程度，體現著物種與環(huán)境之間的關系[12]。數據處理在 Microsoft Excel 軟件上完成。

Simpson多樣性指數： Sim = 1-i=si=1Pi2（1）

Shannon-Wiener多樣性指數：H=-i=si=1Pi（ln Pi）（2）

Margalef物種豐富度指數： Mar=（S-1）/ln N（3）

Pielous均勻度指數： Pie=[-i=si=1Pi（lnPi）]/ln S（4）

Jaccard 相似度指數：Cj=c/（a+b-c）（5）

式中，S為物種數， i為第i種物種;Pi為植物物種i的個體數在總個體數中的比例;N為調查區(qū)域內所有植物個體的總數量; a、b 分別為2個地區(qū)的物種數，c 為2個地區(qū)的共有物?種數。

2結果與分析

2.1常青校區(qū)與金銀湖校區(qū)藥用植物基本組成對比分析

2.1.1科屬種組成對比分析。由表1可知，常青校區(qū)內的藥用植物在科數、屬數、種數以及數量上都大于金銀湖校區(qū)。

2.1.2蕨類植物、裸子植物和被子植物組成對比分析。由圖3可知，2個校區(qū)中被子植物都占有絕對優(yōu)勢，并且常青校區(qū)內蕨類植物、裸子植物和被子植物的種數均高于金銀湖?校區(qū)。

2.1.3藥用植物來源對比分析。根據藥用植物的來源途徑對2個校區(qū)的藥用植物種類組成進行分類及比較（表2）。

第一類是校園內自然野生的藥用植物，如黃鵪菜、豬殃殃、蒲公英、刺兒菜等;第二類是校園綠化藥用植物，如樟樹、雪

松、紅花檵木、木槿、木犀等;第三類是私人種植的藥用植物，

如枸杞、柑橘、金橘、竹葉花椒、旱芹、蒜、韭等。第一類藥用植物常青校區(qū)的種數比金銀湖校區(qū)多，數量是金銀湖校區(qū)的?1.65倍;第二類藥用植物常青校區(qū)的種數比金銀湖校區(qū)多，數量卻比金銀湖校區(qū)少;第三類藥用植物常青校區(qū)有，而金銀湖校區(qū)沒有。

2.2常青校區(qū)與金銀湖校區(qū)藥用植物多樣性對比分析

2.2.1α多樣性指數。由表3可知， Shannon-Wiener多樣性指數和Simpson多樣性指數表現出相同的趨勢，即常青校區(qū)大于金銀湖校區(qū)，表明常青校區(qū)的藥用植物多樣性大于金銀湖校區(qū)。2個校區(qū)的Margalef指數和Pielous指數均表現為常青校區(qū)大于金銀湖校區(qū)，表明常青校區(qū)藥用植物物種豐富度較金銀湖校區(qū)高，且物種均勻度較金銀湖校區(qū)高。

2.2.2β多樣性指數。Jaccard相似性指數（Cj）是用來比較不同地區(qū)植物區(qū)系的相似性程度的數值，即2個地區(qū)植物區(qū)系的共有種的數量與2個地區(qū)植物區(qū)系的種類總數之比[13]。Cj值為 0～0.25 時為極不相似; Cj 值為>0.25～0.50 時為中等不相似; Cj 值為>0.50～0.75 時為中等相似;Cj值為>0.75～?1.00 時為極相似[14]。常青校區(qū)與金銀湖校區(qū)藥用植物相同種數49種，物種相似度Cj =0.494 9，表明2個校區(qū)的物種為中等不相似。

2.3藥用植物藥用部位多樣性比較分析

根據校園內藥用植物藥用部位的不同，將其分為全草（株）類、根類、莖類、種子類、果實類、葉類、花類、皮類等，并對其種數進行統計，結果詳見表4。

由表4可知，2個校區(qū)藥用植物藥用部位使用情況均表現為葉>根>花。以種殼、莖葉、莖枝、梗、經絡以及藤為藥用部位的藥用植物是常青校區(qū)獨有而金銀湖校區(qū)沒有的。

3結論與討論

研究結果表明，常青校區(qū)藥用植物基本組成的科屬種數和藥用植物多樣性指數以及藥用部位的種數均比金銀湖校區(qū)高。出現這種差異的原因可能有以下幾個方面：①常青校區(qū)的形狀不規(guī)則，有一些角落容易被人忽視，在這些角落里生長著許多野生草本藥用植物，但是金銀湖校區(qū)的形狀就比

較規(guī)則，很多野生草本藥用植物很快就被清理了，使得常青校區(qū)野生草本藥用植物種數多于金銀湖;②常青校區(qū)內有教職工宿舍，在教職工宿舍旁及菜地內私人種植了一些藥食兩用的果蔬，如枸杞、柑橘、金橘、竹葉花椒、旱芹、蒜、韭等，而金銀湖校區(qū)沒有;③常青校區(qū)醫(yī)護樓附近有一個大水池，在水池的假山上自然生長了幾種蕨類藥用植物，但金銀湖校區(qū)沒有類似的生長環(huán)境;④因有一些藥用植物是常青校區(qū)獨有而金銀湖校區(qū)沒有的，如柑橘、葡萄、金銀花等，這導致了常青校區(qū)藥用部位種數比金銀湖校區(qū)高。

常青校區(qū)藥用植物種類和數量比金銀湖校區(qū)多，金銀湖校區(qū)應該適當地增加藥用植物的種植，減少校園綠化部門對具有觀賞性的野生藥用植物（如野豌豆等）的清理來提高其藥用植物多樣性。雖然常青校區(qū)藥用植物種類和數量比金銀湖校區(qū)多，但其中一些自然野生的和私人種植的藥用植物存在生態(tài)不穩(wěn)定性，因此建議增設藥用植物園，種植一些湖北道地藥材如厚樸、黃連、黃姜等，來增加校區(qū)藥用植物的生態(tài)穩(wěn)定性，同時更好地對武漢輕工大學進行生態(tài)校園建設，為藥用植物的教學提供更多的資源。

此外，調查中發(fā)現金銀湖校區(qū)藥用植物種數較少而且空間層次感單一，垂直綠化的攀援植物應用極少。可以適當采用多種藤本藥用植物如常春油麻藤、扶芳藤、常春藤、金銀花等進行墻面、屋頂和走廊綠化，實行立體的綠化方式，增加校園景觀的綠化面積。

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