塔里木盆地西南山區(qū)藥用植物資源調(diào)查及其多樣性分析

楊淑萍，成晶晶，閻平，姜潔，馬占倉

(1 石河子大學(xué)師范學(xué)院，新疆 石河子 832003；2 石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆 石河子 832003)

塔里木盆地位于新疆維吾爾自治區(qū)南部，核心區(qū)為塔克拉瑪干沙漠，外圍為戈壁和綠洲組成的復(fù)合系統(tǒng)，四周則被環(huán)形山鏈所環(huán)繞。其西南緣為帕米爾—喀喇昆侖山—西昆侖弧形山鏈，山鏈內(nèi)地域廣闊、險峰疊嶂、冰峰聳立。特殊的地理位置、多樣的地形地貌及復(fù)雜多變的氣候條件使它孕育了豐富的藥用、觀賞、飼用及抗性等植物種質(zhì)資源。群落與植被類型多樣，獨具特色，自然景觀完整，部分地區(qū)末受外界干擾與破壞。作為新疆特有種的重要分布中心，西伯利亞、天山、中昆侖山以及羌塘之間物種交流的橋梁，它是資源植物及生物多樣性研究的關(guān)鍵區(qū)域，倍受關(guān)注。

早期，武素功等[1]對研究區(qū)內(nèi)的喀喇昆侖山綜合科考，分析了植物區(qū)系的形成、演化及特征并提出了資源植物保護與開發(fā)的原則。費勇等[2]在采集該區(qū)植物標(biāo)本的基礎(chǔ)上初步鑒定整理50余種藥用植物。楊淑萍等[3]報道了該區(qū)帕米爾高原藥用植物種類。王慧[4]整理了西昆侖山藥用植物資源名錄。但上述資源調(diào)查僅限零星區(qū)域、個別種類、部分科屬。研究區(qū)所屬大部分區(qū)域未有深入，藥用植物資源缺乏系統(tǒng)性普查。藥用植物種類、區(qū)系性質(zhì)、生態(tài)地理分布、物種多樣性特征等基礎(chǔ)性研究資料匱乏，一定程度上限制了該區(qū)藥用植物資源的合理利用與可持續(xù)發(fā)展，不利于經(jīng)濟建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護?；诖?，本文對塔里木盆地西南山區(qū)藥用植物資源進行系統(tǒng)的野外實地考察，以實物標(biāo)本為依據(jù)，結(jié)合相關(guān)文獻資料，深入分析研究區(qū)藥用植物特征和多樣性特點并提出保護對策，結(jié)果可為研究區(qū)藥用植物資源的保護、利用和合理規(guī)劃管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

圖1 塔里木盆地西南山區(qū)的地理位置

塔里木盆地西南山區(qū)地處盆地西南緣，主要包括帕米爾高原、喀喇昆侖山和西昆侖山，是中國與塔吉克斯坦、阿富汗、巴基斯坦和克什米爾地區(qū)的界山，北起新疆烏恰縣境內(nèi)的克孜勒河，南至西藏阿里地區(qū)日土縣，西臨塔吉克斯坦，東到新疆民豐縣東部的安迪爾河流域?？疾靺^(qū)海拔集中在3500～5000 m，面積約18.9萬km2(圖1)。因研究區(qū)地處歐亞大陸腹地，受西伯利亞-蒙古反氣旋控制，加之高大山體的阻擋與屏障，故極端大陸性氣候特點非常突出，氣候呈現(xiàn)高寒干旱的特征。如地處海拔4000 m的塔什庫爾干縣全年平均溫度2.7 ℃，1月份均溫為-1 ℃，7月份均溫為16.2 ℃。地處海拔5500 m的天文點年均溫-9.8 ℃，1月份均溫-21 ℃，7月份均溫為3 ℃。全年蒸發(fā)量高，空氣稀薄，氣壓低，輻射強烈。高寒干旱的氣候加之強烈的寒凍風(fēng)化致使本區(qū)山地裸露，自然環(huán)境惡劣，植被為典型的高寒荒漠類型[5]。

1.2 研究方法

近10年多次對研究區(qū)實地考察，標(biāo)本采集并GPS定位，記錄采集地點、時間、主要形態(tài)特征及生境條件，拍攝圖片。依據(jù)石河子大學(xué)植物標(biāo)本室(SHI)、中國科學(xué)院植物所植物標(biāo)本館(PE)、西北高原生物研究所植物標(biāo)本館(HNWP)、西北農(nóng)林科技大學(xué)植物標(biāo)本館(WUK)、新疆生態(tài)與地理研究所植物標(biāo)本館(XJBI)等的研究區(qū)藥用植物標(biāo)本，鑒定分類。

依據(jù)《中國植物志》[6]《西藏植物志》[7]《新疆植物志》[8]《新疆藥用植物志》[9]《維吾爾藥志》[10]等鑒定植物種類。借助中國珍稀瀕危植物信息系統(tǒng)[11]判定是否被中國物種紅色名錄收錄、是否屬國家重點保護珍稀瀕危藥用植物種；依據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)重點保護野生植物名錄[12]確定是否為新疆重點保護的野生藥用植物種；依據(jù)吳征鎰等[13]對中國種子植物屬的分布區(qū)類型劃分方法進行區(qū)系地理成分分析。

2 結(jié)果

2.1 藥用植物多樣性構(gòu)成及其科屬分布

研究區(qū)共有藥用植物43科118屬187種，其中裸子植物2科2屬5種，被子植物41科116屬182種，被子植物中雙子葉植物37科103屬167種，單子葉植物4科13屬15種。從研究區(qū)生境來看，山前帶的荒漠、戈壁、綠州、鹽盆，低山及中山帶的荒漠、半荒漠，亞高山帶的草原、草甸以及高山帶的高寒荒漠中均有藥用植物分布。藥用植物的豐富度隨海拔變化而不同。1500 m以下的山前帶分布約15種藥用植物，如低地湖盆中的問荊Equisetumarvense、節(jié)節(jié)草Equisetumramosissimum、寬葉紅門蘭Orchislatifolia，沖積平原中的羅布麻Apocynumvenetum、大葉白麻Poacynumhendersonii、西伯利亞蓼Polygonumsibiricum，以及礫質(zhì)荒漠中的駱駝刺Alhagisparsifolia、西藏麻黃Ephedratibetica、白刺Nitrariatangutorum等。1500～3500 m的山地荒漠、半荒漠帶僅分布少量的典型旱生超旱生藥用植物，如黑果小檗Berberisheteropoda、沙棘Hippophaerhamnoides、鎖陽Cynomoriumsongaricum等。3500～4500 m的亞高山草甸-草原物種豐富度明顯上升，有毛茛科的鐘萼白頭翁Pulsatillacampanula、圓葉烏頭Aconitumrotundifolium、囊距翠雀花Delphiniumbrunoniatrum，唇形科的異葉青蘭Dracocephalumheterophyllum、全葉青蘭Dracocephalumintegrifolium、密花香薷Elsholtziadensa，景天科的柱花紅景天Rhodiolasemenovii、狹葉紅景天Rhodiolakirilowii、小苞瓦松Orostachysthyrsiflor等近90種藥用植物集中出現(xiàn)，天山大黃Rheumwittrockii、甘草Glycyrrhizauralensis也分布于此。4500～5600 m的高寒荒漠及冰原帶上有生態(tài)幅較廣的帕米爾紅景天Rhodiolapamiro-alaica、喀什紅景天Rhodiolakaschgarica、黃萼紅景天Rhodiolalitwinowii等植物，部分耐高寒干旱的物種如輪葉棘豆Oxytropismicrophylla、輪生葉野決明Thermopsisinflata、鼠麴雪兔子Saussureagnaphalodes、青藏雪靈芝Arenariaroborowskii等零星分布。生活型的分析表明，研究區(qū)藥用植物中有喬木6種，灌木17種，草本164種，占總種數(shù)的3.21%、9.09%、87.80%。

研究區(qū)藥用植物各科、屬所含種數(shù)見表1和表2。其中，科的類型以單種科和寡種科為主，中等科及較大科占一定比例，含20種以上的大科僅為1科。屬的類型則以單種屬占絕對優(yōu)勢，在118屬中單種屬有91屬，占總屬數(shù)的77.12%，所含種數(shù)為藥用植物總種數(shù)的48.67%；含11～20種較大的屬有2屬，占總屬數(shù)的1.69%，占藥用植物總種數(shù)的13.37%；本區(qū)無大屬，優(yōu)勢屬為景天屬和蒿屬，分別含14種、12種。

表1 塔里木盆地西南山區(qū)藥用植物不同科所含種數(shù)的統(tǒng)計

表2 塔里木盆地西南山區(qū)藥用植物不同屬所含種數(shù)的統(tǒng)計

2.2 被相關(guān)名錄收錄情況

依據(jù)中國植物紅色名錄[11]，研究區(qū)被收錄植物17種，隸屬6科6屬。其中景天科景天屬13種植物被收錄。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，除去3種因數(shù)據(jù)缺乏無法定級的植物外，研究區(qū)有瀕危種4種，易危種1種，極危種1種。其中，國家II級保護物種軟紫草Arnebiaeuchroma、大花紅景天Rhodiolacrenulata、異齒紅景天Rhodiolaheterodonta、長鱗紅景天Rhodiolagelida為瀕危等級，鎖陽Cynomoriumsongaricum為易危等級，喀什紅景天呈極危狀態(tài)。按照IUCN的標(biāo)準(zhǔn)，極危種即其野生種群面臨即將絕滅的機率非常高，瀕危易危種意味著物種在其分布的全部或顯著范圍內(nèi)有隨時滅絕的危險?？梢?，研究區(qū)6種珍稀瀕危植物其野生種群面臨較高絕滅的危險，是研究區(qū)急需保護的物種。

依據(jù)《國家重點保護野生植物名錄》，研究區(qū)擁有國家Ⅱ級重點保護植物20種隸屬7科7屬，其中雙子葉植物6科6屬18種，單子葉植物1科1屬2種。擁有新疆保護植物30種，隸屬18科20屬，占新疆重點保護野生植物種的22.07%。其中I級保護植物11種，如西藏麻黃Ephedratibetica、鹽生肉蓯蓉Cistanchesalsa、鎖陽等，II級保護植物18種,如尖果沙棗Elaeagnusoxycarpa、寬葉阿魏Ferulateterrima、新疆枸杞Lyciumdasystemum等，III級保護植物1種，為胡楊Populuseuphratica。從保護植物所屬的科屬來看，景天科、麻黃科、夾竹桃科有較多種的分布，尤其是景天科景天屬有13個種分布于此，其全草、花、根或根莖等不同部位均可入藥。保護種集中分布于山前荒漠、戈壁及中山帶的山坡石縫和高寒草甸、草原。

2.3 藥用植物藥用部位的多樣性

依據(jù)徐國鈞等[15]對藥用植物入藥部位劃分的標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)藥用植物的藥用部位(每種植物僅選最重要的1個部位)可分為以下8種類型(表3)。其中以全草入藥的占絕對優(yōu)勢，共有26科52屬90種，分別占本區(qū)藥用植物科、屬、種數(shù)的60.47%、44.07%、48.13%。

表3 塔里木盆地西南山區(qū)藥用植物藥用部位的統(tǒng)計

2.4 藥用植物藥用功能的多樣性

依據(jù)雷載權(quán)等[16]對藥用植物在臨床應(yīng)用上劃分的標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)藥用植物(每種植物僅選最重要的1種功能)可分為13種類型(表4)。其中占比最高的為清熱類，共16科32屬44種，占總種數(shù)的23.53%，其次為補益類的有10科18屬28種，占總種數(shù)的14.97%，解表類的位居第3位，共8科16屬26種，占總種數(shù)的13.9%。

表4 塔里木盆地西南山區(qū)藥用植物藥用功能的統(tǒng)計

2.5 藥用植物區(qū)系地理成分的多樣性

按照吳征鎰等[17]關(guān)于中國種子植物屬所劃分的15個分布區(qū)類型31個變型。研究區(qū)藥用植物地理成分包括其中的9個分布區(qū)類型和10個變型(表5)。除去世界分布類型的屬，研究區(qū)隸屬北溫帶分布區(qū)類型及其變型的屬有40個，占總屬數(shù)的33.90%。代表性的屬有女婁菜屬、翠雀花屬、唐松草屬等；其次為舊世界溫帶分布及其變型，共21屬，占總屬數(shù)的17.80%。代表性的屬有風(fēng)毛菊屬、橐吾屬、麻花頭屬等；地中海、西亞至中亞及其變型位居第3位，共15屬，占總屬數(shù)的12.71%。代表性的屬有沙拐棗屬、苦馬豆屬等；占比最低的為東亞分布類型屬，僅2屬，占總屬數(shù)的1.69%，如黨參屬等。

表5 塔里木盆地西南山區(qū)藥用植物屬的分布區(qū)類型

分布區(qū)類型世界分布泛熱帶分布北溫帶分布及變型東亞和北美洲間斷及其變型舊世界溫帶分分布及變其變型溫帶亞洲分布地中海、西亞至中亞及其變型中亞分布東亞合計屬14440621415122118占總屬數(shù)/% 11.863.3933.905.081.803.3912.7110.171.69100

3 結(jié)論與討論

近10年的野外實地調(diào)查、標(biāo)本采集、鑒定歸類、綜合分析發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)共分布有藥用植物43科118屬187種，其中裸子植物2科2屬5種，被子植物41科116屬182種。藥用植物中的部分草藥為珍稀瀕危物種，其中被中國物種紅色名錄收錄17種，國家重點保護野生植物名錄收錄20種，新疆維吾爾自治區(qū)重點保護野生植物名錄收錄30種。研究區(qū)部分藥用植物不僅被《中藥大詞典》[18]、《中華人民共和國藥典(2015版)》[19]收錄，而且一直被視為民族藥業(yè)的重要組成部分，如維吾爾藥中的尖果沙棗、沙棘、鎖陽、黃花補血草、新疆黨參等，藏藥中的尼泊爾黃堇、紅景天、西藏麻黃、斜升秦艽等。部分種類為新疆或西藏的道地藥材如甘草、羅布麻、麻黃、肉蓯蓉、阿魏、龍膽、秦艽、紅景天等。可見，盡管研究區(qū)地處藏北高寒荒漠區(qū)，植被垂直自然帶自基帶起分布有山地荒漠、山地半荒漠、亞高山草甸草原、高山荒漠及冰雪蕪原帶，但高寒、干旱、強紫外線、晝夜溫差大等造就了一批遺傳上適應(yīng)高寒多變惡劣環(huán)境、特殊、高品質(zhì)的藥用植物種質(zhì)資源。另外，高寒干旱的生存環(huán)境意味著本區(qū)屬典型的生態(tài)敏感脆弱區(qū)，任何超限的擾動都可能導(dǎo)致窄域性藥用植物種分布區(qū)進一步縮小甚或瀕危。調(diào)查發(fā)現(xiàn)研究區(qū)有國家重點保護的II級野生藥用植物20種，新疆重點保護的I級野生藥用植物11種、II級野生藥用植物18種、III級野生藥用植物1種。種的受威脅程度顯示，6種珍稀瀕危藥用植物其野生種群面臨較高絕滅風(fēng)險?？梢?，研究區(qū)作為塔里木盆地荒漠帶重要的綠島山地系統(tǒng)，是藥用植物的庇護所，為特有種質(zhì)的基因庫，是科學(xué)研究的重要基地，也應(yīng)成為藥用植物種質(zhì)資源保護的核心區(qū)域。

從縣域分布看，塔什庫爾干縣南部和葉城縣西南，即帕米爾高原、喀喇昆侖山與西昆侖的交匯區(qū)為多種藥用植物的集中分布區(qū)域，約105種。自此向北、向東藥用植物種類漸少；垂直分布以海拔3500～4500 m的亞高山草甸-草原為種源的分布中心，且蘊藏量豐富，是大宗藥材的主要產(chǎn)區(qū)。向下隨山地荒漠半荒漠帶、山前帶的更替。向上隨高寒荒漠帶及冰原帶的出現(xiàn)藥用植物種類依次漸少、儲量漸低，但卻是研究區(qū)諸多珍稀、瀕危、特有藥用植物的主要分布帶，如山前帶的羅布麻、大葉白麻、西藏麻黃、中麻黃，山地荒漠半荒漠帶的鎖陽，高寒荒漠帶及冰原帶的帕米爾紅景天、喀什紅景天、喜馬紅景天、黃萼紅景天等。因此，依據(jù)生態(tài)地理分布特征，建議創(chuàng)建以塔什庫爾干縣南部和葉城縣西南山區(qū)為中心的藥用植物保護區(qū)，具體范圍：塔什庫爾干境內(nèi)的紅其拉甫及沿喀拉其庫爾河流域的明鐵蓋、托克滿蘇、科克吐魯克、吐拉等。沿塔什庫爾干流域的達(dá)布達(dá)爾、薩熱吉勒尕、提孜那甫、塔合曼、喀拉蘇道班。沿瓦恰河流域的馬爾洋、瓦恰、新迭以及河流東部的大同及庫科西魯格；葉成縣境內(nèi)庫拉那古河及庫蘭阿古山地。沿巴什卻普河流域的博隆、尤隆、亞爾阿格孜、阿亞格卻普，219線兩側(cè)的西合休、萊迪、麻扎、提熱艾力、二五二道班、黑恰道班等。加大海拔3500～4500 m的亞高山草甸-草原帶大宗藥材生產(chǎn)區(qū)的管控，封育、撫育山地荒漠半荒漠帶、山前帶、高寒荒漠帶及冰原帶的瀕危珍稀藥用植物種類。構(gòu)建水平方向上突出藥用植物物種多樣性的監(jiān)管，垂直方向上突出珍稀瀕危種的封育的立體保護模式，實現(xiàn)藥用植物資源的可持續(xù)利用，實現(xiàn)偏遠(yuǎn)山區(qū)以最少投入保護大多數(shù)藥用植物資源的愿景。

區(qū)系地理成分分析表明，研究區(qū)溫帶性質(zhì)極其明顯，且與地中海、西亞至中亞分布及其變型聯(lián)系緊密，泛熱帶及東亞分布類型有微弱滲入。形成這種區(qū)系特征的原因在于：⑴研究區(qū)地處藏北高寒荒漠區(qū)，屬溫帶大陸性氣候帶，因此溫帶起源的屬自然有較多的分布。⑵從地貌單元來看，研究區(qū)由古老地層組成，是帕米爾高原、喀喇昆侖山、西昆侖山的集結(jié)地。受西伯利亞-蒙古反氣旋控制，處焚風(fēng)效應(yīng)區(qū)，故研究區(qū)為典型高寒荒漠區(qū)。于是起源于地中海、西亞至中亞具有荒漠屬性的屬便可分布于此，這一結(jié)論與吳征鎰等[21]的研究一致。⑶研究區(qū)在第三紀(jì)前為熱帶、亞熱帶氣候，晚第三紀(jì)以來青藏高原強烈隆升，海拔升高，第四紀(jì)經(jīng)歷了多次冰期，氣候普遍變得干冷，部分生態(tài)幅廣、抗逆性強的泛熱帶及東亞特有的孑遺類群存留并分布于此。一定比例的泛熱帶及東亞分布類型，豐富了區(qū)系成分，使區(qū)系構(gòu)成趨向多元?？傊?，區(qū)系性質(zhì)表明，研究區(qū)溫帶及地中海、西亞至中亞及其變型廣泛分布，泛熱帶及東亞成分微弱滲入，說明展開隸屬于泛熱帶及東亞成分屬種的藥用植物資源生長分布、生物量與蘊藏量、資源評價等研究更加緊迫。