九阜山殺蟲抗菌蕨類植物資源調查初報

魏開炬,吳承文

(1.福建省尤溪第一中學,福建 尤溪 365100;2.福建省尤溪縣林業局)

殺蟲蕨類植物是指蕨類植物體內含有生物堿、三萜類、黃酮類、揮發油類、酚類、甾體、毒性蛋白等殺蟲有效成分,對害蟲具有拒食、毒殺、抑制生長、驅避等作用;抗菌蕨類植物是指蕨類多糖提取物或醇(水)提取物具有較為廣譜的抗植物病原菌的生理活性[1-2]。隨著人們保健與環保意識的增強,世界各國競先研制植物源農藥用于防治植物病蟲害,以確保食品的健康與安全。對植物源農藥的研究多見于種子植物,對蕨類植物的研究甚少,難于找到一篇完整的文獻,而蕨類是一群種質和代謝產物方面均具有多樣性的孢子植物,富含的天然活性成分具有很好的抗菌、抗微生物、殺蟲等作用[1],可作為優良的殺蟲、抑植物病原菌開發利用。九阜山省級自然保護區位于福建省尤溪縣西南部西城、新陽、坂面三鄉(鎮)交界處,距縣城約14 km,地處閩中玳瑁山脈東北向延伸的支脈上(介于E118°1′58″～ 118°7′16″,N26°3′37″～ 26°6′57″)。據調查 ,該區共有蕨類植物34科59屬114種,分別占福建省蕨類植物46科112屬的382種(含變種)的 76.1%、51.8%、29.8%[3]。本文報道該區可作為殺蟲、抗植物病原菌用的蕨類植物資源,為研發新型植物源農藥以及進一步開發利用該區的蕨類植物資源提供參考。

1 自然地理概況

九阜山占地面積2308.2 hm2,其中核心區面積609.6 hm2,緩沖區面積515.2 hm2,試驗區面積1183.4 hm2。主峰九阜山,海拔1215.2 m。最高峰尖峰頂,海拔1222.4 m,最低點205.0 m,落差超過1000.0 m。土壤類型依海拔高度從低到高依次為粗骨性紅壤、紅壤、黃紅壤和黃壤,屬侵蝕中低山地貌。氣候屬中亞熱帶山地季風氣候區,年均氣溫 19.6℃,年均降水量1600.0 mm,常年相對濕度83.0%,年均日照時數1764.6 h。夏季暖熱,冬季溫涼,海拔較高,地形復雜,形成了獨特的山地森林小氣候,非常適宜各種類型野生蕨類植物的生長。全區共有維管束植物171科548屬1115種,野生植物資源十分豐富,地帶性的中亞熱帶常綠闊葉林保存完整,主要森林群落發育與演替狀況良好,成為許多珍稀瀕危野生動植物的避難場所和生物多樣性中心之一。

2 調查方法

主要采用野外踏查法進行,根據九阜山的地形、地勢、景觀類型分東、西、南、北4個不同方向沿線進行踏查,使踏查的路線基本上能代表九阜山主要的生境、不同森林群落和大部分地區。殺蟲抗菌蕨類名錄參照已有研究文獻整理[1-2,4-15],并根據它們對植物病蟲害作用方式分為殺蟲、拒食、抑制生長、驅避、抑菌、抗菌幾種類型。

3 結果與分析

3.1 石松Lycopodium japonicum

石松科,生于海拔400～1200m的山坡灌叢、疏林路旁。含多種生物堿、三萜醇、阿魏酸、芽孢素、糖類和石松堿等,莖、葉對毛氈黑皮蠹、澳洲皮蠹、負袋皮蠹有拒食或殺滅作用。

3.2 紫萁Osmunda japon ica

紫萁科,生于海拔200～1200m的林緣、灌叢或路邊。全株含酚類化合物、尖葉土杉甾酮、脫皮甾酮、脫皮酮等,對小菜蛾、斜蚊夜蛾有殺滅與驅避作用,對多種害蟲具有抑制生長作用。

3.3 華南紫萁Osmunda vachellii

紫萁科,生于海拔400～ 700m的山地、草叢或溪邊。含少量間苯三酚衍生物,全株具殺蟲作用。

3.4 海金沙Lygodium ja ponicum

海金沙科,生于海拔200～1000m的林中、林緣或路邊。含黃酮甙、氨基酸、酚類與糖類等,葉具殺棉蚜與抗菌作用。

3.5 芒萁Dicranopteris d ichotoma

里白科,生于海拔200～1200m的林緣、疏林下。葉含原地茶酸、莽草酸、阿福豆苷、槲皮苷,全株含中性與酸性多糖,葉、嫩芽具較好的抗真菌作用。

3.6 圓蓋陰石蕨 Humata tyermanni

骨碎補科,附生于海拔 200～500m的樹干、巖石上。全株含4-甲?；鹕榷雇⒛舅ㄍ?,15-木栓二醇、十八碳酸、三油酸甘油酯和豆甾醇,根狀莖和葉具抑菌、抗菌作用。

3.7 腎蕨 Nephrolepis auriculata

腎蕨科,生于海拔200～600m的林緣、林下。全株含β-谷甾醇、羊齒-9(11)-烯、齊墩果酸、肉豆蔻酸十八烷基酯、正三十一烷酸、正三十烷醇、24-乙基膽甾醇 、24-甲基膽甾醇 、24-乙基膽甾-5,22-二烯醇 、膽甾醇、蛋白質、淀粉、脂肪、碳水化合物及痕量24-甲基膽甾-5,22-二烯醇 ;塊根含羊齒-9(11)-烯 、β-谷甾醇 、里白烯 、β-谷甾醇-β-D-葡萄糖甙 、β-谷甾醇棕櫚酸酯和環鴉片甾烯醇;地上部分含紅杉醇。全株具較好的抑菌、抗菌作用。

3.8 蕨Pteridium apuilinum var.latiusculum

蕨科,生于海拔200～1200m的林下、路邊。根莖、葉、嫩芽中含多種茚酮類化合物、膽堿、麥角甾醇、淀粉、鞣質、大量的亞硝酸鹽化合物和有毒物質,對多種害蟲具有胃毒和抑制種群生長的作用,且具有較強的抑植物病原菌作用。

3.9 蜈蚣草Pteris vittata

鳳尾蕨科,生于海拔200～600m的林緣、路邊或石灰巖石上。全株富含多酚及多糖等生物活性成分,具較好的殺蟲、抗菌作用。

3.10 半邊旗Pteris semip innata

鳳尾蕨科,生于海拔200～500m的林下、路旁陰濕地及巖縫中。含生物堿、黃酮甙等,全株具殺蟲及驅避害蟲作用。

3.11 扇葉鐵線蕨 Adiantum flabellulatum

鐵線蕨科,生于海拔200～1000m的林緣、灌叢或疏林下。含黃酮甙、氨基酸、酚類、糖類等,全株具較好的抗菌、抑菌作用。

3.12 華南毛蕨Cyclosorus parasiticus

金星蕨科,生于海拔200～800m 林下、林緣、路旁、溪邊。全株含多種揮發油,揮發油中酯類物質占21.0961%,酸類占 17.199%,烯醇類占 16.161%,酚類物質占14.263%,醛酮類占11.026%,其中,對昆蟲具有驅避作用的糠醛占2.943%,香豆素占1.327%,丁二酸二異丁酯占1.126%。全株具殺蟲、驅避害蟲及抗菌作用,葉能抗美洲斑潛蠅成蟲產卵、驅避并對成蟲有拒食作用。

3.13 鐮片假毛蕨Pseudocyclosorus falcilobus

金星蕨科,生于海拔200～1000m 的山谷溪邊、路旁與濕地。含黃酮類、香豆素類等,根、莖、葉對害蟲具毒殺與驅避作用。

3.14 烏毛蕨Blechnum orientale

烏毛蕨科,生于海拔200～600m的林下、溪邊或路旁草叢中。含綠原酸、異橄皮甙、麥甾醇、膽堿及多種茚酮衍生物等,根狀莖具殺蟲、驅避害蟲作用。

3.15 狗脊蕨Woodwardia japonica

烏毛蕨科,生于海拔200～1200m的疏林下或溪邊路旁。含山柰素-3-O-α-L-(4-O-乙?；?鼠李糖基-7-O-α-L-鼠李糖甙 、山柰素-3-O-α-L-鼠李糖基-7-O-α-L-鼠李糖甙、狗脊蕨酸、p-谷甾醇、胡蘿卜甙等,根狀莖含淀粉、鞣質等。根莖、葉具殺紅蜘蛛、蚜蟲、螟蟲、蚊幼蟲及抗菌作用。

3.16 鐮羽貫眾Cyrtomium balansae

鱗毛蕨科,生于海拔200～900林下巖石邊、山谷溪邊。含有黃酮、糖類、氨基酸、揮發油、鞣質等,具驅避害蟲作用。

3.17 黑鱗耳蕨Polystichum makinoi

鱗毛蕨科,生于海拔200～1200m的林下濕地、路旁。含黃酮醇、雙氫黃酮、丁?；g苯三酚類化合物等,全株具驅避害蟲、殺蟲作用。

3.18 闊鱗鱗毛蕨Dryopteris championoo

鱗毛蕨科,生于海拔200～1000m的林下、灌叢中。根莖、葉含綿馬素-BB、綿馬素-AB、β-谷甾醇等,具殺蟲、驅避害蟲作用。

3.19 暗鱗鱗毛蕨Dryopteris atrata

鱗毛蕨科,生于海拔200～1000m的林下溪邊。根莖、葉含鐵角蕨素、酚類化合物、脫皮甾酮、脫皮酮等,具驅避害蟲、殺蟲和抑黑典霉菌等作用。

3.20 斜方復葉耳蕨 Arachniodes rhomboid ea

鱗毛蕨科,生于海拔200～800m的林下、溪邊或石縫上。含山柰酚、山柰素-3-O-α-L-鼠李糖苷、山柰素-3-O-β-D-葡萄糖苷、山柰素-3,7-O-α-L-鼠李糖苷、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、山柰素-3-O-β-D-蕓香糖苷等黃酮醇類化合物,莖和葉具抑菌、殺蟲與驅避害蟲作用。

3.21 槲蕨Drynaria fortuni

槲蕨科,生于海拔200～500m的巖石或樹干上。含橙皮甙、葡萄糖、淀粉等,莖、葉具抗菌作用。

4 小結與討論

4.1 調查結果表明,該區可作農藥使用的蕨類共有12科18屬21種,分別占該區蕨類35科58屬114種的34.3%、31.0%、18.4%。它們主要分布在該區海拔500 m以下,在此區域內每個種類均有分布,是殺蟲抗菌蕨類分布的中心地帶。在海拔500～1000 m,主要有華南紫萁、華南毛蕨、海金沙、鐮羽貫眾、闊鱗鱗毛蕨、暗鱗鱗毛蕨、斜方復葉耳蕨、扇葉鐵線蕨。在海拔1000 m以上,主要有石松。一些種類從山腳到山頂均有分布,主要有紫萁、蕨、狗脊蕨、芒萁、黑鱗耳蕨5種。對植物病蟲害均有生物活性的有海金沙、蕨、蜈蚣草、華南毛蕨、狗脊蕨、暗鱗鱗毛蕨、斜方復葉耳蕨7種,占總種數的33.3%;對害蟲具有生物活性的有石松、紫萁、華南紫萁、半邊旗、鐮片假毛蕨、烏毛蕨、鐮羽貫眾、黑鱗耳蕨、闊鱗鱗毛蕨9種,占總種數的42.9%;對病害具有生物活性的有芒萁、圓蓋陰石蕨、腎蕨、扇葉鐵線蕨、槲蕨5種,占總種數的23.8%。

4.2 依殺蟲抗菌蕨類植物的生物活性、資源以及可持續開發利用情況出發,可以初步確定該區的扇葉鐵線蕨、芒萁、華南毛蕨、蜈蚣草、半邊旗、海金沙、蕨、狗脊蕨、烏毛蕨、斜方復葉耳蕨、闊鱗鱗毛蕨、暗鱗鱗毛蕨具有較大的商業開發利用價值,應引起我們足夠的重視。

4.3 植物源農藥對環境安全、無殘留,在整治環境,提倡綠色環保食品和自身保健呼聲越來越高的情況下,植物源殺蟲、殺菌劑無疑是人們所期望的產品。蕨類植物成分較復雜,含有多種活性成分,具有研發植物源農藥的發展潛力,因此,應加強科學研究,多學科、多部門、多行業齊抓共管,加強對蕨類植物活性成分研究,并對活性成分進行提取、分離、純化,研發新型無公害植物源農藥,真正發揮蕨類植物應有的作用。

4.4 蕨類植物具有多種用途,除了可用于防治植物病蟲害外,在園林綠化、食用、環境保護、藥用、土壤及氣候指示、飼料及綠肥、工農業等方面也有其利用價值。所以,在開發利用時,要加強綜合利用,提高資源利用率,充分發揮蕨類植物的多種效益。同時,對蕨類植物的利用要在保護中發展,加強人工繁育工作,使蕨類植物的開發和利用建立在可持續發展的基礎上。

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