湖北省利川市金蕎麥群落的物種多樣性及保護(hù)

董元火等

摘要：采用α-多樣性指數(shù)研究了湖北省利川市金蕎麥群落物種多樣性。結(jié)果表明：研究區(qū)域金蕎麥種群面積約為9～10 m2，30株，為小種群；與金蕎麥相伴生的物種主要為12科、15屬、16種；金蕎麥群落群叢名為石榴-金蕎麥-野薔薇；α-多樣性指數(shù)分析顯示，該群落辛普森指數(shù)（D）、香農(nóng)威納指數(shù) （H′） 和Pielou 均勻度指數(shù)（J） 分別為0917、2.438、1.361。人類活動(dòng)對(duì)該種群的更新與繁衍有重要影響，過(guò)度采挖和生境的破壞與喪失是導(dǎo)致野生金蕎麥資源日趨減少的主要原因，建立保護(hù)點(diǎn)是保護(hù)該金蕎麥種群的有效措施。

關(guān)鍵詞：金蕎麥；瀕危；物種多樣性；保護(hù)

中圖分類號(hào)： S517.02 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）04-0190-02

收稿日期：2013-08-24

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：31170341）；湖北省自然科學(xué)基金（編號(hào)：2011CDB001）；湖北省豆類（蔬菜）植物工程技術(shù)研究中心開(kāi)放基金（編號(hào)：2013-01）。

作者簡(jiǎn)介： 董元火（1964—），男，湖北黃岡人，博士，副教授，從事生物多樣性保護(hù)與利用研究。E-mail： dongyh2088@163.com。物種多樣性是反映群落結(jié)構(gòu)和功能特征的有效指標(biāo)，是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的量度，是群落生態(tài)學(xué)和生物多樣性研究的重要方面，受環(huán)境因素的影響[1-2]。目前國(guó)內(nèi)外主要從物種多樣性的測(cè)度方法、分布格局到物種多樣性與群落結(jié)構(gòu)、生境因子、生產(chǎn)力和干擾的關(guān)系以及物種多樣性形成機(jī)制等方面對(duì)物種多樣性開(kāi)展了許多研究[1-3]。研究群落的物種多樣性對(duì)野生生物資源的保護(hù)與持續(xù)利用也有重要指導(dǎo)意義[4-5]。

金蕎麥[Fagopyrum cymosum （Trev.） Meisn.]別稱野蕎麥、天養(yǎng)麥、紅三七，系蓼科（Polygonaceae） 蕎麥屬（Fagopyrum）多年生宿根草本植物[6]，是我國(guó)野生農(nóng)作物基因庫(kù)的重要成員和傳統(tǒng)中藥材，是營(yíng)養(yǎng)豐富并具有重要藥用價(jià)值的資源植物[7]。金蕎麥原產(chǎn)于中國(guó)西南地區(qū)，分布于陜西省、江蘇省、浙江省、江西省、河南省、湖北省、湖南省、廣西、廣東省、四川省、云南省等地區(qū)，是我國(guó)分布最廣的一種蕎麥屬野生種類，多生長(zhǎng)在海拔500～3 000 m的林緣、灌木叢、田邊道旁及陰濕瘠薄的山地[6-7]。金蕎麥根莖入藥，其活性提取物具有顯著的抗癌、抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移以及消炎抗菌等重要作用[7]。目前由于對(duì)野生金蕎麥資源的大量需求，導(dǎo)致我國(guó)野生金蕎麥分布范圍快速縮小，野生金蕎麥瀕臨滅絕，現(xiàn)已被列為國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物[8]。目前有關(guān)金蕎麥的研究主要涉及形態(tài)學(xué)、群落數(shù)量分類與生態(tài)位、繁育系統(tǒng)、遺傳多樣性、藥理作用、臨床應(yīng)用等[9-11]。本研究通過(guò)分析湖北省利川市金蕎麥群落物種多樣性，以期指導(dǎo)野生金蕎麥資源的保護(hù)與持續(xù)利用，并為促進(jìn)金蕎麥按《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（中藥材GAP）種植提供基礎(chǔ)資料。

1研究地點(diǎn)概況

利川市位于湖北省最西部，南鄰瀟湘、西靠蜀渝、北依三峽，屬于云貴高原東北的延伸部分，素有“水杉之鄉(xiāng)”“黃連之鄉(xiāng)”“莼菜之鄉(xiāng)” “歌舞之鄉(xiāng)”的美譽(yù)。地理位置為 108°20′～109°18′E、29°42′～30°39′N。境內(nèi)四周山巒環(huán)繞，中部平坦，海拔一般在1 000～1 300 m。亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，因山巒起伏，溝壑幽深，海拔高度不同，氣候差異明顯，為典型的山地氣候。本研究中野生金蕎麥群落位于利川市涼務(wù)鄉(xiāng)，海拔一般在800～1 200 m，年平均氣溫12.3 ℃，無(wú)霜期232 d，年降水量1 200～1 400 mm。

2研究方法

2.1種群和群落物種多樣性野外調(diào)查

采用全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)定現(xiàn)存金蕎麥所在地的經(jīng)度、緯度。測(cè)量金蕎麥的種群面積、個(gè)體數(shù)量等主要參數(shù)。采集和鑒定金蕎麥及其主要伴生種，并記錄各物種的相對(duì)數(shù)量。相對(duì)數(shù)量采用布朗-布朗喀（Braun-Blanquet） 的多度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)[12]，即：5：非常多；4：多；3：較多；2：較少；1：少；+：極少。采用目視法測(cè)定每種植物的投影蓋度、個(gè)體數(shù)量、頻度等[12]?？寺》敝车姆N類按無(wú)性系小株計(jì)算個(gè)體數(shù)。由于本研究中金蕎麥群落面積較小，因而按1 m×1 m的相鄰樣方法共取6個(gè)樣方，研究群落的物種多樣性。采用優(yōu)勢(shì)種原則對(duì)群叢進(jìn)行命名，即以群叢優(yōu)勢(shì)種名稱作為該群叢名稱。

2.2物種多樣性分析

采用重要值和α-多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)利川市金蕎麥群落的物種多樣性，主要指標(biāo)為物種豐富度指數(shù)[Partrick 豐富度指數(shù)（R）]、辛普森指數(shù)（D）、香農(nóng)威納多樣性指數(shù) （H′）等。主要計(jì)算公式如下。

4結(jié)論與討論

小種群比大種群更加脆弱，更易受到環(huán)境波動(dòng)、災(zāi)害等隨機(jī)因素和拓荒、耕作等人為因素的干擾[13]。干擾過(guò)于頻繁劇烈，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，生境將遭到破壞，物種豐富度、多樣性、均勻度都降低[3]。本研究顯示，利川市涼務(wù)鄉(xiāng)金蕎麥種群面積為9～10 m2，植株個(gè)體數(shù)僅為30株，蓋度約為15%，表明該種群為小種群。由于該種群位于民居旁，且與之相連的道路是居民進(jìn)出通道，因此易受人們生產(chǎn)、生活的影響，嚴(yán)重制約種群的更新和繁衍。資源不合理開(kāi)發(fā)利用和生境破碎是威脅生物多樣性的重要因素[4-5]。過(guò)度利用導(dǎo)致種群下降、分布區(qū)域縮小，威脅著野生動(dòng)植物的生存和可持續(xù)利用[13]。目前由于人工栽培金蕎麥的產(chǎn)量和品質(zhì)限制，不能滿足市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)的需求，從而加劇了過(guò)度采挖，致使我國(guó)主要產(chǎn)區(qū)的野生金蕎麥資源遭到毀滅性破壞，資源已面臨枯竭[7]。雖然金蕎麥?zhǔn)且粋€(gè)廣布種，但由于土地的過(guò)度開(kāi)發(fā)以及各種環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境的破壞，造成金蕎麥棲息地遭到嚴(yán)重破壞，也嚴(yán)重影響金蕎麥的生存繁衍[7]。張春平等報(bào)道，金蕎麥具有較高的遺傳多樣性（遺傳多樣性多態(tài)位點(diǎn)百分率為87.38%）[10]，表明造成金蕎麥資源減少的主要原因可能不是遺傳因素，主要原因可能是過(guò)度采挖和生境破壞與喪失。endprint

保護(hù)生境和減少人為干擾是生物多樣性保護(hù)最有效的辦法[13]。因此，為了更好地保護(hù)金蕎麥藥用資源，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，建議采取以下措施：一是實(shí)行就地保護(hù)或遷地保護(hù)，就利川市金蕎麥種群而言，應(yīng)將其設(shè)為保護(hù)點(diǎn)，建立保護(hù)標(biāo)識(shí)牌和宣傳欄，規(guī)范當(dāng)?shù)鼐用裥袨椋M量降低人為活動(dòng)對(duì)該金蕎麥種群的影響。目前農(nóng)業(yè)部已在重慶市黔江區(qū)建立了我國(guó)第1個(gè) “野生金蕎麥原生境保護(hù)區(qū)”[10]。二是要加強(qiáng)宣傳保護(hù)，處理好保護(hù)和利用間的關(guān)系，有效控制金蕎麥的采挖。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)鼐用癫磺宄鹗w麥?zhǔn)潜涣袨閲?guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)的瀕危野生植物，因此加大生物多樣性保護(hù)宣傳有利于提高公眾對(duì)金蕎麥自覺(jué)保護(hù)的意識(shí)和減少采挖。另外，按中藥材GAP種植金蕎麥也是降低過(guò)度采挖和緩解供需矛盾的重要措施。雖然金蕎麥具有克隆繁殖特性，但其交配系統(tǒng)為兼性異交（部分自交親和；異交需要傳粉者）[11]，因此可在種群間開(kāi)展相互移植，促進(jìn)異交，提高基因流，維持金蕎麥的高水平遺傳多樣性，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性利用和保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Chesson P. Mechanisms of maintenance of species diversity[J]. Annual Review of Ecology and Systematics，2000，31：343-366.

[2]馬克平，黃建輝，于順利，等. 北京東靈山地區(qū)植物群落多樣性的研究：Ⅱ. 豐富度、均勻度和物種多樣性指數(shù)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，1995，15（3）：268-277.

[3]盧愛(ài)英，張先平，王世裕，等. 干擾對(duì)云頂山亞高山草甸群落物種多樣性的影響[J]. 植物研究，2011，31（1）：73-78.

[4]尚辛亥，閻玉凝，王文全. 甘草（Glycyrrhize uralensis）不同分布區(qū)群落物種多樣性及其生長(zhǎng)特征比較[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，33（2）：13-16.

[5]高邦權(quán)，張光富，陳會(huì)艷. 不同生境下莼菜群落的物種多樣性[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，18（2）：283-287.

[6]李安仁. 中國(guó)植物志[M]. 北京：科學(xué)出版社，1998.

[7]劉光德，李名揚(yáng)，祝欽瀧，等. 資源植物野生金蕎麥的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22（10）：380-389.

[8]于永福. 中國(guó)野生植物保護(hù)里程碑——《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄（第一批）》出臺(tái)[J]. 植物雜志，1999（5）：3-11.

[9]周潔云，林靜，杜霞，等. 金蕎麥的藥理作用研究概況[J]. 湖北中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，14（4）：68-69.

[10]張春平，何平，何俊星，等. ISSR分子標(biāo)記對(duì)金蕎麥8個(gè)野生居群的遺傳多樣性分析[J]. 中草藥，2010，41（9）：1519-1522.

[11]張萬(wàn)靈，周兵，肖宜安，等. 二型花柱植物金蕎麥的繁殖生態(tài)學(xué)研究[J]. 西北植物學(xué)報(bào)，2013，33（3）：483-493.

[12]云南大學(xué)生物系. 植物生態(tài)學(xué)[M]. 北京：人民教育出版社，1982：188.

[13]Primack R B. Essentials of conservation biology[M]. Sunderland Massachusetts：Sinauer Associates，1993.endprint

保護(hù)生境和減少人為干擾是生物多樣性保護(hù)最有效的辦法[13]。因此，為了更好地保護(hù)金蕎麥藥用資源，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，建議采取以下措施：一是實(shí)行就地保護(hù)或遷地保護(hù)，就利川市金蕎麥種群而言，應(yīng)將其設(shè)為保護(hù)點(diǎn)，建立保護(hù)標(biāo)識(shí)牌和宣傳欄，規(guī)范當(dāng)?shù)鼐用裥袨?，盡量降低人為活動(dòng)對(duì)該金蕎麥種群的影響。目前農(nóng)業(yè)部已在重慶市黔江區(qū)建立了我國(guó)第1個(gè) “野生金蕎麥原生境保護(hù)區(qū)”[10]。二是要加強(qiáng)宣傳保護(hù)，處理好保護(hù)和利用間的關(guān)系，有效控制金蕎麥的采挖。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)鼐用癫磺宄鹗w麥?zhǔn)潜涣袨閲?guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)的瀕危野生植物，因此加大生物多樣性保護(hù)宣傳有利于提高公眾對(duì)金蕎麥自覺(jué)保護(hù)的意識(shí)和減少采挖。另外，按中藥材GAP種植金蕎麥也是降低過(guò)度采挖和緩解供需矛盾的重要措施。雖然金蕎麥具有克隆繁殖特性，但其交配系統(tǒng)為兼性異交（部分自交親和；異交需要傳粉者）[11]，因此可在種群間開(kāi)展相互移植，促進(jìn)異交，提高基因流，維持金蕎麥的高水平遺傳多樣性，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性利用和保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Chesson P. Mechanisms of maintenance of species diversity[J]. Annual Review of Ecology and Systematics，2000，31：343-366.

[2]馬克平，黃建輝，于順利，等. 北京東靈山地區(qū)植物群落多樣性的研究：Ⅱ. 豐富度、均勻度和物種多樣性指數(shù)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，1995，15（3）：268-277.

[3]盧愛(ài)英，張先平，王世裕，等. 干擾對(duì)云頂山亞高山草甸群落物種多樣性的影響[J]. 植物研究，2011，31（1）：73-78.

[4]尚辛亥，閻玉凝，王文全. 甘草（Glycyrrhize uralensis）不同分布區(qū)群落物種多樣性及其生長(zhǎng)特征比較[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，33（2）：13-16.

[5]高邦權(quán)，張光富，陳會(huì)艷. 不同生境下莼菜群落的物種多樣性[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，18（2）：283-287.

[6]李安仁. 中國(guó)植物志[M]. 北京：科學(xué)出版社，1998.

[7]劉光德，李名揚(yáng)，祝欽瀧，等. 資源植物野生金蕎麥的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22（10）：380-389.

[8]于永福. 中國(guó)野生植物保護(hù)里程碑——《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄（第一批）》出臺(tái)[J]. 植物雜志，1999（5）：3-11.

[9]周潔云，林靜，杜霞，等. 金蕎麥的藥理作用研究概況[J]. 湖北中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，14（4）：68-69.

[10]張春平，何平，何俊星，等. ISSR分子標(biāo)記對(duì)金蕎麥8個(gè)野生居群的遺傳多樣性分析[J]. 中草藥，2010，41（9）：1519-1522.

[11]張萬(wàn)靈，周兵，肖宜安，等. 二型花柱植物金蕎麥的繁殖生態(tài)學(xué)研究[J]. 西北植物學(xué)報(bào)，2013，33（3）：483-493.

[12]云南大學(xué)生物系. 植物生態(tài)學(xué)[M]. 北京：人民教育出版社，1982：188.

[13]Primack R B. Essentials of conservation biology[M]. Sunderland Massachusetts：Sinauer Associates，1993.endprint

保護(hù)生境和減少人為干擾是生物多樣性保護(hù)最有效的辦法[13]。因此，為了更好地保護(hù)金蕎麥藥用資源，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，建議采取以下措施：一是實(shí)行就地保護(hù)或遷地保護(hù)，就利川市金蕎麥種群而言，應(yīng)將其設(shè)為保護(hù)點(diǎn)，建立保護(hù)標(biāo)識(shí)牌和宣傳欄，規(guī)范當(dāng)?shù)鼐用裥袨椋M量降低人為活動(dòng)對(duì)該金蕎麥種群的影響。目前農(nóng)業(yè)部已在重慶市黔江區(qū)建立了我國(guó)第1個(gè) “野生金蕎麥原生境保護(hù)區(qū)”[10]。二是要加強(qiáng)宣傳保護(hù)，處理好保護(hù)和利用間的關(guān)系，有效控制金蕎麥的采挖。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)鼐用癫磺宄鹗w麥?zhǔn)潜涣袨閲?guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)的瀕危野生植物，因此加大生物多樣性保護(hù)宣傳有利于提高公眾對(duì)金蕎麥自覺(jué)保護(hù)的意識(shí)和減少采挖。另外，按中藥材GAP種植金蕎麥也是降低過(guò)度采挖和緩解供需矛盾的重要措施。雖然金蕎麥具有克隆繁殖特性，但其交配系統(tǒng)為兼性異交（部分自交親和；異交需要傳粉者）[11]，因此可在種群間開(kāi)展相互移植，促進(jìn)異交，提高基因流，維持金蕎麥的高水平遺傳多樣性，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性利用和保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Chesson P. Mechanisms of maintenance of species diversity[J]. Annual Review of Ecology and Systematics，2000，31：343-366.

[2]馬克平，黃建輝，于順利，等. 北京東靈山地區(qū)植物群落多樣性的研究：Ⅱ. 豐富度、均勻度和物種多樣性指數(shù)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，1995，15（3）：268-277.

[3]盧愛(ài)英，張先平，王世裕，等. 干擾對(duì)云頂山亞高山草甸群落物種多樣性的影響[J]. 植物研究，2011，31（1）：73-78.

[4]尚辛亥，閻玉凝，王文全. 甘草（Glycyrrhize uralensis）不同分布區(qū)群落物種多樣性及其生長(zhǎng)特征比較[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，33（2）：13-16.

[5]高邦權(quán)，張光富，陳會(huì)艷. 不同生境下莼菜群落的物種多樣性[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，18（2）：283-287.

[6]李安仁. 中國(guó)植物志[M]. 北京：科學(xué)出版社，1998.

[7]劉光德，李名揚(yáng)，祝欽瀧，等. 資源植物野生金蕎麥的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22（10）：380-389.

[8]于永福. 中國(guó)野生植物保護(hù)里程碑——《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄（第一批）》出臺(tái)[J]. 植物雜志，1999（5）：3-11.

[9]周潔云，林靜，杜霞，等. 金蕎麥的藥理作用研究概況[J]. 湖北中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，14（4）：68-69.

[10]張春平，何平，何俊星，等. ISSR分子標(biāo)記對(duì)金蕎麥8個(gè)野生居群的遺傳多樣性分析[J]. 中草藥，2010，41（9）：1519-1522.

[11]張萬(wàn)靈，周兵，肖宜安，等. 二型花柱植物金蕎麥的繁殖生態(tài)學(xué)研究[J]. 西北植物學(xué)報(bào)，2013，33（3）：483-493.

[12]云南大學(xué)生物系. 植物生態(tài)學(xué)[M]. 北京：人民教育出版社，1982：188.

[13]Primack R B. Essentials of conservation biology[M]. Sunderland Massachusetts：Sinauer Associates，1993.endprint