海南歸化植物長春花資源調查研究

肖艷　楊濤　李偉杰　林君　張雯　鄭希龍

摘 要 在路線踏查的基礎上，以長春花資源較豐富的沿海地區為典型調查區域，進一步進行樣方調查，對海南歸化植物長春花的資源蘊藏量、生長狀況和群落特征進行了研究。結果表明，長春花廣泛分布于海南沿海各市、縣的荒坡及防風林下，適生海拔為0～56 m。樣方蘊藏量以文昌湖心村的最高，儋州下浦村的最低。長春花種質資源表型多樣性豐富，表型性狀變異程度高，變異系數變幅39.97%～93.35%；植株性狀Shannon-Weaver多樣性指數變幅1.738～2.050。多重比較表明瓊海、文昌長春花資源的所有測定指標均無顯著差異。但是，除主根長外，這兩地的長春花資源的其他指標均顯著高于澄邁、臨高地區的，且多項指標顯著高于儋州地區的。各地樣方中多以長春花為優勢種，各地的伴生物種雖有差別但并無明顯規律。

關鍵詞 海南；長春花；資源調查；樣方調查

中圖分類號 Q948.2 文獻標識碼 A

Abstract Growth state and distribution of the naturalized plant Catharanthus roseus in Hainan were analyzed through line investigation and quadrat investigation in the typical region. The results indicated that， C. roseus were widely distributed in the slope wasteland and windbreak of coastal cities in Hainan， with an elevation from 0 to 56 m. Reserve of sample quadrate of Huxin village， Wenchang was the richest， while that of Xiapu village， Danzhou was the poorest. Phenotypic diversity was abundant in C. roseus. The higher variation of phenotypes was detected among accessions in phenotypic traits. The coefficient of variation ranged from 39.97% to 93.35%， with the largest for flower number， smallest for plant height. The Shannon diversity indices ranged from 1.738 to 2.050， with the largest for numbers of lateral roots， smallest for flower number. The results of multiple comparisons indicated that resources of C. roseus in Qionghai and Wenchang were not significantly different among all determined biological characters. However， C. roseus resources of Qionghai and Wenchang were significantly higher than those of Chengmai and Lingao in all determined biological characters except for root length， and than that of Danzhou in most characters. C. roseus was the dominant species in most quadrats， the companion species were different in all studied areas but with no obvious composite rules.

Key words Hainan； Catharanthus roseus； Resource investigation； Quadrat investigation

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.07.002

長春花[Catharanthus roseus （L.） G. Don]是夾竹桃科長春花屬（Catharanthus G. Don）植物，多年生草本、亞灌木，原產非洲東部，廣泛栽培或歸化于熱帶地區，中國澳門、福建、廣東、海南、江西、臺灣、廣西、云南、貴州、四川、河南及江浙一帶也有栽培或逸為野生[1-4]。長春花因花姿優美、花色鮮艷、花期長，可作為園林景觀中的觀賞植物，目前國際上長春花栽培品種主要包括：太平洋系列品種，地中海系列品種，清涼系列品種，熱浪系列品種，太陽風暴系列品種，日本麒麟系列品種等[5]；長春花從17世紀引入我國，作為傳統藥用植物，首載于《常用中草藥手冊》，被用于止血、止痛、清洗傷口、治療壞血病和控制糖尿病。近年研究表明，其含有長春堿、長春新堿、阿馬堿、蛇根堿、文多靈堿等100多種生物堿[6]，其中長春堿、長春質堿等被廣泛應用于治療多種腫瘤、癌癥[7]。隨著抗癌領域對長春堿類物質需求量的日益增加，其來源已逐漸成為制約整個產業發展的瓶頸。化學合成法和植物組織細胞培養生產長春堿類物質都很難實現工業、工廠化，所以人工栽培長春花是目前獲得長春堿類物質的主要可行途徑[7]。

海南島是我國的熱帶海島，水熱條件優越，是我國長春花人工栽培的主要區域。有研究表明，海南產長春花質量較好，其植株的葉片中長春堿、文朵靈和長春質堿等3種生物堿含量較高[8]。通過農藝性狀調查和統計分析發現，長春花海南品種[5]大多數農藝性狀，包括株高、節間距、莖直徑、葉長、百葉重、種莢長度、種子數/莢等均顯著高于國際上主要的栽培品種[5]。長春花適宜生長在沙質土壤，在海南主要沿海岸線分布，歸化于林邊、路邊、海灘及灌草叢中[9]。雖然上述研究對海南長春花資源的質量、農藝性狀等進行了分析比較，但僅有于曉梅等[9]對海南文昌龍樓地區的長春花在不同土壤環境中的分布狀況進行了研究，未見對海南長春花資源的資源儲藏量、生長狀況、群落特征進行系統研究的相關報道，本研究在路線踏查的基礎上，對海南逸生長春花資源較豐富的地區進行樣方調查，明確長春花在海南沿海各市縣的分布、生長情況、樣方蘊藏量及伴生物種等。同時，通過表型性狀比較，分析海南不同區域長春花資源的表型多樣性，以期為海南長春花新品種培育、適宜栽培區域選擇等提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 文獻查閱

通過查閱文獻[3，9-11]了解長春花在海南的分布區域，為路線踏查、樣地調查區域選擇、數據處理等提供依據和參考。

1.2 線路調查和樣方設置

在文獻調查獲得的信息資料的基礎上，確定調查區域、調查路線、樣地調查區域和樣方設置方案、調查時間等。選擇樣地和樣方設置時，盡可能選擇既能反映長春花逸生資源分布的普遍意義又反映長春花集中分布特點的地點展開，樣方的選擇采取隨機抽樣的方法進行，在取樣點設置10 m×10 m正方形大樣方，在每個樣方中的4個角落和中心各設置1 m×1 m的小樣方。實際調查中共設置了20個大樣方，100個小樣方，樣方總面積為2 km2（見表1）。統計每個樣方內的物種組成、每個小樣方中包括長春花在內的所有物種的株數、蓋度，每個小樣方中各隨機采集2株長春花成熟個體，測量每個個體的株高、主根長、側根數目、莖粗、主莖分枝數作為營養生長狀況的指標，統計其花、花蕾及幼果數目（計算時統稱為花數），作為生殖生長狀況的指標。并在烘箱中80 ℃烘干至恒質量后稱干重。

1.3 蘊藏量計算

由于長春花以雜草形式分布于各市縣，其實際分布面積難以計算，參照趙紀峰等[12]的觀點，本研究只估算單位樣方蘊藏量A0（g），其計算公式：A0=A1×A2，A1為每個10 m×10 m大樣方中5個小樣方長春花的數量，A2為5個小樣方中10株（每個小樣方隨機收集2株）長春花的干重的平均值。

1.4 數據分析

采用SPSS19.0和Microsoft Excel 2007進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 海南調查區域內長春花資源分布

長春花歸化于海南臨高縣、澄邁縣、儋州市、三亞市、陵水黎族自治縣、文昌市等地區，以沿海較多，中南部山區較少。其主要以雜草形式分布于荒坡、沙地，漿紙林及防風林等疏林之下，適生于海拔為0～56 m的砂土或壤土，海邊或路邊的較干旱環境。樣方調查數據表明（見表1），文昌鋪前林梧村2的單株均重最大（33.70 g），儋州下浦村2的最小（1.43 g）；文昌湖心村1的樣方內株數最多（240株），儋州龍門村的最少（32株）。樣方蘊藏量以文昌湖心村1的最大（3.69 kg），儋州下浦村2的最小（0.22 kg）。

2.2 海南長春花資源生長狀況分析

通過對海南沿海地區20個樣方中200個長春花個體的生物學性狀進行多樣性分析發現（見表2），株高、主根長、側根數目、莖粗、花數、主莖分枝數、單株干重的極差分別為110.40 cm、30.30 cm、18、2.61 cm、298、29、41.31 g；這7個性狀變異系數變幅為39.97%～93.35%，平均變異系數為62.93%，以花數的最大，株高的最小，花數、主莖分枝數、單株干重的變異系數高于平均值；植株性狀Shannon-Weaver多樣性指數變幅1.738～2.050，平均1.903，以側根數目的最大，花數的最小。以上說明長春花種質資源性狀差異明顯，植株個體表型變異程度大，多樣性豐富。

對海南不同市、縣長春花生物性狀比較結果可知（見表3），株高除瓊海和文昌無顯著性差異外，其他各地均差異顯著；瓊海的株高極顯著高于澄邁、儋州、臨高；文昌的株高極顯著高于澄邁和臨高，顯著高于儋州。主根長在各市縣的差異不大，除澄邁與其他各地差異顯著外，其他幾個地區間差異不顯著。側根數目在各市縣的差異不大，瓊海和文昌的極顯著高于臨高，顯著高于澄邁，與儋州無顯著差異；澄邁、臨高、儋州之間無顯著差異。莖粗在各市縣間差異較大，瓊海與文昌無顯著差異，極顯著高于澄邁、臨高、儋州；文昌極顯著高于澄邁，顯著高于儋州與臨高；儋州顯著高于澄邁。花數在各市縣間差異較大，瓊海和文昌極顯著高于澄邁和臨高，與儋州無明顯差異；儋州顯著高于澄邁和臨高；澄邁、臨高間無顯著差異。主莖分枝數和單株干重在各市縣間的差異都不大，瓊海、文昌極顯著高于其他地區；澄邁、儋州、臨高間無明顯差異。換言之，瓊海和文昌在7個測定性狀間均無明顯差異，并基本上都顯著高于澄邁和臨高（主根長除外），瓊海、文昌和儋州在花數和側根數目、主根長這3個性狀上無明顯差異，其他的瓊海和文昌基本顯著高于儋州（文昌的莖粗與儋州無顯著差異），澄邁和臨高除在株高和主根長差異顯著外，其他均無顯著差異。

2.3 海南長春花資源生態學及群落特征

整合此次調查的20個大樣方，100個小樣方的群落資料，對長春花的生境和伴生物種進行分析，發現長春花為陽生植物，喜溫暖和稍干燥的氣候。在開闊地勢，荒坡、石壁或海邊的大環境中，植物群落的伴生物種種類比較單一，多以草本為主，長春花的長勢好，多為群落優勢種，植株較高，分枝及花果的數目較多。在防風林下或樣方伴生物種復雜，喬灌木、草本、藤本、蕨類等俱全特別是林密度較大的環境中，長春花的長勢相對一般，花果較少。

在此次所調查的樣方中主要的草本伴生種有糙葉豐花草（Spermacoce hispida）、豐花草（S. pusilla）、闊葉豐花草（S. alata）、白背黃花稔（Sida rhombifolia）、心葉黃花稔（S. cordifolia）、長梗黃花稔（S. cordata）、黃花草（Arivela viscosa）、地楊桃（Microstachys chamaelea）、飛機草（Chromolaena odorata）、黃細心（Boerhavia diffusa）、假臭草（Praxelis clematidea）、假馬鞭（Stachytarpheta jamaicensis）、地旋花（Xenostegia tridentata）、龍爪茅（Dactyloctenium aegyptium）、墨苜蓿（Richardia scabra）、蟛蜞菊（Sphagneticola calendulacea）、牛筋草（Eleusine indica）、山香（Hyptis suaveolens）、土牛膝（Achyranthes aspera）、香附子（Cyperus rotundus）、小蓬草（Erigeron canadensis）、苦味葉下珠（Phyllanthus amarus）、夜香牛（Vernonia cinerea）、一點紅（Emilia sonchifolia）、羽芒菊（Tridax procumbens）、蛇婆子（Waltheria indica）、灰毛豆（Tephrosia purpurea）、鳳瓜（Gymnopetalum integrifolium）等。

灌木有刺蒴麻（Triumfetta rhomboidea）、大青（Clerodendrum cyrtophyllum）、酒餅簕（Atalantia buxifolia）、土蜜樹（Bridelia tomentosa）、黑面神（Breynia fruticosa）、基及樹（Carmona microphylla）、單葉蔓荊（Vitex rotundifolia）、苦郎樹（Clerodendrum inerme）等。

喬木有潺槁木姜子（Litsea glutinosa）、簕欓花椒（Zanthoxylum avicennae）、楝（Melia azedarach）、木麻黃（Casuarina equisetifolia）等。

藤本有匙羹藤（Gymnema sylvestre）、龍珠果（Passiflora foetida）、娃兒藤（Tylophora ovata）、倒地鈴（Cardiospermum halicacabum）等。

蕨類有海金沙（Lygodium japonicum）、櫟葉槲蕨（Drynaria quercifolia）、貼生石韋（Pyrrosia adnascens）等。

長春花生長群落結構在不同市、縣雖有所差別，但并無明顯規律，以長春花為優勢種的大樣方有12個，占總數的60%，單葉蔓荊、灰毛豆、苦郎樹、木麻黃、鳳瓜也是優勢種的組成部分。在大多數樣方中共同出現的物種有心葉黃花稔（9次，下同）、黃細心（8）、木麻黃（8）、蛇婆子（7）、黃花草（6）、香附子（6）、墨苜蓿（6）、羽芒菊（6）、假臭草（6）、單葉蔓荊（5）、地楊桃（5）等。

3 討論

野生長春花適生于海南多個沿海市縣，少在中部山區分布，可能是因為長春花比較適合生長于土質疏松肥沃、排水良好的沙壤或海邊沙土中，此外，由于沿海地區較之于中部山區陽光充足、少雨、高溫，這些氣候因素也更利于喜光、耐旱、怕澇、怕嚴寒的長春花的生長，這與于曉梅等[9]、徐三林等[13]的研究結果一致。

瓊海和文昌的長春花所有測定指標都無明顯差異，可能是這兩地地理位置相近，氣候和土壤環境相似，且人為破壞均較輕，但顯著高于澄邁和臨高的（主根長除外），多個性狀顯著高于儋州，尤其是單株干重極顯著高于其他研究地區，這可能與瓊海、文昌等地區位于海南東海岸，且海岸線較長，沙地多，為長春花的生長提供了優越的土壤環境，且多荒坡，利于排水，這與馬書榮等[14]、于曉梅等[9]、徐三林等[13]的研究結果相符合，即長春花適宜在透氣良好、排水較好的沙質土壤中生長。此外，環境中的人為擾動因素對長春花的生長發育有著極大的影響[9]，根據實地調查發現，目前澄邁、臨高、儋州等地沿海區域正在進行旅游開發、房地產建設等活動，導致長春花的生長受到限制，人為干擾嚴重，這可能是導致東海岸長春花的生長狀況要優于西海岸的重要原因。從氣候因素來看，西海岸的平均日照時數要高于東海岸、年平均降水量、年平均相對濕度要低于東海岸，西海岸的氣候條件對于長春花的生長要優于東海岸，可能土壤和人為因素是影響長春花在東西海岸分布差異的最關鍵性因素，同時也說明了東、西海岸的荒坡沙地均符合長春花的生理特性及種植的生態要求：性喜溫暖，生長適宜溫度22～28 ℃；屬于陽性植物，生長期喜向陽，不宜蔭蔽；能耐干旱，怕澇。相對濕度在70%左右；肥沃疏松、排灌方便、微酸性或中性沙壤土、 壤土，有機質含量1%以上[13]。

長春花在開闊地勢、荒坡等環境中長勢良好，往往是群落中的優勢種，群落的伴生物種種類比較單一，一方面可能是長春花的生長習性適應于這樣的環境，是其在群落中競爭力、適應能力、抗逆性良好的綜合反映。另一方面，其在某些荒坡沙地有大面積種植歷史，未收割干凈，仍有殘余。在林密度較大的防風林下，長春花長勢一般，是因為長春花是陽生植物，并且防風林下容易積水，這些環境都不利于長春花的生長。

長春花的產品研發項目已被海南多家生物制藥企業和研究機構重視，從2003年起，海南的白沙、文昌、臨高、保亭、陵水等地自發或者由政府相關部門組織農民種植長春花已近400 hm2，目前，仍無法滿足企業所需。加上江蘇、浙江、上海等地制藥企業原料收購競爭，海南曾經出現過搶購長春花原料的局面，價格節節攀升[15]。海南產長春花表型變異程度大，多樣性豐富，有可能為篩選和培育高生物質堿含量的品種提供載體。長春花有重要的藥用價值，市場需求量大，對生境要求不高，能很好地適應海南的氣候環境，鑒于此，建議將海南作為長春花種植基地，繼續引導藥農進行長春花種植，同時積極開展種質資源、育種、基礎生理和栽培方面的研究。生物堿是防御性次生代謝產物，在脅迫條件下植物常能積累較高含量的生物堿以應對環境變化，可以利用生物堿代謝的積累特點，通過調控環境促進長春花中生物堿的積累，為高產栽培提供理論指導[16]?？梢岳靡延械难芯拷Y果來提高栽培效率，如干旱脅迫誘導生物堿積累；在干旱過程中植株中生物堿的含量有出現高峰值，高溫能使長春花能量固定總量增加1倍以上[16-18]。基于長春花在海南栽培的歷史情況以及現有的生長狀況，建議進行長春花栽培時可優先考慮東海岸的市縣，如文昌、瓊海，同時，西海岸要注意減少對已歸化長春花的人為干擾，擴大長春花的栽培，充分利用荒坡、沙地。作為觀賞植物，如果大面積在荒坡沙地種植還可以起到一定的防風固沙作用，同時可以營造長春花花海等景觀效應。另外，值得注意的是長春花屬于外來入侵物種，進行栽培時，應當注意生態保護，避免破壞自然林地。

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