紫莖澤蘭入侵與防控現狀及生物活性物質研究進展

周啟武 楊國琴 王朝雯

摘要 紫莖澤蘭被列入我國首批外來物種之首，它在長期適應各類環境、對抗自然界病蟲草害等侵擾過程中逐漸合成了相應的次級代謝產物，一些成分還具有潛在的生物活性，是篩選綠色藥物的重要資源。綜述了近年來紫莖澤蘭在我國的入侵現狀、國內外防控技術及其植株內生物活性物質的研究進展，為進一步高效開發利用紫莖澤蘭植物資源提供了參考。

關鍵詞 紫莖澤蘭;防控;生物活性物質;綜合利用

Abstract Eupatorium adenophorum Spreng was listed as the first batch of alien species in China，it has gradually synthesized corresponding secondary metabolites in the process of adapting to various environments for a long time and fighting against natural pests，diseases and weeds. Some of the components also have potential biological activities and are important resources for screening green drugs.The current situation of E. adenophorum invasion in China in recent years，the research progress of domestic and foreign prevention and control technology and the biological active substances in the plant were reviewed，which provided reference for further efficient development and utilization of E. adenophorum plant resources.

Key words Eupatorium adenophorum Spreng;Prevention and control;Bioactive substances;Comprehensive application

紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum Spreng）屬菊科澤蘭屬多年生草本或亞灌木植物，是一種世界性的惡性雜草，早被列入我國首批外來入侵物種之首[1]。紫莖澤蘭入侵后產生大量的化感物質改善土壤微環境，使其具有很強的入侵性和生態適應性并在短時間內發展為單優群落，這對入侵地的生態環境、農林漁牧業安全生產、生物多樣性、人畜健康等造成了危害，并對局部地區構成一定的威脅，產生的各類損傷損失不可計數[2]。

早期國家各級相關部門投入了大量的人力、物力和經費，試圖將紫莖澤蘭作為外來害草鏟除，但一直未取得有效方法，目前研究方向逐步將綜合開發與防治結合起來，化害為利，變廢為寶，將生產活性炭、飼料、纖維原料、生物農藥等進行充分合理利用[2]，且隨著研究的深入，現又將紫莖澤蘭作為一種新型生態資源或新藥物資源開展了相關研究。筆者分別對紫莖澤蘭在我國的入侵與分布現狀、國內外防控技術、植株內生物活性物質等進行總結與展望，以期為進一步高效開發利用紫莖澤蘭植物資源提供參考。

1 紫莖澤蘭入侵與分布現狀

1.1 入侵過程與機理

紫莖澤蘭入侵后能夠在很短時間內大范圍傳播擴散，除了與其擁有繁殖速度快、生長迅速、適應能力與抗逆性強等生物學特點外，還可能存在生物多樣性阻抗假說、生態系統干擾假說、空余生態位假說、天敵逃避假說、入侵進化假說等[3-4]。目前研究結果普遍集中于2方面：①紫莖澤蘭生物入侵與其植物體內多種細胞和細胞器中的熱激蛋白多樣性表達物可減輕逆境脅迫的分子機制[5-7];②與植株合成和分泌各種化感物質，從而抑制周圍物種生長的化學機制[8-10]。

1.2 我國分布情況

紫莖澤蘭原產于中、南美洲，隨后作為觀賞植物被引進夏威夷群島、美國、英國和澳大利亞等，現已分布在全世界的70多個國家和地區，且在新西蘭、泰國、菲律賓、緬甸、越南和印度等國家已泛濫成災[11]。在我國，紫莖澤蘭的入侵表現出明顯的時間與空間變化。20世紀40年代，紫莖澤蘭從東南亞的印度、緬甸和越南等國家傳入我國云南邊境，之后的二三十年間傳播速度相對較慢，80年代出現快速的大范圍擴張，90年代已達到最初入侵面積的4倍[12]，之后以每年約60 km的速度隨西南風向東和向北擴散[13]。有學者利用生態位模擬方法預測，目前紫莖澤蘭在我國云南、貴州、重慶、湖北、四川、廣西、西藏、臺灣等省廣泛分布和危害，且可能已傳播擴散至甘肅、寧夏、陜西、山西、河南等省區[14]。目前紫莖澤蘭在我國一些省區分布及危害面積見表1。

2 紫莖澤蘭綜合防控與利用

2.1 防控技術

紫莖澤蘭作為世界性惡性雜草，被稱為“植物殺手”，對入侵區的生態環境、農林牧業，甚至對人們的健康生活都產生了極大危害，世界各國都較為重視紫莖澤蘭的生物入侵，并長期、持續和系統地開展了大量的防控工作。我國將紫莖澤蘭的防治工作視為一項生態工程來認真對待，明確了指導思想，因地制宜制訂了防治計劃，形成了有效的技術治理路線，并提供持續的資金支持和制度保障，先后采取物理防除、化學防除、生態防治等技術，甚至將幾種防治方法聯合應用于防止入侵區紫莖澤蘭的傳播擴散。筆者綜合比較了國內外有關紫莖澤蘭的防控技術（表2），以期為進一步開展綜合防控或新型防控技術研究提供參考。

2.2 綜合利用

近年來，人們逐漸認識到紫莖澤蘭作為一種有用生物所存在的利用價值，并將思路轉向如何開發利用紫莖澤蘭資源。有學者從生態學的角度考慮，以其不破壞生態系統平衡為前提，定期收集紫莖澤蘭后經復合菌種發酵或脫毒處理后作為豬、雞、魚的綠色飼料[2]，充分利用紫莖澤蘭資源促進畜牧業的發展;有的將其用作綠肥、堆肥原料、沼氣肥原料、地面覆蓋物、鏟草后燒灰作為肥料[26-27];有的將其配合其他纖維物質制成清潔炭[28]、蜂窩煤或經過加工氣化、熱解產生生物燃氣等作能源使用[29];因紫莖澤蘭粗纖維含量高，有的將其開發制造成刨花板，各項指標均達國家對木質中密度纖維板標準的要求[30];有些地區將紫莖澤蘭用于扎染工藝，不僅成本比化工染料低，而且不危害健康，具有驅除蚊蟲的功效，染過的廢料還可作肥料[31];還有的充分提取紫莖澤蘭內部的揮發性物質，將其制作成具有獨特香味的精油，用于配制日用香精[32];紫莖澤蘭內部還含有很多生物抑制劑，能夠殺死或抑制倉庫害蟲（如米象）[33]、作物害蟲（如甘藍蚜）[34]、病原菌（如白僵菌、馬鈴薯晚疫病菌等）[35-36]，可作為很好的生物農藥資源進行開發利用。隨著人們觀念的轉變，進一步加強應用研究與開發，變害為寶，服務人民是綜合治理紫莖澤蘭的努力方向。

3 紫莖澤蘭活性物質及其生理功能

在研究紫莖澤蘭入侵機制過程中，人們發現植株內部合成了豐富的具有化感作用、毒性及抗逆性等相關的生物活性化學成分[4]。目前已從紫莖澤蘭的不同部位共分離出逾100個化學成分，主要包括單萜類、倍半萜類、三萜類、甾體、黃酮類、苯丙素類及相關衍生物，其中部分化學成分已被發現具有抗菌、抗病毒、拒食、殺蟲、降壓、抗氧化及抗腫瘤等活性[37-39]。通過文獻調查，筆者對從紫莖澤蘭中分離鑒定的具有生物活性的主要物質進行了整理（表3），以期為紫莖澤蘭充分開發利用并作為新型藥物資源提供參考。

4 結論與展望

紫莖澤蘭在我國危害嚴重、分布面積廣，給入侵地帶來了各種損失，要將其徹底鏟除還需投入大量資金研究有效的防除技術。若轉變研究思路，利用豐富的紫莖澤蘭資源開發更多具有抗菌、消炎、殺蟲、鎮痛、抗病毒、抗癌等活性的植物源新型藥物或藥物前導物，對紫莖澤蘭進行資源化利用，同時達到科學防控的效果。目前報道有關紫莖澤蘭綜合開發利用的基礎研究較多，功能活性成分的提取物大多為粗提混合物，針對單體化學成分的鑒定技術、活性機理及其深入利用研究有待進一步加強。這些科學研究和探索將為開發新型、高效、安全的藥物，實現紫莖澤蘭“變害為寶”提供前瞻性的科學指導和依據。

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