張帆靖,周 雯,顏靜茹,陳加蓓,陳功錫
(1.吉首大學(xué)生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,湖南 吉首 416000;2.吉首大學(xué)藥學(xué)院,湖南 吉首 416000;3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南 長沙 410128)
有毒植物常指含有毒化學(xué)成分并能致人類及其他生物中毒的植物,或指凡有中毒癥狀或?qū)嶒炞C明有可能通過食入、接觸或其他途徑進(jìn)入機(jī)體,造成人類、家畜及其他動物死亡或機(jī)體機(jī)能長期性或暫時性傷害的植物[1]。我國有毒植物1300多種[1]。日常生活中,許多常見的食用植物、觀賞植物、藥用植物都存在程度不等的毒性,使用不當(dāng)會危害人和家畜的健康甚至生命,這使得人們因誤食有毒植物導(dǎo)致中毒的事件時有發(fā)生。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,近10年我國公開報道的有毒植物中毒病例達(dá)近 4萬例[2]。但當(dāng)其被正確開發(fā)利用時,又可在人類生產(chǎn)生活中發(fā)揮重要的價值,如用作滅菌劑、殺蟲劑等。因此,加強(qiáng)對特定區(qū)域有毒植物的研究,對最大限度地降低中毒事件的發(fā)生以及植物資源開發(fā)利用極其重要。
位于我國江西省中西部的武功山地區(qū),屬羅霄山脈的北支,腹地有國家 5A級旅游景區(qū),地貌奇特、山勢險峻、氣候溫暖濕潤,極大地促進(jìn)了植物的多樣性發(fā)展[3]。近年來,關(guān)于特定區(qū)域有毒植物資源的調(diào)查研究越來越多[1—4],但對武功山地區(qū)有毒植物資源的調(diào)查研究尚未開展。因此,本文以武功山地區(qū)為研究區(qū)域,通過整理前期實地考察資料,對該區(qū)有毒植物資源進(jìn)行統(tǒng)計分析,以期為該區(qū)有毒植物多樣性保護(hù)與可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù),亦為國內(nèi)其他地區(qū)有毒植物的調(diào)查和危害防范提供參考。
武功山地區(qū)(以下簡稱武功山)地跨江西省中西部—湖南省株洲市內(nèi)的9個縣,山體呈東北—西南走向,屬于羅霄山脈的北段,地理坐標(biāo)大致介于114°5′~114°15′ E、27°24′~27°34′ N 之間,南北走向綿延約120 km,總面積約970 km2;最高海拔為武功山主峰白鶴峰(又名金頂)1918.3 m,最低海拔為湖里濕地不足200 m。武功山屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,氣候溫和,雨量充沛,年均降水量約1900 mm,年均氣溫15 ℃左右,無霜期240 d 左右。山麓至山頂土壤類型依次為紅壤與紫色復(fù)合帶、黃紅壤帶、山地黃壤帶、山地黃棕壤帶、山地草甸土。植被區(qū)劃上屬典型的亞熱帶常綠闊葉林地區(qū),并分布著大面積的竹林。該區(qū)因處在華東、華中、華南的交匯地帶,地理位置優(yōu)越,而成為生物多樣性遷移的重要通道,也使得這里的植物資源十分豐富[3]。
本文原始資料來自于 2013~2018年間國家科技基礎(chǔ)性專項重點項目子課題“武功山脈地區(qū)植物多樣性與植被調(diào)查(2013FY11500-1-5)”。此調(diào)查以經(jīng)典樣方法為主要手段,以樣方基本數(shù)據(jù)為依據(jù),得到武功山地區(qū)植物多樣性基本信息,結(jié)合查閱相關(guān)文獻(xiàn)[1—31]進(jìn)一步篩選、整理編制《武功山地區(qū)有毒植物名錄》(植物名稱參考Flora of China)。以此為基礎(chǔ),對有毒植物的多樣性構(gòu)成、有毒特點等特征進(jìn)行統(tǒng)計。
依據(jù)文獻(xiàn)[2,31—33]和武功山有毒植物的有毒部位分布特點及毒性特點對其進(jìn)行劃分歸類。一方面,將武功山有毒植物按照全株、根、葉、莖、花、果、種子等有毒部位劃分為7類;另一方面,根據(jù)植物毒性大小劃分為劇毒、大毒、中毒、小毒4級,其中劇毒指食用少量即可致死或食用一定劑量后能快速致死的植物;大毒指必須食用大量才可致死或食用后短時間內(nèi)不會致死的植物;中毒指能引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)及呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生一定中毒癥狀的植物;小毒特指中毒后只會引起嘔吐、腹瀉等輕度中毒癥狀的植物。
根據(jù)文獻(xiàn)[1,5]將有毒植物的有毒化學(xué)成分劃分為10類,即生物堿、萜類、甙類、揮發(fā)油、木脂素、酚類及其衍生物、非氨基酸蛋白質(zhì)、無機(jī)化合物及簡單有機(jī)化合物、有毒成分不詳和其他。依據(jù)《中華人民共和國藥典》(2020版)[6]將該區(qū)有毒植物有毒化學(xué)成分引起的毒理類型劃分為10類,如呼吸系統(tǒng)毒、神經(jīng)系統(tǒng)毒、致癌毒、黏膜刺激性毒、免疫系統(tǒng)毒、器官損害性毒、精神性毒、皮膚刺激性毒、細(xì)胞毒、致畸毒。
3.1.1 物種組成及科屬分布
統(tǒng)計表明,武功山地區(qū)共有野生有毒植物 240種,隸屬75科179屬,分別占該區(qū)種子植物科、種總數(shù)的45.45%、11.61%,占全國有毒植物科、種總數(shù)的53.57%、18.46%(表1)[1,3]。其中裸子植物1科2種(馬尾松Pinus massoniana、圓柏Juniperus chinensis),占武功山有毒植物科、種總數(shù)的1.33%、0.83%;被子植物74科238種,占武功山有毒植物科、種總數(shù)的98.67%、99.17%??梢姳蛔又参镎冀^對優(yōu)勢。
表1 武功山地區(qū)有毒植物數(shù)量及占比Table 1 Quantity and proportion of poisonous plants in Wugongshan region
從科層面分析,武功山有毒植物單種科為27科27種,占該區(qū)有毒植物科、種總數(shù)的36.00%、11.25%,如柏科(Cupressaceae)、白菜花科(Cleomaceae)、唇形科(Lamiaceae)等;2~5種的科最多,共 36科 105種,占科、種總數(shù)的 48.00%、43.75%,如殼斗科(Fagaceae)、百部科(Stemonaceae)、胡桃科(Juglandaceae)等;6~9種的科有8科55種,占科、種總數(shù)的10.67%、22.92%,如杜鵑花科(Ericaceae)、防己科(Menispermaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)等;含10種及以上的科為優(yōu)勢科,共4科53種,占科、種總數(shù)的 5.33%、22.08%,分別為豆科(Leguminosae)15種、毛茛科(Ranunculaceae)15種、菊科(Asteraceae)12 種、百合科(Liliaceae)11 種(表 2)。
從屬層面分析,武功山有毒植物以單種屬為主,共 138屬 138種,占該區(qū)有毒植物總屬、種數(shù)的77.09%、57.50%,如巴豆屬(Croton)、白珠屬(Gaultheria)、百合屬(Lilium)等;2~4種的屬有 40屬97種,占總屬、種數(shù)的22.35%、40.42%,包括櫟屬(Quercus)、薯蕷屬(Dioscorea)、八角屬(Illicium)等;種數(shù)≥5的優(yōu)勢屬僅有1屬5種,占總屬、種數(shù)的0.56%,2.08%,為紫堇屬(Corydalis)(表2)。
表2 武功山有毒植物的科、屬所含種數(shù)統(tǒng)計Table 2 Statistics on the number of family and genera of poisonous plants in Wugongshan region
3.1.2 生活習(xí)性組成
從生活習(xí)性來看(表3),該區(qū)有毒植物以草本為主,共39科90屬114種,占區(qū)內(nèi)有毒植物總種數(shù)47.50%,如透骨草(Phryma eptostachyasubsp.asiatica)、八角蓮(Dysosma versipellis)、龍葵(Solanum nigrum)等。其次為灌木,共24科40屬50種,占總種數(shù)20.83%,如錦雞兒(Caragana fruten)、石巖楓(Mallotus repandus)、板凳果(Pachysandra axillaris)等。喬木共24科38屬47種,占總種數(shù)19.58%,如樟(Cinnamomum camphora)、紅豆樹(Ormosiahosiei)、黃檀(Dalbergia hupeana)等。藤本29種,占總種數(shù)12.08%,其中木質(zhì)藤本11科14屬17種,占總種數(shù)7.08%,如鈍齒鐵線蓮(Clematis apiifolia)、威靈仙(Clematis chinensis)、鉤藤(Uncaria rhynchophylla)等;草質(zhì)藤本6科9屬12種,僅占總種數(shù) 5.00%,如馬兜鈴(Aristolochia debilis)、白英(Solanum lyratum)、木鱉子(Momordica cochinchinensis)等??傮w來看,該區(qū)有毒植物以草本植物占優(yōu)勢,共126種,占總種數(shù)的52.50%;木本植物共114種,占總種數(shù)的47.50%。
表3 武功山有毒植物生活習(xí)性分布Table 3 Distribution of life habits of poisonous plants in Wugongshan region
3.1.3 生境與分布格局
3.1.3.1 生長環(huán)境
按天然分布特點可將武功山有毒植物生境劃分出12種(表4)。其中,生活在林中的植物最多,有134種,占總種數(shù)的 55.83%,如石南藤(Piper wallichii)、杜衡(Asarum forbesii)、柯(Lithocarpus glaber)等;其次生活在水邊的植物有 133種,占總種數(shù)的55.42%,如金線草(Antenoron filiforme)、小花黃堇(Corydalis racemosa)、常山(Dichroa febrifuga)等;生活在灌叢的植物有115種,占總種數(shù)的47.92%,如白櫟(Quercus fabri)、廬山樓梯草(Elatostemastewardii)、鐵線蓮等;生活在路旁的植物有110種,占總種數(shù)的45.83%,如馬尾松、化香樹(Platycarya strobilacea)、女婁菜(Silene aprica)等;而生活在田地和山坡的植物分別為95種和34種,各占總種數(shù)的39.58%和14.17%,各如艾麻(Laportea cuspidata)和威靈仙等。其他環(huán)境分布的植物較為稀少,其中生長植物種類在10~20種之間的生境有3種,包括山谷、石上、林緣;生長植物<10種的生境有3種,包括沼澤、丘陵和湖泊(表4)??梢娢涔ι接卸局参锏闹饕碁榱种小⑺?、灌叢和路旁。
表4 武功山有毒植物生長環(huán)境Table 4 Poisonous plant growth environment in Wugongshan region
3.1.3.2 分布格局
從垂直分布看,該區(qū)有毒植物垂直分布特點顯著,生存海拔涵蓋范圍較廣。結(jié)合武功山的海拔信息分析,可將該區(qū)有毒植物的生存海拔分為20個區(qū)段(圖1)。可以看出,海拔0~499 m范圍內(nèi),有毒植物數(shù)量隨海拔升高而增多,而在海拔499 m以上的范圍,有毒植物種數(shù)隨著海拔升高呈下降趨勢。在海拔400~499 m范圍內(nèi)有毒植物最多,共154種,占總種數(shù)的64.17%,如馬兜鈴、貓爪草(Ranunculus ternatus)、落新婦(Astilbe chinensis)等,但在 0~99 m與1500~1999 m范圍內(nèi),有毒植物均少于50種,種數(shù)頗少??傮w來看,武功山有毒植物的垂直分布特點為物種種數(shù)隨海拔升高而先升高后下降,呈單峰態(tài),符合 Colwell中度膨脹效應(yīng)[34],說明該區(qū)有毒植物受海拔高度影響頗大,海拔過高或過低都不適于其生長。
圖1 武功山有毒植物垂直分布Fig. 1 The vertical distribution of toxic plants in the Wugongshan region
從水平分布來看,有毒植物在武功山地區(qū)內(nèi) 9個縣區(qū)均有分布,由多至少依次為安??h、蘆溪縣、蓮花縣、茶陵縣、袁州區(qū)、分宜縣、上高縣、攸縣、炎陵縣。其中安??h有毒植物分布種類最多,共211種,占總種數(shù)的87.92%,如馬尾松、圓柏、金粟蘭(Chloranthus spicatus)等,遠(yuǎn)超其他縣區(qū)的種數(shù);炎陵縣最少,僅 11種,占總種數(shù)的 4.58%,如紫堇(Corydalis edulis)、蛇含委陵菜(Potentilla kleiniana)、酢漿草(Oxalis corniculata)等(表5)。這可能是因安??h位于武功山核心地帶,土地豐沃、地形復(fù)雜為有毒植物的生長提供了得天獨厚的生境條件,也可能是因該地域人為損壞較小、植被保存較為完整;炎陵縣則與之相反,致使有毒植物分布最少。
表5 武功山有毒植物水平分布Table 5 Horizontal distribution of poisonous plants in Wugongshan region
3.1.4 區(qū)系地理成分
按照吳征鎰[35]的種子植物區(qū)系成分劃分方法,可將武功山有毒植物75科劃分為8個分布區(qū)類型,179屬劃分為14個分布區(qū)類型,240種劃分為13個分布區(qū)類型(表6)。
由表6可知,在科層面上,泛熱帶分布所含科數(shù)最多,有27科,占總科數(shù)的36.00%,如胡椒科、金粟蘭科、蕁麻科等;其次為世界分布24科,占總科數(shù)的 32.00%,如馬兜鈴科(Aristolochiaceae)、蓼科(Polygonaceae)、石竹科(Caryophyllaceae)等;北溫帶分布有15科,占總科數(shù)20.00%,如松科(Pinaceae)、柏科、胡桃科(Juglandaceae)等;熱帶分布34科,占總科數(shù) 45.32%,如防己科(Menispermaceae)、木通科(Lardizabalaceae)、蕓香科(Rutaceae)等。在屬層面上,北溫帶分布所含屬數(shù)最多,有34屬,占總屬數(shù)18.99%,如胡椒屬(Piper)、艾麻屬(Laportea)、馬兜鈴屬(Aristolochia)等;其次為泛熱帶分布30屬,占總屬數(shù)16.76%,如松屬(Pinus)、刺柏屬(Juniperus)、胡桃屬(Juglans)等。在種層面上,中國特有分布最多,中國特有分布和東亞分布所含種數(shù)遠(yuǎn)超其他分布型,總計達(dá) 126種,占總種數(shù) 52.50%,如烏桕(Sapium sebiferum)、吉祥草(Reineckea carnea)、蠟蓮繡球(Hydrangea strigosa)等。
表6 武功山有毒植物區(qū)系地理成分Table 6 Floristic geographical composition of poisonous plants in Wugongshan region
3.2.1 有毒部位和毒性
植物的毒性由其有毒化學(xué)成分的種類和劑量決定,且含有毒化學(xué)成分的部位固定不變。因此,將武功山有毒植物的有毒部位與毒性進(jìn)行歸類并統(tǒng)計分析,詳見表7、表8。
表7 武功山不同部位有毒植物的科屬分布Table 7 Distribution of poisonous plants in different parts of Wugongshan region
該區(qū)有毒植物中毒性為小毒的植物數(shù)量最多,共113種,占總種數(shù)47.08%;中毒植物和大毒植物數(shù)量分別為68、35種,各占總種數(shù)28.33%、14.58%;毒性為劇毒的植物最少,為 24種,僅占總種數(shù)10.00%(表 8)。
表8 武功山有毒植物有毒部位及其毒性分布Table 8 Distribution of various toxic parts and internal toxicity in poisonous plants from Wugongshan region
3.2.1.1 根有毒
該區(qū)根有毒植物有32科43屬47種,占各總數(shù)的 42.67%、24.02%、19.48%。其中小毒植物最多,有 24種,占總種數(shù) 10.00%,如輪環(huán)藤(Cyclea racemosa)、金線吊烏龜(Stephania cephalantha)、茜草(Rubia cordifolia)等;中毒植物有11種,占總種數(shù)4.58%,如牛皮消(Cynanchum auriculatum)、尋風(fēng)骨(Aristolochia mollissima)、開口箭(Campylandra chinensis)等;大毒植物和劇毒植物數(shù)目一樣,均有6種,皆占總種數(shù) 2.50%,各如粉防己(Stephania tetrandra)和毛果巴豆(Croton lachnocarpus)等。
3.2.1.2 莖有毒
該區(qū)莖有毒的植物共27科40屬43種,占各總數(shù)的36.00%、22.35%、17.92%。其中小毒植物最多,有 23種,占總種數(shù)的 9.58%,如柯、樓梯草(Elatostema involucratum)、艾麻等;其次中毒植物有 10種,占總種數(shù)的 4.17%,如夏天無(Corydalis decumbens)、香花雞血藤(Callerya dielsiana)、禿葉黃檗(Phellodendron chinensevar.glabriusculum)等;劇毒植物有 6種,占總種數(shù)的 2.50%,如毛瑞香(Daphne kiusiana)、打碗花(Calystegia hederacea)、馬醉木等;大毒毒性僅有4種,占總種數(shù)的1.67%,如黃獨(Dioscorea bulbifera)、杜鵑蘭(Cremastra appendiculata)、雪膽(Hemsleya chinensis)等。
3.2.1.3 葉有毒
該區(qū)葉有毒植物共32科43屬49種,占各總數(shù)的 42.67%、24.02%、20.42%。其中小毒植物最多,有 20種,占總種數(shù) 8.33%,如胡桃楸(Juglans mandshurica)、楝葉吳萸(Tetradium glabrifolium)、臭椿(Ailanthus altissima)等;中毒植物有18種,占總種數(shù) 7.50%,如馬尾松、圓柏、黃楊(Buxus sinica)等;劇毒植物(6種)和大毒植物(5種)僅差一種,分別占總種數(shù)的 2.50%和 2.08%,各如馬醉木(Pieris japonica)和三葉木通(Akebia trifoliata)等。
3.2.1.4 花有毒
該區(qū)花有毒的植物僅有5科5屬5種,占各總數(shù)的 6.67%、2.79%、2.08%。該類型植物稀少,其中中毒植物較多,有3種,占總種數(shù)的1.25%,如白櫟、山槐(Albizia kalkora)、醉魚草(Buddleja lindleyana);大毒和小毒植物數(shù)目一樣,均為1種,各占總種數(shù)的 0.42%,各如蕙蘭(Cymbidium faberi)和雷公藤(Tripterygium wilfordii)。
3.2.1.5 果有毒
該區(qū)果有毒的植物共19科24屬29種,占各總數(shù)的25.33%、13.41%、12.08%。其中小毒植物最多,有16種,占總種數(shù)的6.67%,如木通(Akebia quinata)、吳茱萸(Tetradium ruticarpum)、椿葉花椒(Zanthoxylum ailanthoides)、飛龍掌血(Toddaliaasiatica)等;中毒植物有8種,占總種數(shù)的3.33%,如化香樹、麻櫟(Quercus acutissima)、槲櫟(Quercus aliena)等;大毒植物只有4種,占總種數(shù)1.67%,如紅茴香(Illicium henryi)、茵芋(Skimmia reevesiana)、七葉樹(Aesculus chinensis)等;劇毒植物最少,僅1種,占總種數(shù)的0.42%,如皂莢(Gleditsia sinensis)。
3.2.1.6 種子有毒
該區(qū)種子有毒的植物有8科12屬12種,占各總數(shù)的10.67%、6.70%、5.00%。其中劇毒和小毒植物種數(shù)一致并占據(jù)優(yōu)勢,皆有5種,均占總種數(shù)的2.08%,各如皂莢和紅豆樹等;大毒和中毒植物種數(shù)也一樣,均為1種,各占總種數(shù)的0.42%,分別如苦參(Sophora flavescens)、光葉石楠(Photinia glabra)。
3.2.1.7 全株有毒
該區(qū)全株有毒的植物最多,共54科98屬124種,占該區(qū)有毒植物科、屬、種總數(shù)的 72.00%、54.75%、51.67%。其中,毒性為小毒的植物最多,有 55種,占總種數(shù) 22.92%,占小毒植物總種數(shù)39.29%,如石南藤、金粟蘭、金線草等;中毒植物有41種,占總種數(shù)17.09%,如馬兜鈴、杜衡、鐵線蓮等;大毒植物有22種,占總種數(shù)9.17%,如毛蓼(Polygonum barbatum)、烏頭(Aconitum carmichaeli)、石龍芮(Ranunculus sceleratus)等;劇毒植物最少,僅10種,占總種數(shù)4.17%,占劇毒植物總種數(shù)的 30.30%,如贛皖烏頭(Aconitum finetianum)、朱砂藤(Cynanchum officinale)、海州常山(Clerodendrum trichotomum)等。
3.2.2 有毒化學(xué)成分與毒理作用
植物有毒化學(xué)成分的劑量和種類會對人或家畜產(chǎn)生不同程度的毒理作用和毒理類型。因此,將武功山有毒植物所含有毒化學(xué)成分及其毒理類型進(jìn)行歸類合并統(tǒng)計(表9)。
表9 武功山地區(qū)有毒植物毒理類型在各類有毒化學(xué)成分的分布情況Table 9 Distribution of toxicological types of Wugongshan region in various toxic chemical components
該區(qū)有毒植物中毒理類型為神經(jīng)系統(tǒng)毒的植物數(shù)量最多,共119種,占總種數(shù)49.61%,如槲櫟、化香樹、蝙蝠葛(Menispermum dauricum)等;其次為黏膜刺激性毒植物有54種,占總種數(shù)22.50%,如胡桃楸、楓楊(Pterocarya stenoptera)、蛇莓(Duchesnea indica)等;器官損傷性毒植物有26種,占總種數(shù)10.85%,如毛蓼、小果唐松草(Thalictrum microgynum)、血水草(Eomecon chionantha)等;呼吸系統(tǒng)毒植物有20種,占總種數(shù)8.34%,如粉防己、夏天無、楝(Melia azedarach)等;皮膚刺激性毒有10種,占總種數(shù) 4.17%,如艾麻、毛茛(Ranunculus japonicus)、天葵(Semiaquilegia adoxoides)等;精神性毒有 5種,占總種數(shù) 2.08%,如山槐、云實(Caesalpinia decapetala)、梓(Catalpa ovata)等;致癌毒和免疫系統(tǒng)毒都為2種,皆占總種數(shù)的0.83%,各如臭節(jié)草(Chirita fimbrisepala)和無毛崖爬藤(Rhododendron molle)等;致畸毒和細(xì)胞毒都僅含 1種,皆占總種數(shù)的 0.42%,各如廣防風(fēng)(Anisomeles indica)和單花紅絲線(Lycianthes lysimachioides)。
3.2.2.1 生物堿
生物堿是廣泛存在于自然界的一類含氮有機(jī)化合物,一般具有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu),多呈堿性,可以和酸形成鹽,大多數(shù)有特殊而顯著的活性[36]。據(jù)統(tǒng)計,武功山有毒植物中的有毒化學(xué)成分為生物堿的種數(shù)最多,有36科66屬81種,占各總數(shù)的48.00%、36.87%、33.75%。其毒理類型中,神經(jīng)系統(tǒng)毒最多,有37種,占總種數(shù)的15.42%,如金粟蘭、烏頭、贛皖烏頭等;其次器官損傷性毒(15種)、呼吸系統(tǒng)毒(13種)和黏膜刺激性毒(11種)的種數(shù)十分接近,各占總種數(shù)的 6.25%、5.42%、4.58%,各如小果唐松草、粉防己和圓錐鐵線蓮等;另外,還有3種植物具有皮膚刺激性毒,占總種數(shù)的1.25%,如毛茛、天葵、蝴蝶花(Iris japonica);精神性毒和致癌毒各僅有1種,均占總種數(shù)的0.42%,各如螞蝗七(Chirita fimbrisepal)和臭節(jié)草。
3.2.2.2 甙類
甙(苷)類,又稱配糖體,是糖或糖的衍生物(如氨基糖、糖醛酸等)與另一類非糖物質(zhì)通過糖的半縮醛或半縮酮羥基脫水形成的一類化合物[37]。含此類有毒成分的植物共23科26屬29種,占各總數(shù)的30.67%、14.53%、9.58%。以神經(jīng)系統(tǒng)毒為主,共15種,占總種數(shù)的6.25%,如透骨草、皂莢、黃楊等。其次黏膜刺激性毒的植物 7種,占總種數(shù)的2.92%,如木通、齒果草(Salomonia cantoniensis)、無患子(Sapindus saponaria)等;器官損傷性毒有 4種,占總種數(shù)的 1.67%,如三葉木通、四川溲疏(Deutzia setchuenensis)、王瓜(Trichosanthes cucumeroides)等;而呼吸系統(tǒng)毒、皮膚刺激性毒和精神性毒的植物都為1種,各占總種數(shù)的0.42%,各如醉魚草、元寶草(Hypericum sampsonii)和扇脈杓蘭(Cypripedium japonicum)。
3.2.2.3 無機(jī)化合物和簡單有機(jī)化合物
植物的簡單有機(jī)化合物中某些有機(jī)酸類和聚炔類化學(xué)物生物活性較高,易對人體或家畜引起局部刺激作用和全身中毒,而植物體內(nèi)的無機(jī)化合物一般沒有毒性,主要是植物吸收累積有毒外源物質(zhì)引起人或家畜中毒,如一些重金屬和硝酸鹽[1]。該區(qū)以無機(jī)化合物和簡單有機(jī)化合物為有毒化學(xué)成分的植物有15科21屬23種,占各總數(shù)的20.00%、11.73%、9.58%。其中神經(jīng)系統(tǒng)毒和黏膜刺激性毒的植物最多,分別有10、9種,各占總種數(shù)的4.17%、3.75%,各如馬兜鈴、杜衡、光葉石楠等和珠芽艾麻、紅蓼、滴水珠(Pinellia cordata)等;而精神性毒、器官損傷性毒、免疫系統(tǒng)毒、呼吸系統(tǒng)毒的植物均僅有1種,各占總種數(shù)的 0.42%,分別如山槐、香花雞血藤、天名精(Carpesium abrotanoides)和多須公(Eupatorium chinense)。
3.2.2.4 萜類
萜類化合物是以多個異戊二烯及其衍生物作為結(jié)構(gòu)單元聚合而成的一類天然化合物[37]。該類別20科23屬23種植物中,以神經(jīng)系統(tǒng)毒最多,有14種,占總種數(shù)的 5.83%,如尋風(fēng)骨、還亮草(Delphinium anthriscifolium)、板凳果等;呼吸系統(tǒng)毒和黏膜刺激性毒的植物都有3種,均占總種數(shù)的1.25%,各如胡桃楸和絡(luò)石(Trachelospermum jasminoides)等;而剩余的其他毒理類型(細(xì)胞毒和致癌毒)的植物均僅1種,都只占總種數(shù)的0.42%,各如毛果巴豆和廣防風(fēng)等。
3.2.2.5 酚類及其衍生物
植物中酚類及其衍生物廣泛分布,但其部分簡單黃酮類、異黃酮等化合物具有毒性[38]。該區(qū)酚類及其衍生物有3科4屬6種,占各總數(shù)的4.00%、2.23%、2.50%。其中,黏膜刺激性毒3種,占總種數(shù) 1.25%,如算盤子(Glochidion puberum)、粗糠柴(Mallotus philippinensis)、漆樹;神經(jīng)系統(tǒng)毒、皮膚刺激性毒、器官損傷性毒各僅 1種,皆占總種數(shù)0.42%,各如白櫟(Quercus fabri)、刺果毒漆藤(Toxicodendron radicans)、木蠟樹(Toxicodendron sylvestre)。
3.2.2.6 木脂素類、揮發(fā)油
該區(qū)有3科4屬4種植物以木脂素類為主要有毒化學(xué)成分,占各總數(shù)的 4.00%、2.23%、1.67%,全屬于神經(jīng)系統(tǒng)毒,如圓柏、打破碗花花(Anemone hupehensis)、威靈仙等;以揮發(fā)油為有毒化學(xué)成分則為4科5屬5種植物,占各總數(shù)的5.33%、2.79%、2.08%,其中,4種屬于神經(jīng)系統(tǒng)毒,占總種數(shù)的1.67%,如馬尾松、尾花細(xì)辛(Asarum caudigerum)、馬蹄香(Saruma henryi)等;1種屬于器官損傷性毒,占總種數(shù)0.42%,如柔毛路邊青(Geum japonicum var.chinense)。
3.2.2.7 非蛋白氨基酸類
非蛋白氨基酸是指植物體內(nèi)游離態(tài)的氨基酸,有毒的游離態(tài)氨基酸多有累積的作用[1],累積到一定程度易引起人或家畜中毒。有毒成分為非蛋白氨基酸類的植物種數(shù)最少,僅有紫云英(Astragalus sinicus)1種,且屬于神經(jīng)系統(tǒng)毒。
3.2.2.8 有毒成分不詳
植物化學(xué)成分復(fù)雜多樣,以目前的技術(shù)水平無法確定部分植物的有毒化學(xué)成分,故將此有毒化學(xué)成分劃分成不詳。武功山有毒化學(xué)成分不詳?shù)闹参镉?科13屬13種,占各總數(shù)的12.00%、7.26%、5.42%。其中,具有神經(jīng)系統(tǒng)毒的植物種數(shù)最多,共有 6種,占總種數(shù)的 2.50%,如石南藤、扯根菜(Penthorum chinense)、烏桕等;其次黏膜刺激性毒有 4種,占總種數(shù)的 1.67%,如落新婦、虎耳草(Saxifraga stolonifera)、雞矢藤(Paederia scandens)等;其余3種分別屬于皮膚刺激性毒、器官損傷性毒和致畸毒,各如木荷(Schima superba)、女婁菜、單花紅絲線等。
3.2.2.9 其他
除以上所列類別外,還存在有毒成分清晰,但植物數(shù)目過少,無法單獨作為一個類別的情況,故將這些植物全部劃分為其他類別。其他類是除生物堿類外最多的一個類別,含36科52屬60種植物,占各總數(shù)的 48.00%、29.05%、25.00%。此類別中,神經(jīng)系統(tǒng)毒的植物種數(shù)仍是最多,含31種,占總種數(shù)的12.92%,如化香樹、柯、麻櫟等;黏膜刺激性毒的植物17種,占總種數(shù)的7.08%,如楓楊、金線草、羊蹄(Rumex japonicus)等;皮膚刺激性毒和器官損傷性毒的植物種數(shù)十分接近,分別有4、3種,占各總種數(shù)的1.67%、1.25%,各如艾麻和毛蓼等;其他類中還含精神性毒和呼吸系統(tǒng)毒的植物各2種,均占總種數(shù)的 0.83%,各如云實和楝等;免疫系統(tǒng)毒1種,占總種數(shù)的0.42%,如無毛崖爬藤。
4.1.1 有毒植物多樣性特征
該區(qū)有毒植物資源類群豐富,共有有毒植物75科179屬240種。優(yōu)勢科為豆科、毛茛科、菊科、百合科,優(yōu)勢屬為紫堇屬。生活習(xí)性以草本最多,灌木和喬木其次。生活環(huán)境復(fù)雜多樣,大部分有毒植物喜生長于灌叢、路旁、水邊等地。資源分布存在顯著差異,垂直分布特點差異顯著,主要分布在海拔400~499 m地帶;水平分布以安福縣分布的種類最多。區(qū)系地理成分多樣,科分布區(qū)類型以泛熱帶分布和世界分布為主,屬分布區(qū)類型以北溫帶分布和泛熱帶分布為主,而種分布區(qū)類型以中國特有分布和東亞分布最多,反映了該區(qū)有毒植物區(qū)系地理成分的基本特征。
4.1.2 有毒植物毒性特征
武功山有毒植物的有毒部位以全株為主,毒性除種子部位為劇毒、中毒和花部位為中毒外,其余部位毒性以小毒為主,中毒次之。有毒化學(xué)成分組成復(fù)雜多樣,以含生物堿的物種最多。但有些同屬不同種所含有毒化學(xué)成分有差異,如虎皮楠屬(Daphniphyllum)牛耳楓(D. calycinum)和虎皮楠(D.oldhamii)所含有毒化學(xué)成分前者為生物堿,后者為萜類。武功山有毒植物的有毒化學(xué)成分引起的毒理類型較為復(fù)雜,但存在一定規(guī)律,即以神經(jīng)系統(tǒng)毒和黏膜刺激性毒為主。
有毒植物是植物資源的重要構(gòu)成部分,越來越受重視。各地有毒植物的構(gòu)成、資源特點具有某些共性,但也有差別。與處于熱帶的西雙版納有毒植物相比[2],處于亞熱帶的武功山地區(qū)的有毒植物有毒部位以全株為主,毒性以小毒為主,而西雙版納有毒植物有毒部位以果實和種子占據(jù)較大比例,毒性以中毒為主。與處于溫帶的北京市[32]和亞熱帶的湖南省德夯風(fēng)景名勝區(qū)[39]相比,在毒性大小和有毒部位上,均呈現(xiàn)出一致性特征,即毒性以小毒為主,有毒部位以全株為主;但在毒理類型上,武功山毒理類型共 11類且以神經(jīng)系統(tǒng)毒和黏膜刺激性毒為主,而北京毒理類型僅5類且僅以黏膜刺激性毒為主,兩地的差異明顯;不過與德夯相同,即均表現(xiàn)出以神經(jīng)系統(tǒng)毒和黏膜刺激性毒為主??梢娪卸局参锒拘蕴攸c與氣候地帶可能存在著相關(guān)性。
在該區(qū)有毒植物中,許多植物同時也可作藥用植物、食用植物、觀賞植物等,具備廣闊的市場前景,如藥用的天葵、天南星(Arisaema heterophyllum)、苦參等;食用的野花椒(Zanthoxylum simulans)、龍葵、蛇莓等;觀賞用的山槐、萱草(Hemerocallis fulva)等。此外,有毒植物也可用于香料、造紙、滅菌劑、殺蟲劑等,但若被誤食誤用易引起中毒?,F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),與誤食有毒植物相關(guān)的群發(fā)中毒事件較多[2,40]。武功山作為腹地內(nèi)有國家 5A級旅游景區(qū)的地區(qū),游客來往頻繁且居民較多,觸碰到有毒植物的概率頗高。因此,加強(qiáng)有毒植物識別和防范意義重大。本研究首次報道了武功山有毒植物資源情況,這對武功山有毒植物資源的可持續(xù)利用,推動該區(qū)文化景觀建設(shè),削弱有毒植物對人造成的危害十分重要。
為減少中毒事件的發(fā)生,應(yīng)及時向當(dāng)?shù)鼐用窈蛠硗慰推占坝卸局参镏R,減少中毒事件的發(fā)生。在進(jìn)行景區(qū)觀賞植物栽培時,需考慮植物毒性大小,多種植些觀賞性高且毒性小的植物。對現(xiàn)有的有毒植物,需掛牌標(biāo)識,避免誤采誤嘗誤食。此外,還應(yīng)強(qiáng)化有毒植物的保護(hù)管理,特別是國家重點保護(hù)及珍稀瀕危植物,如國家二級保護(hù)植物紅豆樹和喜樹(Camptotheca acuminata),易危的八角蓮和七葉一枝花(Paris polyphylla var. chinensis),近危的杜衡、黃檀、杜鵑蘭,瀕危的馬蹄香等。針對武功山有毒植物資源,一方面需要在堅決杜絕掠奪式采挖的同時,大力開展科學(xué)研究和積極推行科普教育,讓大眾了解和自覺保護(hù)種質(zhì)資源;另一方面對具有高開發(fā)利用價值的物種,實現(xiàn)可持續(xù)性開發(fā),以促進(jìn)該地特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。