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2022 , Vol. 43 >Issue 7: 1375 - 1381

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2022.07.008

种质资源与遗传育种

海南岛野生延药睡莲资源调查研究

  • 李亚茹 ,
  • 云英英 ,
  • 范秋云 ,
  • 王健 , * ,
  • 史佑海 , *
展开
  • 海南大学海南省热带特色花木资源生物学重点实验室,海南海口 570228
*王 健,E-mail： ;
史佑海,E-mail： 。

李亚茹（1997—）,女,硕士研究生,研究方向：园林植物保护与利用。

收稿日期: 2022-02-10

  修回日期: 2022-03-19

  网络出版日期: 2022-08-04

基金资助

海南省重点研发计划项目(ZDYF2020152)

海南省重点研发计划项目(ZDYF2019041)

收起

Resources Investigation of Nymphaea nouchali in Hainan Island

  • LI Yaru ,
  • YUN Yingying ,
  • FAN Qiuyun ,
  • WANG Jian , * ,
  • SHI Youhai , *
Expand
  • Hainan Key Laboratory for Biology of Tropical Ornamental Plant Germplasm, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China
*WANG Jian,E-mail： ;
SHI Youhai,E-mail： 。

Received date: 2022-02-10

  Revised date: 2022-03-19

  Online published: 2022-08-04

Fold

摘要

延药睡莲（Nymphaea nouchali Burm. f.）是海南原产的睡莲属原生种和珍稀水生花卉,具有重要的观赏、生态价值及一定的药用和食用价值,也是开展热带睡莲新品种培育的良好材料。为了全面了解海南岛延药睡莲的资源分布及保护现状,为其科学保护和有序利用提供参考依据,对延药睡莲资源进行多次野外调查,记录观测延药睡莲分布、生境条件及生存状况。结果表明：延药睡莲在海口、万宁、昌江、三亚、乐东等市县有自然分布,各分布点野生植株数量及生长势不一,其中三亚甘什岭分布点延药睡莲的生长状况较好,而乐东球港村分布点的植株数量最多;延药睡莲主要生长于水深0.2~1.6 m的静态水体中,对水质和水位等生活环境的要求较高,极易因环境因素的干扰而导致种群规模减少乃至消失;延药睡莲的自然分布点大多处于未保护状态,受外来生物入侵和人为因素干扰严重,野生数量稀少,已处于濒危状态,亟待保护。

关键词： 延药睡莲; 种质资源; 海南岛

本文引用格式

李亚茹 , 云英英 , 范秋云 , 王健 , 史佑海 . 海南岛野生延药睡莲资源调查研究[J]. 热带作物学报, 2022 , 43(7) : 1375 -1381 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2022.07.008

Abstract

Nymphaea nouchali Burm. f. is a native species of water lily and a rare aquatic flower in Hainan. It has important garden ornamental, ecological protection and certain medicinal and edible value, and is also an excellent material for breeding new tropical water lily varieties. In order to fully understand the resource distribution and conservation status of N. nouchali Burm. f. in Hainan Island, and to provide reference for scientific conservation and orderly utilization of the plant, this paper carried out several field investigations on N. nouchali Burm. f. resources in Hainan Island, recorded and observed the distribution, habitat conditions and living conditions of N. nouchali Burm. f. resources. N. nouchali Burm. f. was naturally distributed in Haikou, Wanning, Changjiang, Sanya, Ledong and other cities and counties, but the number and growth potential of wild plants in each distribution point were different. The growth condition of N. nouchali Burm. f. was better in Ganzaling distribution point of Sanya, and the number of plants in Qiugang village of Ledong was the largest. N. nouchali Burm. f. mainly grows in static water with a water depth of 0.2‒1.6 m, and has high requirements on living environment such as water quality and water level. It is easy to reduce or even disappear due to the interference of environmental factors. Most of the natural distribution sites are not protected, and the wild plants are seriously disturbed by exotic biology invasion and human factors. The wild number is rare, and they are endangered and in urgent need of protection.

Key words： Nymphaea nouchali; germplasm resources; Hainan Island

延药睡莲(Nymphaea nouchali Burm.f.) 是睡莲科（Nymphaeaceae）睡莲属（Nymphaea）多年生浮叶型水生植物和重要的野生花卉,又名蓝药睡莲、蓝睡莲等,主要分布于我国海南、云南南部和湖北等地,印度、越南、缅甸、泰国和非洲中部地区也有分布[1-2]。延药睡莲是海南重要的湿地植物,其株型小巧秀丽,花色蓝白素雅,花期长,观赏价值高,可点缀配置于各类静态水体并兼有净化水质的功效。除观赏外,延药睡莲还具有一定的药用价值和食用价值,其中花可治疗心悸,也可做花茶;根茎治疗消化不良、腹泻、痔疮等[3];从花中可提取丰富的多酚类物质,具有抗氧化、抗炎、降糖等生物活性[4]。同时,作为原产我国仅有的5个睡莲属原生种之一,延药睡莲也是十分宝贵的育种材料,可与国内外其他睡莲属植物开展杂交育种,培育适应于热带气候条件的水生花卉新品种。但由于生境破坏,延药睡莲的自然分布范围逐步缩小,在很多地方已经消失。根据赵家荣等[5]1998年的调查,延药睡莲仅在海南万宁县境内的池塘沼泽中发现有自然分布,且种群处于十分危险的状态,而原记载的云南、湖北甚至海口地区均未发现。因此,近年来不断有专家呼吁深入开展包括延药睡莲在内的野生睡莲植物资源的保护,并将其纳入国家级保护植物范畴[6]。近年来,虽然在海南三亚育才区、海口羊山湿地等地陆续发现野生延药睡莲[7-8],但这些延药睡莲在分布区内的生存状况十分堪忧,种群数量少且多是零星分布,若不及时保护,则可能成为高度濒危植物,甚至消失。因此,对海南野生延药睡莲进行种质资源调查分析,掌握野生延药睡莲在海南的分布和生存情况,对推进珍贵资源的科学保护及有序利用具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 研究区域自然概况

海南岛是我国的第二大岛,地处南海北缘,北隔琼州海峡与中国大陆隔海相望,地形中高周低、呈环状结构,具有典型的热带季风气候特征,年均温度23~25℃,年平均降水量1500~2000 mm,年平均日照时数1800~2000 h,光温资源丰富,雨量充沛,全岛气候东湿西干、南暖北凉。

1.2 调查方法

1.2.1 文献和标本查阅

通过查阅文献资料及延药睡莲在海南岛的标本采集信息,并咨询其他相关科技人员,初步确定海口、三亚、万宁、乐东、昌江等地有延药睡莲自然分布或分布记录,并在此基础上拟定相应的现场调查计划。

1.2.2 路线调查

2019年9月至2022年1月,利用路线调查法对海南岛野生分布的延药睡莲进行现场调查。在野外调查发现的延药睡莲野生种群,利用GPS定位,记录种群的相关信息,包括分布地点、生境、生长情况、分布面积、数量、生物特征、伴生植物等,并选择具有代表性的植株10株左右（不足则测量全部）,测量其叶片、花朵大小等,取水样,利用pH测定仪测量水的酸碱度,同时对分布点进行后期连续观测,观察后期存活情况及受威胁因素等。本研究历次调查时间和路线等信息见表1。
表1 海南岛延药睡莲资源调查记录

Tab. 1 Investigation record of N. nouchali in Hainan Island

日期Date 区域District 调查点Survey site 经纬度Longitude and latitude 海拔Elevation/m 数量Number/cluster
2019-11-25 海口 白水塘 110°21°40.83”E,19°56°48.63”N 3.8 5
文选村 110°20°2.96”E,19°44°59.86”N 16.0 62
2020-06-14 海口 白水塘 110°21°40.83”E,19°56°48.63”N 3.8 0
文选村 110°20°2.96”E,19°44°59.86”N 16.0 0
2020-08-09 海口 白水塘 110°21°40.83”E,19°56°48.63”N 3.8 0
文选村 110°20°2.96”E,19°44°59.86”N 16.0 7
2020-08-15 万宁 多德村 110°30°48.57”E,18°47°18.47”N 13.0 0
昌江 海尾湿地公园 108°50°44.58”E,19°26°35.78”N 8.0 0
2020-10-18 海口 文选村 110°20°2.96”E,19°44°59.86”N 16.0 15
2020-11-20 昌江 海尾湿地公园 108°50°54.34”E,19°26°31.14”N 7.0 0
雪古丽共享牧场 108°52°52.38”E,19°21°43.59”N 92.0 4
万宁 多德村 110°30°48.57”E,18°47°18.47”N 13.0 0
日期Date 区域District 调查点Survey site 经纬度Longitude and latitude 海拔Elevation/m 数量Number/cluster
2020-12-17 昌江 海尾湿地公园 108°50°54.34”E,19°26°31.14”N 7 0
雪古丽共享牧场 108°52°52.38”E,19°21°43.59”N 92 4
2020-12-24 海口 那央村 110°23°10.38”E,19°55°36.74”N 11 65
2021-01-25 海口 那央村 110°23°10.38”E,19°55°36.74”N 11 37
2021-03-13 海口 那央村 110°23°10.38”E,19°55°36.74”N 11 0
文选村 110°20°2.96”E,19°44°59.86”N 16 0
2021-05-29 万宁 多德村 110°30°48.57”E,18°47°18.47”N 13 26
三亚 甘什岭 109°39°43.67”E,18°22°13.93”N 235 85
2022-01-13 乐东 球港村 108°51°9.99”E,18°27°19.91”N 11 350

2 结果与分析

2.1 延药睡莲资源及分布现状

2.1.1 分布状况

本研究共调查发现7个延药睡莲自然分布点,分别位于海口、昌江、三亚、万宁和乐东等5个市县（图1）,包括海口白水塘、海口那央村、海口文选村、昌江雪古丽共享牧场、三亚甘什岭省级自然保护区、万宁为多德村、乐东球港村（表2）。
图1 海南岛延药睡莲分布

Fig. 1 Distribution of N. nouchali in Hainan Island

表2 海南岛延药睡莲分布点

Tab. 2 Distribution of N. nouchali in Hainan Island

分布点Distribution 区域District 海拔Elevation/m 经度Longitude 纬度Latitude
白水塘 海口 4 110°21°40.83”E 19°56°48.63”N
那央村 海口 11 110°23°10.38”E 19°55°36.74”N
文选村 海口 16 110°20°02.96”E 19°44°44.08”N
多德村 万宁 13 110°30°46.47”E 18°47°16.64”N
雪古丽共享牧场 昌江 92 108°52°52.38”E 19°21°43.59”N
甘什岭 三亚 235 109°39°43.67”E 18°22°13.93”N
球港村 乐东 11 108°51°09.99”E 18°27°19.91”N

2.1.2 生长状况

在7个自然分布点中,延药睡莲生存空间较大的是三亚甘什岭省级自然保护区和乐东球港村,而海口文选村、那央村和白水塘等处由于其他植物生长快、覆盖水面空间多,导致生存环境较小。延药睡莲种群规模较大的是乐东球港村、三亚甘什岭和海口文选村,其余分布点植株数量均少于30株（表3）。植株生长态势较好的有三亚甘什岭和乐东球港村,其次是昌江雪古丽共享牧场、海口文选村和万宁多德村分布点,而海口那央村分布点延药睡莲生存状况最差,表现为螺害严重、叶片泛黄卷曲。
表3 野生延药睡莲生长状况

Tab. 3 Growth situation of N. nouchali

分布点
Distribution		 种群规模
Population size/cluster		 平均叶长
Leaf’s average length/cm		 花径
Diameter of flower/cm		 生长现状
Situation of growth		 长势
Growth
白水塘 5 12.3 7.5 零星分布,叶片较完整,叶面浅绿色,叶背浅紫色,花瓣白渐变蓝,水面凤眼蓝、金银莲花覆盖率高达70%,生存空间小 +++
那央村 65 9.0 6.5 成丛生长郁闭较稀疏的地方,叶片发黄、卷曲、不完整,果实坏烂,植株较小,水龙环绕生长,生存空间较小 +
文选村 62 12.6 7.0 成丛生长在群落中的空地,叶片略有发黄,部分叶片较为不完整,花瓣白渐变蓝,植株生长较为密集 ++
多德村 26 7.2 4.7 成丛生长,形成片状,叶面亮绿色,叶背浅紫色,植株小,与金银莲花等植物混生 ++
雪古丽共享牧场 4 15.4 12.0 零星分布,叶片大且较为完整,果实大,叶片浅绿色,花瓣白渐变蓝,植株分布较分散,生存空间大 +++
甘什岭 85 13.7 9.0 成丛生长,形成带状,叶面绿色,叶背深紫色,叶片完整,花瓣白渐变紫蓝色,植株多且分散生长在岸边 +++
球港村 350 13.2 7.6 成丛生长在沿岸附近,叶片较为完整,叶背暗紫色,花瓣白渐变紫蓝色,生存空间较大,果实完整,植株良好 +++

注：+++指野生植株健壮,生长良好;++指野生植株营养一般,叶片稍有泛黄或不完整,生长一般;+指野生植株营养差,叶片泛黄且卷曲不完整,生长较差。

Note: +++ refers to healthy wild plants with good growth; ++ refers to wild plants with average nutrition, slightly yellowing or incomplete leaves and average growth; + refers to the poor nutrition of wild plants, with yellow leaves and incomplete curls, and poor growth.

在7个自然分布点中,延药睡莲基本呈现以下特征：叶弯缺、叶缘锯齿状,叶片正面颜色呈草绿或者橄榄绿色,叶背面呈紫色或紫色与绿色相间;叶柄为深绿色或棕绿色;花萼4枚,外面常呈草绿色,带有紫色斑点,内面多为灰白色,有条纹;花瓣为长椭圆形,上部渐尖,近似披针形,花白色,尖端渐呈蓝色或紫蓝色;雄蕊由花丝、花药及尖端附属物组成,花丝呈金黄色,附属物呈白色稍带蓝紫色;雌蕊是聚合心皮,具有尖端圆润、黄色较短心皮附属物,鲜黄带状柱头呈浅漏斗状;果实为浆果,种子为黑色或深绿色,带有竖向条纹纹路。但不同分布点延药睡莲的生物特征也有少许的差异,如甘什岭分布区叶背紫色更深,文选村分布点叶耳尖端略圆钝,球港村和甘什岭睡莲花瓣颜色更偏向于蓝紫色等。

2.1.3 生境及伴生植物

调查发现海南岛野生延药睡莲主要分布于海拔250 m以下,水深约0.2~1.6 m的静态水塘或沼泽中,水体pH偏中性和弱酸性,光照充足。土壤基质多为富含腐殖质的塘底淤泥,而在海口的各分部点则以火山岩兼塘底淤泥为主。在分布点中与延药睡莲伴生的水生植物共有14科、16属、16种,其中凤眼蓝、空心莲子草、大薸等是主要的入侵植物物种。而伴生植物出现频次居前的有金银莲花（Nymphoides indica）,水龙（Ludwigia adscendens）、石龙尾（Limnophila sessiliflora）、野生稻（Oryza rufipogon）、铺地黍（Panicum repens）、凤眼蓝（Eichhornia crassipes）等（表4）,伴生种的分布频次见表5。
表4 延药睡莲生境及伴生植物

Tab. 4 Habitat and campanion species of N. nouchali

分布点
Distribution		 水深
Depth of water/m		 水域面积
Area of water/m2		 生境
Habitat		 土壤基质
Soil		 pH 主要伴生种
Associated species
白水塘 0.6 80 自然水塘/稻田 淤泥,火山岩 6.51 凤眼蓝、金银莲花
那央村 1.6 80 自然水塘/稻田 淤泥 6.89 金银莲花、水龙
文选村 0.3 175 自然水塘 淤泥,火山岩 6.97 大藨草、毛蓼、田基麻、石龙尾、水角、水龙、金银莲花、普通野生稻
多德村 0.2 8526 滨海淡水湿地 淤泥 7.02 金银莲花、铺地黍、水龙、大藨草
雪古丽共享牧场 1.5 200 人工硬化水塘 淤泥 7.12 水龙、凤眼蓝
甘什岭 1.5 670 自然水塘 淤泥,火山岩 6.80 黄花狸藻,铺地黍,刺种荇菜、柳叶箬、茨藻、石龙尾
球港村 1.2 9936 滨海淡水湿地 淤泥 6.56 空心莲子草、铺地黍、大薸
表5 延药睡莲伴生植物出现频次

Tab. 5 Frequency of campanion species

频次
Frequency		 伴生草本Associated herbs
种名Specific name 拉丁名Latin name 科属Family and genus
x≥4 金银莲花 Nymphoides indica (L.) O. Kuntze 龙胆科莕菜属
水龙 Ludwigia adscendens (L.) Hara 柳叶菜科丁香蓼属
2≤x<4 石龙尾 Limnophila sessiliflora (Vahl) Blume 玄参科石龙尾属
普通野生稻 Oryza rufipogon Griff. 禾本科稻属
铺地黍 Panicum repens L. 禾本科黍属
凤眼蓝 Eichhornia crassipes (Mart.) Solme 雨久花科凤眼蓝属
大藨草 Actinoscirpus grossus (L. f.) Goetghebeur & D. A. Simpson 莎草科藨草属
x≤1 水角 Hydrocera triflora (L. 凤仙花科水角属
田基麻 Hydrolea zeylanica (L.) Vahl 田基麻科田基麻属
毛蓼 Polygonum barbatum L. 蓼科蓼属
黄花狸藻 Utricularia aurea Lour. 狸藻科狸藻属
刺种荇菜 Nymphoides hydrophylla (Lour.) Kuntze 睡菜科荇菜属
柳叶箬 Isachne globosa (Thunb.) Kuntze 禾本科柳叶箬属
大茨藻 Najas marina L. 水鳖科茨藻属
空心莲子草 Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb. 苋科莲子草属
大薸 Pistia stratiotes L. 天南星科大薸属

2.2 保护现状及干扰因素

调查发现,延药睡莲的自然生境和野生种群受到诸多外界因素干扰威胁,种群规模不断减少,生存状况极为堪忧。延药睡莲的这些干扰因素可大致分为自然因素和人为因素两大类。

2.2.1 自然因素

外来入侵生物和竞争水草为害。调查发现几乎所有自然分布点的野生种群均受到不同程度的外来生物和其他竞争水草的威胁干扰,这些生物种类主要包括福寿螺、凤眼蓝、大薸等外来入侵生物和大藨草、水龙等部分本地竞争水草。其中福寿螺主要以延药睡莲的茎叶为食,导致植株死亡,福寿螺的这种为害以海口那央村和万宁多德村分布点最为严重。而凤眼蓝、大薸、大藨草、水龙等则由于其快速的繁殖和扩散能力,迅速挤占延药睡莲的生长空间,严重时可导致整个种群的消亡。其中海口白水塘和万宁多德村的主要威胁物种为凤眼蓝,万宁多德村为凤眼蓝和大藨草,而海口文选村则为大藨草和水龙。
季节性干旱等气候因素干扰。延药睡莲作为浮叶型水生花卉对水位的要求极高,水位过深或过浅均会导致植株长势不良乃至死亡,尤其是水体干涸对野生植株和种群的影响较大。而海南岛的气候类型属于热带季风气候,在降雨上表现出明显的季节性干湿交替现象,在11月至次年4月间通常有长达半年的旱季,导致部分水体面积较小的自然水体彻底干涸,延药睡莲的植株也因此而枯死。虽然多数情况下延药睡莲可以通过休眠球茎和种子来度过旱季以维持种群存活,但无论休眠球茎抑或种子均有其保存期,如果处于长时间干涸,也会导致该种群的永久消亡。

2.2.2 人为因素

农业生产活动干扰。三亚甘什岭为省级自然保护区,延药睡莲有着较为良好的保护条件外,其余分布点均处于非保护区内,受到人为干扰,尤其是农业生产活动的威胁较为严重。这些农业活动包括牛、鸭、鹅等水生家禽家畜的无序放养,水稻种植对原生植物的直接破坏,以及农药、化肥的使用对水质的污染等均会导致延药睡莲种群遭到毁灭性的破坏。
工程设施的修建导致水体被侵占。调查发现,在延药睡莲的自然分布点,由于道路和房屋等设施的修建,导致原有延药睡莲分布的水体被完全填埋的现象,其野生种群也随之完全消失,损失惨重。

3 讨论

植物种质资源是极为宝贵的自然资源之一,对社会经济、生态环境和农业可持续发展具有不可替代的作用。特别是随着世界人口的不断增加,人类生物圈的日益扩大,工业的发展和生物资源的过度开发,生态环境正在遭受严重的破坏,大量的植物资源正在或者已经丢失。根据联合国环境计划署（UNEP）估计,到2135年,将有50%以上的物种从地球消失。因此,对这些植物资源,尤其是珍贵稀有的野生植物资源开展资源普查,明确野生植物资源分布特点、资源现状及生长胁迫因素和濒危原因等,有利于对植物资源的有效收集、科学保护和可持续开发利用,对保护生态系统和植物多样性也有着重要意义。
延药睡莲是海南原产的珍稀湿地花卉,具有重要的观赏、生态和经济价值。同时作为我国仅有的5个睡莲原生种之一,延药睡莲也具有重要的育种价值,是培育热带睡莲新品种、发展热带睡莲产业的重要材料,因此具有十分重要的保护和开发利用价值。
目前,对延药睡莲的研究主要集中在药用成分,如活性成份研究[9⇓⇓⇓⇓⇓⇓-16]、精油提取[17-18]及加工工艺方面的研究[19-20]等,而关于种质资源系统保护和杂交育种等方面的研究内容则未见报道,需要加强相关研究。
此次调查发现,延药睡莲主要生长于静态的自然水体,对环境的依赖性强、要求高,极易受到诸如入侵生物、人类活动等外界因素的干扰,地理分布狭窄,野生资源正逐渐减少。而种群规模的减少又进一步影响到物种的生存潜力,适应能力低,更容易濒危乃至灭绝[21-22]。因此建议将延药睡莲列入海南省珍稀濒危植物名录,并在海口羊山湿地等延药睡莲的主要分布区建立自然保护地,进行定期监测和必要的人工恢复,并向群众宣传自然保护知识以增强民众保护意识[23]。通过原生境保护的方式完整保存野生植物的遗传特性[24],保持生物多样性。在原地保护的同时,开展迁地保护,通过野生种质资源的收集,并加大种子保存、快速繁殖和良种选育等方面的研究也至关重要。还可将人工繁殖的植物回归野外,弥补野生资源的不足,维持延药睡莲野生资源的稳定发展。

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