全 文 ：2012 年
第 4 期
青海师范大学学报( 自然科学版)
Journal of Qinghai Normal University( Natural Science)
2012
No. 4
基金项目:国家自然科学基金项目(31260052) ;系统与进化植物学国家重点实验室项目(LSEB2012 － 01) ;青海省自然科学基金项目
(2011 －Z － 745) ;青海师范大学科研创新计划项目(012050106) ;教育部“春晖计划”合作科研项目(Z2010078) ;青海师范大学博士科研启动
经费(202500205)．
收稿日期:2012 － 10 － 10
作者简介:刘玉萍(1980 －) ，女，青海民和人，讲师，在读博士，主要从事植物资源学研究．
青海省唐古特铁线莲生物学特性的研究
刘玉萍1，苏 旭2，3，拉 本2，3
(1． 青海师范大学 思想政治理论课教学科研部，青海 西宁 810008;2． 青海师范大学 生命与地理科学学院，青海 西宁 810008;
3． 青海师范大学 青藏高原环境与资源教育部重点实验室，青海 西宁 810008)
摘 要:唐古特铁线莲是青藏高原一种重要的野生药用植物，全草可以入药，其中植株所含的皂甙类化合物具有十分重要的经济
价值和药用价值．但由于过渡开采，使得该野生植物资源量呈显著下降趋势，这对于青藏高原的生态环境保护及药用植物的开发
利用都是不利的．本文采用野外定点法、和最小样方法分别对青海省唐古特铁线莲的生物学特性和群落数量特征进行研究，旨在
为青海省唐古特铁线莲资源的保护和合理开发利用提供科学依据．
关键词:唐古特铁线莲;生物学特性;群落数量特征;青海省
中图分类号:Q949． 95 文献标识码:A 文章编号:1001 － 7542(2012)04 － 0034 － 06
1 预备知识
唐古特铁线莲(Clematis tangutica (Maxim．)Korsh)别名甘青铁线莲、叶芒茶保(藏名) ，为毛莨科
(Ranunculaceae)铁线莲属(Clematis L．)多年生草本植物，分布于青海、甘肃、新疆、陕西、西藏及四川西
部［1］．全草入药，可治风湿性关节炎［2］，同时能健胃、消食、治消化不良、恶心，并有排脓、除疮、消痞块等作
用［3］．
国内有关铁线莲属植物药理和化学性质的研究已有较多报道［4－9］，且许多生物学者已从该属植物中分
离出多种不同类型的化合物，包括皂甙、黄酮类化合物、木质素、生物碱、挥发油等［10］．现代药理研究表明，铁
线莲属植物的皂甙类化合物具有抗肿瘤、抗炎、镇痛等药理活性［11－13］;黄酮类化合物具有降血脂和胆固醇的
作用［14］，同时还可以消除自由基、抗肿瘤、保肝、泻下、保护心血管系统和抗病毒以及杀虫等光谱的生理活
性［15］．
唐古特铁线莲是青海省目前正在开发的一种优质高效药用植物，但由于过渡开采和不科学的大量使用
除草剂，导致该野生植物资源的分布及储量越来越少，这与野生植物的可持续开发利用是不相符的．鉴于此，
本文对青海省唐古特铁线莲的生物学特性、生态环境以及群落数量特征，旨在为青海省唐古特铁线莲资源的
保护和合理开发利用提供科学依据．
1 材料与方法
1． 1 植物学特性
2007年4月 ～ 2011年11月赴西宁市杨家寨、民和县马场垣、湟源县东峡及大通县老爷山实地考察，选取
自然生长于以上实验点的唐古特铁线莲，定期观察并记录唐古特铁线莲的植物学特性;同时，在人工播种样
地上进行相同观察，观察记录植株从出苗到种子枯黄的生活周期，并与野生植株比较．
1． 2 生态环境
查阅资料，收集有关唐古特铁线莲生态环境的资料．赴各个实验点考察唐古特铁线莲的生长环境，包括
海拔高度、气温、气压、降水量、无霜期以及土壤类型，摄像并记录．
DOI:10.16229/j.cnki.issn1001-7542.2012.04.007
第 4 期 刘玉萍，等:青海省唐古特铁线莲生物学特性的研究
1． 3 群落数量特征
采用董世林的调查方法［16］．在每个实验点设置 10 个观测点，作为样地． 在每个样地随机选择一点作为
原点，以此为原点，做 100m长的两条互相垂直的直线，作为 x轴和 y轴，建立平面直角坐标系．利用随机数字
表分别在 x轴和 y轴上产生两组 5个两位数的随机数字，分别代表 x、y值，利用(x，y)作为样方的坐标，每个
样地确定 5 个面积为 1m2 的样方．记录唐古特铁线莲的分布格局、群落组成，统计样方中唐古特铁线莲的密
度(株 /m2)、频度(%)、盖度(%)和多度．
2 结果与分析
2． 1 植物学特性
研究表明，在青海省唐古特铁线莲为多年生落叶藤本，长1 ～ 4 m;主根粗壮，木质，茎紫褐色，具棱，幼时
被长绒毛，后脱落;一至二回三出羽状复叶，小叶片基部浅裂、深裂、或全裂，侧生裂片小，中裂片较大，卵状长
圆形、狭长圆形或披针形，顶端钝，具短尖头，基部楔形，边缘具不整齐缺刻状锯齿;花单生，单聚伞花序，具 3
花，腋生，花序梗粗壮，长 4． 5 ～ 20cm，有绒毛，萼片 4，黄色，外面带紫色，斜上展，狭卵形，椭圆状长圆形，外
面边缘具短绒毛，中间被柔毛，内面无毛，花丝下面梢扁平，被开展的柔毛，花药无毛，子房密生柔毛;瘦果倒
卵形，具长柔毛;宿存花柱长达 4cm．
2． 2 生育规律
研究发现，野生状态下青海省唐古特铁线莲 5月初开始返青、出苗，出苗期大约 10 ～ 20d;5月 15日左右
进入苗期，此时期大约持续到 6 月 20 日左右;6 月 15日以后，开始现蕾，6月 24日左右开花;7月 1日左右进
入盛花期，8 月 10日左右盛花期结束，历时 40余天;9月 10日果开始成熟，但不饱满，直至 10月 10日采收第
一批果实，成熟期为10月10日 ～ 10月30日，历时20d;而人工播种状态下，唐古特铁线莲的生育规律则有所
变化，详见表 1 所示．
表 1 野生与人工播种状态下青海省唐古特铁线莲生育规律的比较
Table 1 Comparisons on growing law of Clematis tangutica of Qinghai Province between wild and cultural states
阶段 野生状态下( 时间) 人工播种状态下( 时间)
返青期 5 月初 2007． 4． 20
出苗期 10 ～ 20d 10 ～ 25d
幼苗期 5． 15 ～ 6． 20 5． 10 ～ 6． 15
速生期 6． 15 ～ 8． 15 6． 15 ～ 8． 15
现蕾期 6． 15 6． 10
开花期 6． 24 ～ 8． 20 6． 20 ～ 8． 30
果实期 9． 10 ～ 10． 30 9． 5 ～ 10． 30
成熟期 10． 10 ～ 10． 30 9． 20 ～ 10． 30
枯黄期 10． 30 11． 5
2． 3 生态环境及群落特征
2． 3． 1 分布与生境
表 2 显示，各试验点中最高海拔湟源地区和最低海拔民和地区海拔相差 1039m;各试验点的土壤类型是
不一样的，西宁和大通实验点为栗钙土，民和试验点为黄土，湟源试验点为草甸土．唐古特铁线莲在栗钙土、
黄土、草甸土等不同的土壤类型中均能生长，表明野生唐古特铁线莲对土壤的要求不太严格，唐古特铁线莲
生长的气候类型从西宁的凉温半干旱气候到民和的暖温半干旱气候再到湟源的高原大陆性气候，各地气候
存在很大差异，说明唐古特铁线莲对气候的适应性较强．但生长地点均为山地，河滩、草地等很少分布，资料
及本研究表明，野生唐古特铁线莲分布于青海省东部农业区及海西、海北、海南、黄南、玉树、果洛等州［17］，但
是在这些区域内仅分布在海拔 4000m区域以下相关地带，在青海省超过海拔 4000m绝无分布．因此，导致该
植物分布窄，资源量较少．
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青海师范大学学报( 自然科学版) 2012 年
表 2 各试验点唐古特铁线莲群落的生态环境特点
Table 2 The environment and distribution of Clematis tangutica in four districts
编号 地点 海拔 /m 土壤类型 气候类型
1 西宁 2261 亚高山栗钙土 凉温半干旱气候区
2 民和 1814 亚高山黄土 暖温半干旱气候区
3 大通 2928 亚高山栗钙土 凉温半干旱气候区
4 湟源 3300 亚高山灌丛草甸土 高原温带半干旱气候
2． 3． 2 群落数量特征
4 个试验点野生唐古特铁线莲生长的植物群落有所不同，西宁地区野生唐古特铁线莲生长的植物群落
主要由唐古特铁线莲、早熟禾、宁夏枸杞、熟掌老鹳草、蒙古蒿、叶蒿、鹅绒委陵菜 7 种植物组成(表 3) ;民和
主要由唐古特铁线莲、早熟禾、鹅绒委陵菜、阔叶独行菜、黄花铁线莲 5 种植物组成(表 4) ;大通主要由唐古
特铁线莲、早熟禾、沙棘、熟掌老鹳草、蒙古蒿、山野豌豆 6 种植物组成(表 5) ;而湟源主要由唐古特铁线莲、
早熟禾、鹅绒委陵菜、蒲公英、宝盖草和披碱草 6中植物构成(表 6)． 4个试验点中，唐古特铁线莲的盖度和频
度均是各种植物中最大的．虽然野生唐古特铁线莲的密度不大，但由于野生唐古特铁线莲地上部分曼生、长
度大，致使野生唐古特铁线莲的盖度大，使得在 4 个试验点上唐古特铁线莲都为群落中的优势种和建群种，
而伴生种是早熟禾．
表 3 西宁地区野生唐古特铁线莲群落结构特征
Table 3 Characteristics of community structure of Clematis tangutica in Xining district
种名
Species name
多度( 级)
Abundance /Grade
密度( 株·m－2 )
Density /Strain·m－2
盖度( % )
Fraction cover
频度( % )
Frequency
唐古特铁线莲
Clematis tangutica
5 8 60 70
早熟禾
Poa annua
3 14 5 60
宁夏枸杞
Lycium chinese
1 1 20 10
熟掌老鹳草
Geranium sibiricum
1 1 5 6
蒙古蒿
Artemisia mongolica
1 1 10 8
叶蒿
Artemisia tanacetifolia
1 1 4 5
鹅绒委陵菜
Potentilla anserina
1 1 6 8
表 4 民和地区野生唐古特铁线莲群落结构特征
Table 4 Characteristics of community structure of Clematis tangutica in Minhe district
种名
Species name
多度( 级)
Abundance /Grade
密度( 株·m－2 )
Density /Strain·m－2
盖度( % )
Fraction cover
频度( % )
Frequency
唐古特铁线莲
Clematis tangutica
4 4 65 74
早熟禾
Poa annua
2 10 10 65
鹅绒委陵菜
Potentilla anserina
1 1 5 34
阔叶独行菜
Lepidium latifolium
1 1 10 30
黄花铁线莲
Clematis intricate
2 3 30 29
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第 4 期 刘玉萍，等:青海省唐古特铁线莲生物学特性的研究
表 5 大通地区野生唐古特铁线莲群落结构特征
Table 5 Characteristics of community structure of Clematis tangutica in Datong district
种名
Species name
多度( 级)
Abundance /Grade
密度( 株·m－2 )
Density /Strain·m－2
盖度( % )
Fraction cover
频度( % )
Frequency
唐古特铁线莲
Clematis tangutica
4 8 55 80
早熟禾
Poa annua
3 10 15 70
沙棘
Hippophae rhamnoides
3 3 14 55
熟掌老鹳草
Geranium sibiricum
1 1 5 21
蒙古蒿
Artemisia mongolica
1 1 3 16
山野豌豆
Vicia amoena
1 2 5 12
表 6 湟源地区野生唐古特铁线莲群落结构特征
Table 6 Characteristics of community structure of Clematis tangutica in Huanyuan district
种名
Species name
多度( 级)
Abundance /Grade
密度( 株·m－2 )
Density /Strain·m－2
盖度( % )
Fraction cover
频度( % )
Frequency
唐古特铁线莲
Clematis tangutica
4 9 75 85
早熟禾
Poa annua
2 10 18 68
鹅绒委陵菜
Potentilla anserina
3 4 16 56
蒲公英
Taraxacum mongolicum
1 1 8 19
宝盖草
Lamium amplexicaule
1 2 4 14
披碱草
Elymus dahuricus
2 3 6 16
3 讨论
3． 1 生物学特性分析
关于青藏高原高山植物形态的研究，王为义、周广泰和吴学明指出，高山植物植株矮小、近地，有的呈垫
状或绒毡状，分枝短而密集，根系发达，并且这些现象随着海拔升高呈现加剧趋势．他们认为这是高山地区高
寒、干旱、强辐射、低压共同作用的结果［18－23］．本研究中 4 个试验点的唐古特铁线莲也必然受到上述环境因
子的影响，其所呈现的植物特征是青藏高原多种逆境生态因子综合作用的结果．
国外内关于唐古特铁线莲生育期的报道甚少．本研究表明，青海省唐古特铁线莲的物候期可划分为六个
阶段，即出苗返青期、幼苗期、速生期、开花期、结实期和枯萎期．野生状态下唐古特铁线莲生育期的各个阶段
均比人工播种种植状态下的生育期晚，尤其是前者的出苗期显然后者．前人研究表明，温度、土壤、水分、光照
等因子是影响植物生长的主要因子［24］，特别是低温和干旱往往会导致植株生长减缓和停止，且其影响程度
取决于低温和干旱环境的强度．另有研究也表明，低温和干旱常常导致植物茎的增长和叶面积扩张的减缓，
并且随着温度的降低和水分的减少，茎叶的增长量也逐步降低［25－29］．根据有效积温法则，我们知道植物要完
成某一阶段的生长发育，必须从环境中吸收一定的热量［30］，然而，自然条件下野生唐古特铁线莲种子萌发
时，空气和土壤的温度较低;人工种植条件下，由于施入了足够的有机肥，又有地膜的覆盖，从而形成特有的
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青海师范大学学报( 自然科学版) 2012 年
小气候，这就大大提高了高原早春的地温，最终致使唐古特铁线莲的出苗期提前，且幼苗生长加快．同时，我
们还发现人工种植条件下，水分供给充足，又及时松土除草，保证了植物根部对水分和矿质元素的吸收，以及
地上部分光合效率的提高，从而促进了有机物的积累和运输，这就提高了植物生长的速度，因此人工种植的
唐古特铁线莲比野生状态下的物候期整个要提前［31］．另外，人工种植条件下，唐古特铁线莲的枯萎期则比野
生条件下要推迟，这主要是因为人工种植条件下样地的水肥条件优于野生条件，加之人工种植条件下的合理
密植会造成一定的群体效应，在一定范围内提高了植物的生长温度，这也是枯萎期推迟的另一原因．
3． 2 生态环境与群落特征的关系
植物的分布主要决定于生物学特性、生境条件及其相互作用的制约． 青海省属于典型的青藏高原气候
区，气候严寒、海拔高、土层薄、植被覆盖率低、生态脆弱．就本研究的观测点看，各地的气候条件、土壤条件、
海拔高度和地理位置都是不同的，但唐古特铁线莲多生长在山地间，其它环境地点少见分布，主要生长在海
拔 2270m ～ 4000m以上的山地，因此可以看出野生唐古特铁线莲生长环境的特殊，所以它的分布广，但是频
度小、资源量少，当然也为其人工栽培带来困难．唐古特铁线莲在海拔4000m以上的地区未见分布，这主要是
由于青藏高原海拔 4000m以上的积温达不到唐古特铁线莲的生长要求造成的．积温是指某一生长阶段有效
温度的总和，每种植物均有自己的积温值，只有达到一定的积温值，植物才开始生长．然而，青海省属于典型
的青藏高原气候区，海拔高、气候严寒．据王俊峰介绍，海拔 4000m ～ 4800m的河畔、湖滨、山间盆地、蝶形洼
地、高山鞍部等部位分布着青藏高原的高寒草甸、高寒草原以及高寒沼泽草地等类型，日平均温均在 10℃ 以
下，没有超过 10℃ 的积温［32］，如果用一般概念来划分，这里将终年是冬季，达不到唐古特铁线莲的生长温
度．因此唐古特铁线莲在青海省只分布在海拔4000m以下的区域．这是青海省野生唐古特铁线莲生物量少的
主要原因之一．
本研究表明，由于 4 个试验点生境条件不同，故野生唐古特铁线莲的群落组成也具有一定的差异． 但总
体来讲，其主要表现出以下两个特征:一是群落中的植物种类少，只有 5 ～ 7 种;二是建群种和优势种均为唐
古特铁线莲．群落中的植物种类较少，主要是由于青海省的植物多样性少、植物种类贫乏造成的．青藏高原的
历史年轻，成陆时间晚，更多的地域脱离冰川作用时间短，海拔高，而环境条件又十分严酷，气候寒冷，限制了
植物种系的发生和发展［33］，因而植物种类少，这也就决定了本研究中野生唐古特铁线莲群落中植物种类较
少．特别应该强调的是生态学上的优势种对整个群落具有控制性影响，若把非优势种去除，只会发生较小的
或不显著的变化，但如果把群落中的优势种去除，必然导致群落性质和环境的变化［34］，因此对唐古特铁线莲
分布地区的生态保护就必须保护作为优势种、建群种的唐古特铁线莲．青海省生态环境脆弱，且地处高原，植
物受环境地理等因素影响较大，植物种类少、生长期短、生物量低、生物链简单，生态系统中物质循环和能量
的转换过程缓慢，抵抗力差，其植被一旦被破坏就很难恢复［32］． 在本研究中唐古特铁线莲作为群落的优势
种、建群种若被破坏，则会影响整个群落的生态稳定．因此必须强调，在青海省进行唐古特铁线莲植物资源的
开发和利用，必须以不破坏生态环境和种质资源为前提，注重唐古特铁线莲植物资源的保护．
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Studies on Biological Characteristics of Clematis tangutica in Qing-hai Province
LIU Yu-ping1，SU Xu2，3，LA Ben2，3
(1． Department of Ideological and Political Theory Teaching and Research，
Qinghai Normal University，Xining 810008，China;
2． School of Geography and Life Science，Qinghai Normal University，Xining 810008，China;
3． Key Laboratory of Education Ministry on Environments and Resources in Tibetan Plateau，
Qinghai Normal University，Xining 810008，China)
Abstract:Clematis tangutica (Maxim．)Korsh is a kind of important wild medical plant in Qing － Tibet
Plateau． The whole plant is the medicine． Thereinto，steroidal saponins contained in the whole plant has the
very important economic and medical value． But the resource of wild plant decreases markedly because of
excessively exploration． That is detrimental to ecological environmental protection of Qing － Tibet Plateau and
sustainable utilization and exploitation of medical plant． This article，applying the method of the pointing field
and the least sample，studied biological characteristics，respectively populated botanical characteristics，and
community and quantity characteristics of Mentha haplocalyx Briq． in Qing －hai Province． It provided
scientific basis for utilization and exploitation of Mentha haplocalyx Briq． in Qing － hai Province．
Key words:Clematis tangutica (Maxim．)Korsh;biological characteristics;community and quantity
characteristics;Qinghai Province
93